浙江省杭州市2022年高考物理模拟命题比赛高三试卷16

2022高考模拟试卷(物理学科)一．选择题（每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题要求的）图（1）14．(改编题)如图（1）所示，登山者连同设备总重量为G，某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ，若登山者手拉缆绳的力大小也为G，则登山者脚对岩石的作用力：（）A．方向水平向右B．方向水平向右C．大小为2GtanD．大小为Gsinθ图（2）15．(改编题)如图（2）所示是一道闪电划破夜空击中杭州北高峰的电视塔。假设发生闪电的云层带正电，则在闪电瞬间，电视塔受到地磁场的在水平方向的作用力方向是：（）A．向东B．向南C．向西D．向北图（3）16．(改编题)如图（3）所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力。若抛射点B向离开篮板方向水平向右移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是：(　　)A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0QAv0BC图（4）17．(改编题)如图（4）所示，在光滑曲面上方有一固定的带电荷量为+Q的点电荷，现有一带电荷量为+q的金属小球（可视为质点），在A点以初速度v0沿曲面射入，小球与曲面相互绝缘，则：（）A．小球在曲面上的运动过程中，机械能始终守恒B．小球从B点运动到C点过程中，机械能逐渐减小-11-\nC．小球在C点时受到+Q的库仑力最大，所以对曲面的压力最大D．小球从A点运动到C点的过程中，重力势能的增加量等于其动能的减少量二．选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）图（5）18．(原创题)如图（5）是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出（不计初速度），当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，使电子在真空室中沿虚线加速击中电子枪左端的靶，下列说法中正确的是：()A．真空室中磁场方向竖直向上B．真空室中磁场方向竖直向下C．电流应逐渐减小D．电流应逐渐增大H图（6）19．(原创题)某家用桶装纯净水手压式饮水器如图（6）所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，则下列说法正确的是：（）A．出水口单位时间内的出水体积Q＝vSB．出水口所出的水落地时的速度C．出水后，手连续稳定按压的功率为＋D．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和+-ⅡⅠO1O2O3+q图（7）20．(原创题)如图（7）所示是选择密度相同、大小不同纳米粒子的一种装置。待选粒子带正电且电量与其表面积成正比。待选粒子从O1进入小孔时可认为速度为零，加速电场区域Ⅰ的板间电压为U，粒子通过小孔O2射入正交的匀强电场磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，左右两极板间距为d。区域Ⅱ出口小孔O3与O1、O2在同一竖直线上。若半径为r0，质量为m0、电量为q0的纳米粒子刚好能沿直线通过，不计纳米粒子重力，则：（）-11-\nA．区域Ⅱ的电场与磁场的强度比值为B．区域Ⅱ左右两极板的电势差U1=C．若纳米粒子的半径r＞r0，则刚进入区域Ⅱ的粒子仍将沿直线通过D．若纳米粒子的半径r＞r0，仍沿直线通过，则区域Ⅱ的电场与原电场强度之比为第Ⅱ卷（非选择题共72分）21．（10分）(改编题)如图（8）所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图。橡皮筯纸带乙：探究功和速度变化关系细线纸带甲：研究匀变速直线运动细线纸带 ;__aig_(xuan丙：探究加速度与力、质量的关系图（8）（1）三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是；A．甲B．乙C．丙（2）如果操作都正确，则通过装置（选填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出下图（9）中的纸带（选填“①”或者“②”）（3）任选一条纸带求出e、f两点间的平均速度大小为m/s。图（9）-11-\n22．(10分)(改编题)（1）某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。a．将“选择开关”置于如图（10）甲所示的位置；b．将红黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；c．如图（10）乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图（10）丙所示；d．记下读数，实验完毕。图（10）甲图（10）乙图（10）丙请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方，图（10）丁并加以指正。；；；（2）该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值，选用了如图（10）丁所示的实验器材。其中电压表量程3V、内阻约为3kΩ，电流表量程15mA、内阻约为4Ω，滑动变阻器总阻值20Ω，电源电动势3V。图中已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。23．(16分)(改编题)如图（11）所示，质量为m的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上．t-11-\n＝0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足ω＝β1t（β1为已知常数），物块和地面之间动摩擦因数为μ。求：（1）物块做何种运动？请说明理由。图（11）（2）物块运动中受到的拉力。（3）从开始运动至t＝t1时刻，电动机做了多少功？（4）若当圆筒角速度达到ω0时，使其减速转动，并以此时刻为t＝0，且角速度满足ω＝ω0－β2t（式中ω0、β2均为已知），则减速多长时间后小物块停止运动？24．(20分)(原创题)电磁弹射是航空母舰上的一种舰载机起飞装置，已由美国福特号航母首先装备，我国末来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理可简化如图（12）所示：上下共4根导轨，飞机前轮下有一牵引杆，与飞机前轮连为一体，可收缩并放置在飞机的腹腔内。