浙江省浙南名校联盟2022-2023学年高三上学期第一次联考物理试题（含答案）

2022学年第一学期浙南名校联盟第一次联考

高三物理试题

考生须知：

1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。

2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。

3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。

4.考试结束后，只需上交答题卷。

第I卷（选择题共45分）

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

1.下列物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是

A.电势差V    B.磁感应强度kgm/A·s2

C.电场强度kgm/A·s3  D.功率kgm/s3

2.如图所示是户外运动软件显示的某位老师的一次长跑数据的截图，则下列说法正确的是

A.图中02：04：39指时刻     B.图中21.12公里为本次跑步的位移

C.此次跑步的平均速度约为10.2km/h  D.跑步中一定有某时刻瞬时速度大于2.8m/s

3.因佩洛西窜访台湾干涉我国内政，2022年8月4日，解放军举行了力度空前的围台军演。其中“辽宁舰”和“山东舰”双航母战斗群也参加了军演，图甲是演习中J15舰载机返回“山东舰”落在甲板上的情景，需要利用阻拦索将舰载机高速拦停，此过可简化为如图乙所示模型，设航母甲板为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母甲板平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，落地前已经关闭发动机，不计空气阻力，则下列说法正确的是

A.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大

B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机一定做匀减速直线运动

C.舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用

D.当阻拦索被拉至夹角为90°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的作用力大小为F

4.“科技让生活更美好”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。某次测试自动驾驶汽车，汽车直线运动的“v-t”图象如图所示（其中“百公里加速”时间指汽车速度从0加速到100km/h所需时间）。关于此次测试，下列说法正确的是

A.整个运动过程汽车通过的总位移为26m

B.汽车在第2s末与第7s末的加速度之比为3：4

C.汽车“百公里加速”时间约为2.1s

D.汽车平均速度大小为20m/s

5.2022年9月1号，《开学第一课》将课堂“搬到”了中国空间站的问天实验舱，通过AR技术1：1在演播厅现场还原实验舱。三位航天员带领同学们“云”参观了问天实验舱。已知中国“天宫”空间站轨道高度约为400km、地球半径约为6400km、宇航员每24h恰好可以看到16次日出日落。若引力常量G未知的情况下，根据以上数据信息无法求出的是

A.地球表面重力加速度   B.地球的密度

C.空间站的运行速度   D.地球同步卫星的运行速度

6.如图甲为2022年北京冬奥会的跳台滑雪场地“雪如意”，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。其部分赛道可简化为如图乙所示的轨道模型，斜坡可视为倾角为θ的斜面，运动员（可视为质点）从跳台a处以速度v沿水平方向向左飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出至落到足够长斜坡上的过程中，下列说法正确的是

A.若初速度v增大1倍，则运动员在空中运动的时间增大1倍

B.若初速度v增大1倍，则运动员在空中离坡面的最大距离增大1倍

C.若运动的初速度变小，运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角变小

D.运动员落在斜坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为2θ

7.如图所示，一轻质绝缘细线一端固定在0点，另一端系一带电量大小为q、质量为m的小球，小球静止悬挂放置在正对距离为d的平行板电容器AB间，电容器两板连接在电源两端细线与竖直方向夹角θ=60°，细线、小球在竖直平面内即纸面内，A、B两板平行正对倾斜放置，且与纸面垂直、与细线平行。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是

A.此时绳子拉力

B.电源电动势

C.若在竖直面内保持两板正对面积不变，B板向A板缓慢靠近，则绳子拉力变大

D.若在竖直面内保持两板正对面积不变，B板向A板缓慢靠近，则小球将缓慢下移

8.如图所示，三根相互平行的水平长直导线I、Ⅱ、Ⅲ，导线I、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线I、Ⅲ的上方，P、Q、R为导线I、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流I，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为B；若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流I，导线Ⅲ中没通过电流，则点处的磁感应强度大小为

A.0  B.B  C.B  D.B

9.血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强与大气压强的差值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为60cm3；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经N次充气后，压强计臂带内气体体积变为250cm3，压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则N等于

A.3  B.4  C.5  D.6

10.北京市国民体质监测中心曾经调查显示，由于长时间低头看书、看手机、时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46.1%。智能感应式矫正器能提醒不良姿势起到矫正的作用。如图是某矫正器的铭牌信息，已知当剩余电池容量为总容量的20%时，智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态，使用前电池容量为零，则下列说法正确的是

A.理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时

B.第一次充满电的时间和可正常工作时间之比约为

C.电池容量的单位mAh是能量单位

D.该矫正器充满电所储存的能量约为6.7×103J

11.《浙江省能源发展“十四五”规划》指出，到2025年全省风电装机达到641万千瓦以上，其中在宁波、温州、舟山、台州等海域打造3个以上百万千瓦级海上风电基地。风力发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒k转，通过转速比为1：n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t=0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后；输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是

