2022浙江省十校联盟高三下学期第二次联考（返校考试）物理试题含答案

浙江省十校联盟2022届高三第二次联考

物理试题卷

选择题部分

一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h来定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的值为6.63×10-34 J‧s，则h的单位“J‧s”用国际单位制中的基本单位表示为（　　）

A. kg‧m2/s2 B. kg‧m2/s C. N‧s/m D. N‧s‧m

【1题答案】

【答案】B

2. 如图所示，涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是（　　）

A. 库仑利用图甲实验精确测出了静电力常量k的值

B. 法拉第利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场

C. 牛顿根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因

D. 伽利略利用图丁实验，总结出：自由落体运动是匀变速直线运动

【2题答案】

【答案】D

3. 下列叙述中正确的是（　　）

A. 电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持

B. 电子的发现使人们认识到原子核具有复杂的结构

C. 粒子散射实验的研究使人们认识到质子是原子核的组成部分

D. 天然放射现象的发现使人们认识到原子有复杂的结构

【3题答案】

【答案】A

4. 春节晚会上杂技《绽放》表演了花样飞天，如图是女演员举起男演员的一个场景，两位杂技演员处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A. 水平地面对女演员的摩擦力水平向右

B. 水平地面对女演员的支持力和女演员的受重力是一对平衡力

C. 女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力

D. 女演员对男演员的作用力等于男演员的重力

【4题答案】

【答案】D

5. 以下关于所用物理学的研究方法叙述不正确的是（　　）

A. 合力、分力概念的建立体现了等效替代的思想

B. 当△t→0时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法

C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

D. 求匀变速直线运动位移时，将其看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法

【5题答案】

【答案】C

6. 用如图甲所示的装置研究平抛运动，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让小钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动打在竖直墙壁上，把白纸和复写纸贴在墙上，就可以记录小钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。已知四次实验中桌子右边缘离墙的水平距离分别为10cm、20cm、30cm、40cm，在白纸上记录的对应落点分别为A、B、C、D，如图乙所示。则B、C、D三点到A点的距离之比为（　　）

A. 4：9：16 B. 3：8：15 C. 3：5：7 D. 1：3：5

【6题答案】

【答案】B

7. 如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接，对接后飞行轨道高度与“天宫二号”圆轨道高度相同。己知万有引力常量为G，地球半径为R。对接前“天宫二号”的轨道半径为r、运行周期为T。由此可知（　　）

A. “天舟一号”货运飞船是从与“天宫二号”空间实验室同一高度轨道上加速追上“天宫二号”完成对接的

B. 地球的质量为

C. 对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期等于T

D. 地球的第一宇宙速度为

【7题答案】

【答案】C

8. 如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（　　）

A. 若图像表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的速度变化

B. 若图像表示电场强度随位置的变化，则面积等于0-x0间的电势差

C. 若图像表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功

D. 若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能

【8题答案】

【答案】D

9. 为了更好地利用自然资源，某地区利用风力发电为当地生活生产提供电能，如图所示。已知该地区的风速约为10m/s，空气的密度为约1.3kg/m。若使风力发电机转动的风通过的截面积约为400m2，且风能的25%可转化为电能，则发电功率约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【9题答案】

【答案】A

10. 在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池（电动势为E，内阻不计）的两极相连（边缘接电池的正极），然后在玻璃皿中放入导电液体，导电液体的等效电阻为R。把玻璃皿放在磁场中，如图所示，液体就会旋转起来。则以下说法中正确的是（）

A. 从上往下看，液体顺时针旋转

B. 改变磁场方向，液体旋转方向不变

C. 通过液体的电流等于

D. 通过液体的电流小于

【10题答案】

【答案】D

11. 如图甲是小型交流发电机，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，一个100匝的矩形线圈（内阻不计）绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，某位置开始计时产生的交变电动势图像如图乙所示，已知磁感应强度B=0.1T，则（　　）

A. t=0时刻，线圈平面与磁感线平行

B. 线圈的面积S为

C. 它可使“220V，60W”的灯泡正常发光，也可使击穿电压为220V的电容器正常工作

D. 以此作为电源，每通过1C的电量，消耗的电能为220J

【11题答案】

【答案】B

12. 如图，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝83°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为（　　）

A.  B.  C.  D.

【12题答案】

【答案】A

13. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布如图所示。一质量，电荷量的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（　　）