起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间，强迫贮能装置提供瞬发能量，强大的电流从导轨流经牵引杆，牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速。现有一弹射器弹射某飞机，设飞机质量m=1.0×104kg，起飞速度为υ=60m/s，起飞过程所受平均阻力恒为机重的k(0<k<1)倍，在没有电磁弹射器的情况下飞机从静止开始匀加速起飞，起飞距离为L=200m；在电磁弹射器与飞机发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下，匀加速起飞的距离减为L′=50m；假设弹射过程强迫贮能装置的能量全部转化为飞机的动能，取g=10m/s2，求：（1）请判断图中弹射器工作时磁场的方向如何？（2）请计算该弹射器的强迫贮能装置贮存的能量为多少？（3）若假设强迫贮能装置释放电能时的平均放电电压为U=2000V，飞机牵引杆的宽度d=m，请计算强迫贮能装置放电时的平均放电电流及加速飞机所需磁场的磁感应强度B为多大？-11-\n牵引杆甲板轨道强迫贮能装置+-图（12）25．（22分）(改编题)如图（13）所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E1的场强方向竖直向下，PT下方的电场E0的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场E0中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为L/2。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求：（1）电场强度E0与E1；（2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？ACE0v0PBE1DT2LQMSR图（13）（3）有一边长为a-11-\n、由光滑绝缘壁围成的正方形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失)，并返回Q点，在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于a，磁感应强度B的大小还应满足什么条件？2022高考模拟试卷(物理学科)参考答案一．选择题（每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题要求的）14．C15．A16．A17．B二．选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）-11-\n18．AD19．AC20．AD21．（1）A3分（2）乙，各2分（3）1.30m/s3分22．(10分)（1）(6分)甲图中选择开关应置于×10档，且重新欧姆调零；(2分)乙图中手不能接触表笔；(2分)读数后应将选择开关置于“OFF”或交流500V档，才能实验完毕。(2分)（2）滑动变阻器接成分压式(2分)，安培表应接成内接法(2分)23．（16分）（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同根据v＝ωR＝Rβ1t，线速度与时间成正比；物块做初速为零的匀加速直线运动……………（3分）（2）由（1）问分析结论，物块加速度为a＝Rβ1……………（1分）根据物块受力，由牛顿第二定律得T－μmg＝ma则细线拉力为T＝μmg+mRβ1……………（2分）（3）对整体运用动能定理，有W电+Wf＝……………（2分）其中Wf＝－μmgs＝－μmg……………（2分）则电动机做的功为W电＝μmg+……………（1分）（或对圆筒分析，求出细线拉力的做功，结果正确同样给分）（4）圆筒减速后，边缘线速度大小v＝ωR＝ω0R－Rβ2t，线速度变化率为a＝Rβ2……………（1分）若a≤μg，细线处于拉紧状态，物块与圆筒同时停止，物块减速时间为t＝ω0/β2……………（2分）若a>μg，细线松弛，物块水平方向仅受摩擦力，物块减速时间为t＝ω0R/μg……………（2分）-11-\n24．（20分）（1）磁场方向竖直向上……………（2分）（2）由静止开始运动到起飞过程的动能定理得：(F+kmg)L=……………（2分）设强迫贮能装置贮存的最少能量为E，由动能定理得：E+(F+kmg)L′=……………（2分）由以上两式联立求得E=1.35×107J……………（2分）（3）设在末开贮能装置情况下，飞机起飞的加速度为a1，则：υ2=2a1L得a1=9m/s2……………（1分）由牛顿第二定律可得F+kmg=ma1……………（1分）设在开贮能装置情况下，飞机起飞的加速度为a2，加速时间为t,，则：υ2=2a1L′得a2=36m/s2……………（1分）……………（1分）由于E=IUt则……………（2分）由牛顿第二定律可得F安+F+kmg=ma2……………（2分）则F安=m(a2-a1)=2.7×105N……………（2分）由于F安=BId得：B=20T……………（2分）25．（22分）（1）（6分）设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则：由及得：①……………（1分）②……………（1分）③……………（1分）④……………（1分）上述三式联立解得：,……………（1分））即……………（1分）（2）（8分）由E1＝2E0及③式可得t1＝2t2。-11-\n因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍。设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时△t，水平位移为△x，则……………（1分）……………（1分）粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E0电场，在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出，或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场。若粒子从E1电场垂直CD射出电场，则（n＝0、1、2、3、……）……………（1分）解之得：（n＝0、1、2、3、……）……………（1分）若粒子从E0电场垂直CD射出电场，则（k＝1、2、3、……）……………（1分）（k＝1、2、3、……）……………（1分）即PF间的距离为其中n＝0、1、2、3、……，k＝1、2、3、……或（n＝1、2、3、……）……………（1分）解之得：（n＝1、2、3、……）……………（1分）即PF间的距离为（n=1，2，3，……）（3）（8分）欲使粒子仍能从S孔处射出，粒子的运动轨迹可能是如图甲、乙所示的两种情况。甲S对图甲所示的情形，粒子运动的半径为R1，则……………（2分）又……………（1分）解得：……………（1分）对图乙所示的情形，粒子运动的半径为R2，则……………（2分）S乙又……………（1分）-11-\n……………（1分）综合B1、B2得：-11-