2022届吉林省长春市普通高中高三质量监测（五）理综物理试卷（含解析）

这是一份2022届吉林省长春市普通高中高三质量监测（五）理综物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了安培曾做过如图所示的实验等内容，欢迎下载使用。

本试卷共19页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第 14～
18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．某同学想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端系上一支圆珠笔，细绳的上端用胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在水平直轨道上，地铁启动后的某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。已知当地的重力加速度为 g，若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需要测量
A．圆珠笔的质量 B．绳子的长度
C．绳子和竖直方向的夹角 D．绳子下端到竖直扶手的距离
15．中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到国际第三代载人飞船技术水平。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，再通过变轨进入预定圆轨道。则下列说法正确的是
A．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
B．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的速度小于在B点的速度
C．飞船在椭圆轨道上运行时，在A点的机械能小于在B点的机械能
D．飞船在B 点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道
16．2022 年 2 月 5 日，中国短道速滑运动员在混合团体接力决赛中为中国队拿下北京冬奥会首金，这也是这一新增项目的奥运历史首金。短道速滑接力比赛中运动员在直道上采用推接方式进行替换（如图）。若忽略推接过程中冰面对运动员的摩擦力和空气阻力，则在甲运动员用水平推力将乙运动员推出的过程中，以下说法一定正确的是
A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B．甲的速度变化量的大小等于乙的速度变化量的大小
C．甲、乙运动员组成的系统机械能守恒
D．甲、乙运动员组成的系统动量守恒
17．安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N 极。闭合开关一段时间后观察，发现铜环静止不动，安培由此错失了发现电磁感应现象的机会。实际上在电路闭合的瞬间，下列现象描述正确的是
A．从右向左看，铜环中有逆时针的感应电流B．从右向左看，铜环中有顺时针的感应电流C．铜环仍保持不动 D．铜环会远离磁铁
18．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应
方程是：。已知2 H的质量为2.013 6 u ，He的质量为3.015 0 u，
n的质量为1.008 7 u ，1 u相当于931 MeV。一次氘核聚变反应中释放的核能约为
A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV
19．如图，空间中有三根相互平行的长直导线，三根导线中通有方向垂直纸面向里且大小均为I的电流，导线横截面恰好位于等边三角形的三个顶点处，A、B导线固定不动且位于同一竖直平面内。A、B导线在C导线处产生的磁感应强度的大小均为B0，C导线放在水平台面上且处于静止状态（电路连接部分未画出且不考虑其带来的影响），C 导线长度为L，质量为m。下列说法正确的是
A．A、B导线在C处产生的合磁场方向竖直向下
B．C导线所受的安培力大小为B0IL，方向水平向右
C．C导线所受的静摩擦力大小为B0IL，方向水平向右
D．C导线对地面的压力的大小为mg B0IL
20．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出
A．手机可能离开过手掌 B．手机在t1时刻运动到最高点
C．手机在t2时刻开始减速上升 D．手机在 t1~t3时间内，受到的支持力先减小再增大
21．如右图所示，半径为R的金属球表面均匀分布着正电荷，以球心O 为原点建立x轴，
沿 x 轴上各点的电场强度大小和电势分别用 E 和 φ 表示。选取无穷远处电势为零，则下列关于 x 轴上各点电场强度大小E和电势φ随位置x变化的关系图像中，可能正确的是
三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38
题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
22．（7分）
某同学利用图甲装置探究轻质弹簧的弹性势能：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上， 弹簧左端固定，右端与一小球接触而不拴接；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面上。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。已知重力加速度为 g。
回答下列问题：
（1）本实验中可认为弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。为求
得Ek，至少需要测量下列物理量中的___________（填正确答案标号）。
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量Δx
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝___________。
（3）图乙中的直线是实验测量得到的 s－Δx图线。从理论上可推出，如果 h不变，m 增加，s－Δx 图线的斜率会_____（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果 m 不变，h增加，s－Δx图线的斜率会_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图乙中给出的直