A.t=0时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

B.发电机输出交变电流的频率为2πkn

C.变压器原、副线圈的匝数比为

D.发电机产生的瞬时电动势e=2πknNSBsin（2πkn）t

12.如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行。现将一质量为0.5kg的煤块轻轻放在传送带的A端，物体的加速度随时间变化的关系如图乙所示，5s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是

A，倾角θ=30°

B.煤块与传送带间的动摩擦因数0.4

C.5s内传送带上留下的痕迹长为16m

D.5s内煤块与传送带摩擦产生的内能65J

13.如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行并相距为L，bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，磁感应强度均为B，a、d两端接有一个电容为C的电容器，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量为m，金属杆MN和OP电阻均为R，其余电阻不计，若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度ω从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有

A.杆OP产生的感应电动势恒为Bωr2

B.电容器带电量恒为

C.杆MN中的电流逐渐减小

D.杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为

二.选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题给出的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）

14.Pb测年法是近二十年发展起来的一项应用新技术。它利用同位素Pb衰变的原理，可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率。八十年代初期，我国已成功地把Pb阳测年法应用于地理、地质和海洋学的研究，用于测定湖泊、港湾、河口湾、潮间带、陆架、陆坡等沉积物的绝对年代和沉积速率。Pb衰变方程为Pb→Bi+X。以下说法正确的是

A.衰变方程中的X是电子

B.升高温度可以加快Pb的衰变

C.Pb与Bi的质量差等于衰变的质量亏损

D.方程中的X来自于Pb内中子向质子的转化

15.如图所示，两细束不同颜色的平行光a、b射向矩形玻璃砖（置于空气中）的下表面，设玻璃砖足够长，发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是

A.在玻璃砖中a光的传播速度大于b光的传播速度

B.若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的小

C.通过同一双缝于涉装置产生的干涉条纹间距

D.发生光电效应时，同种金属对于a、b两束光，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，则Ua>Ub

16.一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1=2s时的波形图，虚线为t2=8s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是

A.   B.

C.  D.

第Ⅱ卷（非选择题共55分）

17.如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置.转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动.皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值.那么：

（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是____________。

A.验证力的平行四边形定则

B.验证牛顿第二定律

C.伽利略对自由落体的研究

（2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板____________和挡板____________处（选填“A”、“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为____________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与____________成正比.

（3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮____________（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘.

（4）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期进行定量探究.某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是____________。

A.T  B.  C.T2  D.

18.一根细长而均匀的金属管线样品，长L约60cm，电阻R大约10Ω，截面图如图甲所示。

（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为____________mm。

（2）实验室有如下器材：

A.电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）

B，电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）

C.电压表（量程3V，内阻约5kΩ）

D.滑动变阻器（1750Ω，0.3A）

E.滑动变阻器（15Ω，3A）

F.蓄电池（6V，内阻很小）

G.开关一个，带夹子的导线若干

要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选____________，滑动变阻器应选____________。（只填代号字母）。

（3）将如图所示的实物电路补充完整。

（4）金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是____________。计算中空部分截面积的表达式为S=____________。

19.如图所示，一质量m1=0.2kg的“T形杆P竖直放在地面上，有一质量m2=0.4kg的中间是空的金属圆盘Q套在“T形杆P的直杆上很难分离。某工程师设计了一个方法成功将金属圆盘Q与“T”形杆P分开，该工程师在“T形杆P与金属圆盘Q间装上适量的火药，火药爆炸后（时间极短）“T形杆P以4m/s的速度向上运动。已知金属圆盘Q与“T”形杆P的直杆间滑动摩擦力大小恒为f=16N，不计空气阻力。重力加速度大小g取10m/s2。

（1）求火药爆炸后瞬间金属圆盘Q的速度大小；

（2）分别求点燃火药爆炸后瞬间“T”形杆P和金属圆盘Q的加速度大小。

（3）若要求金属圆盘Q与“T”形杆P分开，则直杆长度的最大值是多少？

20.下图为某同学设计的弹射装置，水平轨道AB与竖直四分之一圆弧BC平滑连接，竖直四分之一圆弧DG、竖直四分之一圆弧轨道G′H和水平轨道HM均平滑连接，物块刚好经过GG′进入G′H，O1、C在同一水平面，O2、G、G′、O3在同一水平面，所有的轨道均绝缘，除水平轨道HM粗糙外，其余轨道均光滑；圆弧BC半径R1和圆弧DG半径R2均为R，HM长度为2R，N点为HM的中点，虚线框内存在着水平向右的匀强电场。现将一质量为1.5m不带电的小物块a压缩绝缘弹簧至A点并锁定。解开锁K，小物块恰好到达C点。现将一质量为m，带电量为q的另一小物块b压缩绝缘弹簧至A点并锁定，解开锁K，小物块b经C点经过电场后并沿着水平方向进入圆弧轨道DG，经过D点时物块对轨道的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。试求：