A. x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比

B. 粒子在0～0.5cm区间运动过程中的电势能减小

C. 该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为4.0×10-8J

D. 该粒子运动的周期T=4.0×10-8s

【13题答案】

【答案】C

二、选择题Ⅱ（每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但选不全的得1分，有选错的得0分）

14. 在同种均匀介质中，x=0处的波源完成半个周期振动产生沿x轴正方向传播的简谐横波，间隔△t时间后又产生一列简谐横波。以波源第一次从平衡位置开始振动为计时零点，t=3s时首次出现如图所示波形。则（　　）

A. 波源两次振动间隔时间

B. 波源前后两次振动的周期相同

C. t=4s时，x=6m和x=21m两质点的位移大小相等

D. 从t=2s至t=4.5s的时间内，x=12m处的质点经过的路程为30cm

【14题答案】

【答案】ACD

15. 如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 光电管阴极K金属材料逸出功为7.0eV

B. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光

C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D. 氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

【15题答案】

【答案】BD

16. 2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（　　）

A. 核反应中，质量数守恒，电荷数守恒

B. 华龙一号的原理是热核反应

C. 原子核比结合能越大，核子的平均质量越小，原子核越稳定

D. 核裂变反应发生中，反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和

【16题答案】

【答案】AC

非选择题部分

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17. （1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有___________（填字母）。

A.“探究小车速度随时间变化的规律”

B.“探究加速度与力、质量的关系”

C.“探究功与物体速度变化的关系”

D.两小车碰撞“探究碰撞中的不变量”

（2）赵同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”实验。正确补偿阻力后，挂上装有砂的砂桶，得到如图乙所示的纸带

已知打点计时器所使用的交流电频率为50Hz，则小车的加速度为_________m/s2（保留两位有效数字），由此可判断砂桶质量_________（选填“满足”或“不满足”）本实验要求。

（3）钱同学仍用图甲装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。重新调整实验装置后，获取了一条新的纸带，利用实验数据绘制成如图丙所示的“v-t”图像

发现其图线末端发生了弯曲，以下四个操作中，你认为最可能是_________。

A.实验前没有补偿阻力

B.实验前补偿阻力时板垫起的太高

C.砂桶质量不满足实验要求

D.没有调节好定滑轮的高度

【17题答案】

【答案】    ①. BD    ②. 2.0    ③. 不满足    ④. D

18. 小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。

（1）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“×100”挡位置，在欧姆调零后测量其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为____________。

（2）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：

A.干电池两节（每节干电池电动势约为1.5V，内阻可忽略）

B.电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.7）

C.电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.5）

D.灵敏电流表G（量程为0～0.5mA，内阻等于100）

E.电压表V1（量程为0～3V，内阻约为4k）

F.电压表V2（量程为0～15V，内阻约为7k）

G.滑动变阻器R1（最大阻值为10）

H.电阻箱R2（最大阻值为9999.9）

I.开关、导线若干

为了完成测量，除干电池、开关、导线和滑动变阻器R1外，还应选择的恰当的器材是_________（填写器材前面的字母）。小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大于量程的（在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示）_________。

（3）小张同学想测量塑料圆柱形容器的内径，他应该选择下列哪种测量仪器___________。

A. 毫米刻度尺

B. 螺旋测微器

C. 弹簧秤

D. 游标卡尺

【18题答案】

【答案】    ①. 1900    ②. 方案一：DEF

方案二：DH    ③. 见详解    ④. D

19. 现如今南海局势异常紧张，为了维护国家合法权益，我国大力发展海军力量。2019年12月17日，中国第二艘国产航母“山东舰”在海南三亚交付使用。“山东舰”的甲板有水平甲板和上翘甲板两部分组成，利于舰载机滑跃式起飞，如图1所示。为方便研究舰载机的起飞过程，将甲板近似为如图2所示的轨道：水平轨道AB长L1=160m，倾斜轨道高h=8m，水平投影长L2=40m。总质量为3.0×104kg的某舰载机，在A点经弹射装置以36km/h的初速度出发。在水平轨道上的运动视为匀变速直线运动，加速度为15m/s2。进入上翘甲板后，经1s从C点起飞，该规载机在起飞过程中，舰载机与水平轨道间的平均阻力大小为1.5×105N，发动机的推力恒为F，舰载机视为质点，航母静止不动。求舰载机：