线关系和 Ek的表达式可知，Ep 与 Δx的__________次方成正比。
23．（8分）
举世瞩目的嫦娥四号探测器，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。
某同学利用图乙所示电路，探究某光伏电池的路端电压 U 与电流 I 的关系，图中定值电阻R0＝5 Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。
（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R 的阻值。通过测量得到该电池的 U－I 曲线 a（如图丁）。由此可知，该电源内阻______（填“是” 或“不是”）定值，某时刻电压表示数如图丙所示，读数为______V，由图像可知，此时电源内阻为______Ω（计算结果保留两位有效数字）。
（2）实验二：只减小光照的强度，重复上述实验，测得U－I曲线b（如图丁）。若在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5 V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为______W（计算结果保留两位有效数字）。
24．（12分）
如图所示，粗糙的水平面 AB 与光滑的竖直圆轨道 BCD 在 B 点相切，圆轨道 BCD
的半径R＝0.40 m，D 是轨道的最高点。一质量m＝1.0 kg的物体（可视为质点）静止于水平面上的A 点，现用F＝7.0 N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去力F，之后物体沿圆轨道BCD 运动，物体恰好能通过D 点。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
（1）物体通过D点时速度vD的大小；
（2）物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小；
（3）A与B之间的距离x。
25．（20分）
如图所示，相距为 R 的两块平行金属板 M、N 正对着放置，S1、S2分别为 M、N 板
上的小孔，S1、S2、O 三点共线，它们的连线垂直 M、N，且 S2O＝R。以 O 为圆心、R 为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D 为收集板，板上各点到O 点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N 板。质量为m、电荷量为＋q的粒子，经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场。粒子所受的重力和粒子在S1处的速度均不计。
（1）当M、N间的电压为U 时，求粒子进入磁场时速度的大小v；
（2）若粒子恰好打在收集板D 的中点上，求M、N间的电压值U0；
（3）当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t 的最小值。
（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一
题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33．[物理—选修3 – 3]（15分）
（1）（5分）关于生活中的热学现象，下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0 分。）
A．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大
B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在
罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸” 在皮肤上。其道理是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大
C．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的
D．热量能够自发地从温度高的物体传递到温度低的物体
E．一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，车胎内气体可看成理想气体，则胎内气体向外界放热
（2）（10 分）夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道中侧面剖面图，由于井盖上的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位不断上升时，井盖可能会不断“跳跃”。设井盖质量m＝25 kg，圆柱形竖直井内水面面积S＝0.25 m2，图示时刻井盖到水面间距 h＝2 m，此时封闭气体压强与外界大气压强相等。已知环境温度不变，大气压强p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2，求：（计算结果均保留1 位有效数字）
（i）从图示位置开始，水面至少上涨多少后井盖第一次跳起？
（ii）在上问情况下，设井盖下落后，被封闭气体的压强又变为 p0，且下水道内水面高度与井盖刚要跳起时水面高度相同，求此过程中逸出的空气与原来空气质量的比值。
34．[物理—选修3 – 4]（15分）
（1）（5 分）一列简谐横波，在 t＝1.2 s 时刻的波形图如图甲所示，此时 P、Q 两质点的位移均为-1 cm，波上 A 质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是________（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分。）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的波速是 m/s
C．从t＝0到 t＝1.2 s时间内质点A 沿波传播方向移动了10 m
D．从t＝1.2 s开始，质点P比质点Q早0.8 s回到平衡位置
E．从t＝1.2 s开始，紧接着的Δt＝1.6 s时间内，Q质点通过的路程是5 cm
（2）（10分）如图所示，ABCO 是扇形玻璃砖的横截面，∠AOC＝120°，OB为扇形的对称轴，D为AO 的中点，一细束单色光沿与AO 面成 30°角的方向照射到D 点，折射光线与OB平行。求：
（i）该玻璃砖对光的折射率；
（ii）试证明光在玻璃砖圆弧面上是否会发生全反射。（写出必要的证明过程。）