（1）舰载机到达点B时的速度；

（2）发动机的推力F；

（3）整个起飞阶段平均速度的大小。

【19题答案】

【答案】（1）70m/s；（2）；（3）

【详解】（1）根据题意可知

根据位移于速度的关系式有

代入数据解得

（2）舰载机在水平轨道滑行过程中，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

（3）根据题意可知，整个起飞过程的位移为

所用时间为

则整个起飞阶段平均速度的大小

20. 如图所示为北京2022年冬奥会一自由式滑雪大跳台技巧比赛场地示意图，比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成、在H处安置半径为R=1.0m的圆形轨道，进出口H、H1靠近带相互错开，H1N足够长。第一过渡区和终点区的的最低点在同一水平地面上，出发区距地面的高度，跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为，着陆坡度37°。运动员从助滑坡顶端B由静止滑下，离开跳台在空中完成预定动作到达F点正上方的最高点M后水平飞出，M点离水平地面（GH所在水平面）的高度为7.6m，在落到倾斜雪道FG上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起，此后立即做匀加速运动经过G点。假设运动员连同滑雪板的总质量，除缓冲外运动员可视为质点，滑雪板与雪道GH的动摩擦因数，不计其余滑道和空气的阻力，不计经过各转折点处的能量损失，，，求：

（1）运动员从M点水平飞出的速度vM；

（2）运动员在倾斜雪道FG上滑行的时间（结果可用根号表示）；

（3）若运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道，雪道GH的长度应满足什么条件？

【20题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）或

【详解】(1)运动员连同滑雪板从B点运动到M点过程中，根据机械能守恒定律得

代入数据解得

(2)设运动员落在倾斜雪道点，离地面高度为，根据平抛运动规律有

代入数据解得

根据几何关系可知

运动员在落到倾斜雪道FG上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度可得

运动员在倾斜雪道FG上时，根据牛顶第二定律

解得

根据位移与速度的关系式得

解得

再根据

解得

(3)当运动员恰好不脱离轨道通过最高点时速度为，根据牛顿第二定律有

从K点到圆环最高点过程中，设雪道GH的长度为，根据动能定理有

代入数据解得

则当雪道GH的长度为

时，运动员可以不脱离轨道通过最高点；

当运动员恰好能到轨道圆心等高点，从K点到圆环轨道圆心等高点过程中，根据动能定理有

解得

当运动员恰好能进入轨道，从K点到点过程中，根据动能定理

解得

则运动员能够进入轨道且不超过轨道圆心等高点，雪道GH的长度满足

故运动员能够进入圆形轨道且不脱离轨道，雪道GH的长度应满足

或

21. 美国哥伦比亚广播公司（CBS）11月19日报道，芝加哥一座百层摩天大楼电梯16日中午发生故障，搭载6名乘客急坠84层，据称一条破损的升降钢索造成电梯故障，电梯的安全问题引起广泛关注。而由西班牙名建筑大师哈韦尔皮奥斯设计的上海“超群大厦”甚至将高达1249.9米，科研人员设计出了种磁动力中梯，其原理是利用移动的磁场来带动电梯向上或向下运动。工作原理可简化如如图所示，PQ和MN是两根平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的等大反向匀强磁场B1和B2，B1=B2=B，两磁场可以向上运动。电梯轿厢固定在金属框abcd内（轿厢未画出）。现己知电梯载人时的总质量为m，运动时所受阻力为f，金属框垂直轨道的边长为L，两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同，金属框的总电阻为R，重力加速度为g，求：

（1）假设用两磁场同时竖直向上以速度v0作匀速运动来起动电梯，设经t1时间电梯速度达到最大，求电梯向上运行的最大速度vm和这一过程中电梯上升的距离x；

（2）假如电梯达到最大速度vm后向上做匀速直线运动，求经过时间t2金属框产生的焦耳热；

（3）假如用两磁场由静止向上做匀加速直线运动来起动电梯，当两磁场运动的时间为t3时，电梯也正在以速度v1向上做匀加速直线运动，求两磁场开始运动后到电梯开始运动所需要的时间t4。

【21题答案】

【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）根据题意可知，电梯达到最大速度时，电梯所受合力为零，设最大速度为，根据法拉第电磁感应定律有，金属框ab杆产生的电动势为

金属框cd杆产生的电动势为

金属框的总电动势为

感应电流为

金属框受到的安培力为

根据平衡条件可知

联立解得

根据动量定理有

则有

整理得

解得

（2）电梯达到最大速度后向上做匀速直线运动，根据法拉第电磁感应定律有

则经过时间t2金属框产生的焦耳热为

（3）为实现电梯向上做匀加速直线运动，其加速度必须与磁场由静止向上做匀加速直线运动的加速度相等，设加速度为，当时间为时，感应电动势为

感应电流为

对电梯，根据牛顿第二定律有

解得

两磁场开始运动后到电梯开始运动所需要的时间，此时感应电动势为

感应电流为

对电梯，根据牛顿第二定律有

解得

22. 激光触发原子核裂变的过程可以简化如下：竖直的两块极板AA1，BB1之间存在水平向右的匀强电场，BB1板正中央有一小孔O，以O为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，BB1板在y轴上，y轴右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，距离O左边x处有一静止的原子核，不计原子核的重力和原子核间的相互作用。

（1）若原子核自然裂变成核和核，两核速度分别为水平向左v1和向右v2，c核直接从O进入到y轴右侧磁场中，并打在y轴上坐标为的位置，b核向左运动后没有碰到AA1板，并最终也从O进入到磁场中，并打在轴上坐标为的位置，如果b、c两核的质量和电量分别用、和、表示，且满足，且，求；

（2）如果原子核不发生裂变直接从O点射入磁场后做如图2所示的半径为R的圆周运动，圆心为O1。圆周上有一点G，O1G与水平方向的夹角为。原子核受激光照射（忽略激光的动量）而裂变成b、c两核，b、c两核平分a的质量和电量，设裂变后瞬间b、c两核的速度分别为和，且。

①若在G处原子核a受激光照射而裂变，、两者方向与a核裂变前瞬间的速度方向相同，裂变后瞬间磁场方向未变，大小突然变为B1，求B1至少为多大才能使b、C两核不会从磁场中飞出；

②若在OG之间的某一位置原子核受激光照射而裂变，、两者方向相反且与a核裂变前瞬间的速度方向在同一直线上，发生裂变的瞬间撤去极板并且y轴左侧也加上与y轴右侧相同的磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在之后的运动过程中，某一时刻b、c两核所在位置的横坐标分别为和，的绝对值记为xm，问a核在圆周上何处裂变xm有最大值，求出该处与O1连线与y轴正方向的夹角和xm的大小。

【22题答案】

【答案】（1）；（2）①；②，

【详解】（1）原子核自然裂变成核和核，根据动量守恒定律有

c核直接从O进入到y轴右侧磁场中，根据题意有

b核向左运动后没有碰到AA1板，并最终也从O进入到磁场中，则根据题意有

联立解得

又有

，

则

（2）①原子核受激光照射（忽略激光的动量）而裂变成b、c两核，b、c两核平分a的质量和电量，设裂变后瞬间b、c两核的速度分别为和，且

、两者方向与a核裂变前瞬间的速度方向相同，设原子核的速度为，质量为，电荷量为，根据动量守恒定律可知

解得

对于原子核，根据题意可知

可得

因为

，，

则核不会从磁场中飞出，核必飞不出，设磁感应强度至少为时，核恰好不会从磁场中飞出，根据题意可知

解得

根据几何关系有

又有

，

联立解得

②原子核受激光照射而裂变，、两者方向相反且与a核裂变前瞬间的速度方向在同一直线上，根据动量守恒定律有

解得

，

要使最大，和同时没有水平分速度，又因为

，

根据

则b、c两核在磁场中做圆周运动的周期相同，即相等的时间内，b、c两核转过的角度相等，要使和同时没有水平分速度，则此时的方向竖直向下，的方向竖直向上，则b、c两核在磁场中都转动了半个周期，即a核在圆周上分裂处速度方向竖直向上，即a核在圆周上分裂处与O1连线与y轴正方向的夹角为

时，最大，根据题意可知

解得

同理可得

则最大值为

23. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，小海同学利用如图丁所示可拆式变压器进行研究。

①实验还需要的器材是（）。

A.直流电压表　B.灵敏电流计　C.多用电表　D.条形磁铁

②正确选择器材后，将图中变压器的原线圈接线0、8接线柱与稳压输出端相连，选择开关置于10.0V挡，相连（如图戊），副线圈接线0、4接线柱，则副线圈所接电表的示数是（）。

A.20.0V　B.10.0V　C.5.0V　D.0

【23题答案】

【答案】①C ②D