（1）小物块b到达管口C时的速度大小vC；

（2）求电场强度E的大小；

（3）求物块b经过G点时对轨道的压力；

（4）设小物块b与右端竖直墙壁碰撞后以原速率返回，小物块最终停在N点，求小物块与轨道之间的动摩擦因数μ（μ<1）。

21.如图所示，固定于水平面的Ⅱ型金属导轨abcd，电阻不计，导轨间距L=1.0m，左端接有电阻R=2Ω。金属杆PQ的质量m=0.2kg，电阻r=1Ω，与导轨间动摩擦因数μ=0.2，滑动时保持与导轨垂直。在水平面上建立xoy坐标系，x≥0的空间存在竖直向下的磁场，磁感应强度仅随横坐标x变化。金属杆受水平恒力F=2.4N的作用，从坐标原点开始以初速度v0=1.0m/s向右作匀加速运动，经t1=0.4s到达x1=0.8m处，g取10m/s2。求：

（1）金属杆的加速度大小和安培力的大小；

（2）磁感应强度B与坐标x应满足的关系；

（3）金属杆从开始运动到处的过程中安培力的冲量大小和电阻R产生的热量；

22.中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分磁场简化模型如图所示，在三维坐标系oxyz中，3d<z<5d空间内充满匀强磁场I，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；0<z<3d的空间内充满匀强磁场II，磁感应强度大小为0.5B，方向平行于x0y平面，与x轴正方向夹角为60°（如图所示）；质量为m，带电量为+q的离子甲从A点（0，0，3d）以一定速度沿z轴正方向进入磁场I。不计离子重力。

（1）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度vm；

（2）离子甲以的速度第一次经过z=3d平面从A点沿z轴正方向进入磁场I，求第四次穿过z=3d平面的位置坐标（用d表示）；

（3）当离子甲以的速度从A点进入磁场I时，质量为4m、带电量为+q的离子乙也从A点沿z轴正方向以相同的动能同时进入磁场I，求两离子进入磁场后，到达它们运动轨迹第一个交点的时间差△t（忽略离子间相互作用）。

高三年级物理学科参考答案

一.选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，选对的得3分，选错的得0分）

二.选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个是符合题目要求的，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）

三.非选择题Ⅱ（本题共6小题，共55分）

17.（1）B  （2）A  C  1:4  角速度的平方  （3）需要    （4）D（说明：每空1分）

18.（1）1.125（1分）  （2）A（1分）E（1分）

（3）如图（1分）（分压接法和限流接法都给分）

（4）金属管线的长度L（1分）

（2分）

19.（1）设火药爆炸瞬间T”形杆P和金属圆盘Q的速度大小分别为v1，v2，

据动量守恒定律

（1分）

可得v2=2m/s（1分）

（2）P向上运动，摩擦力向下，据牛顿第二定律可得（1分）

Q向下运动，摩擦力向上，据牛顿第二定律可得

（1分）

解得：a1=90m/s2（1分）a2=30m/s2（1分）

（3）P减速至零的时间为t1=v1/a1=4/90s=0.044s

Q减速至零的时间为

t2=v2/a2=2/30s=0.067s

可知P先减为零后反向加速，Q一直减速，当两者速度相等时分开，此时直杆的长度最

大，以向下为正方向，可得（1分）

直杆长度的最大值为（1分）

联立解得L=0.15m（1分）

20.（1）对小物块a从释放后到C点进行研究，

根据动能定理：0-0=EP-1.5mgR（1分）

可得EP=1.5mgR

对小物块b从释放后到C点进行研究，

根据动能定理：（1分）

可得（1分）

（2）小物块b经D时对轨道无作用可得：

  （1分）

对小物块C点在电场运动分析可以得到：

在水平方向上有Eq=max

可得（1分）

（3）小物块b从D到G点根据动能定理可得：

（1分）

对小物块b在G点时有：

（1分）

可得：FN=3mg

根据牛顿第三定律FN′=FN=3mg（1分）

（4）根据小物块b在电场中运动是可得，，

可得：（1分）

根据小物块b最终停在点可知小物块没有脱离轨道，可知当小物块b与竖直墙壁碰撞后刚好到G′

可得：

  （1分）

小物块最终停在N点，根据动能定理可得：（n=1，2……）

（1分）

（1分）

综上所述可得：和

21.（1）设金属杆运动的加速度为a，则

由

得：（1分）

由牛顿第二定律得：（1分）

得FA=1N（1分）

（2）杆运动到坐标x处的速度设为v，则

杆中产生的感应电动势

杆受到的安培力（1分）

代入数据求得：（1分）

（3）当金属杆运动到处，由（1）知对应的坐标x2=1.5m，

（1分）

（1分）

动量定理：

得：I=0.6N·S（1分）

动能定理：

得：Q=1.5J（1分）

得：（1分）

22.（1）离子从A点沿z轴正方向进入磁场I中，在磁场I中做匀速圆周运动，经过磁场I偏转后从z=3d平面进入磁场Ⅱ中，继续做匀速圆周运动，如图所示

由洛伦兹力提供向心力可得：，（1分，写出一条公式即得1分）

可得

为了使离子在磁场中运动，则离子磁场I运动时，不能从磁场I上方穿出。在磁场Ⅱ运动时，不能xoy平面穿出，则离子在磁场用运动的轨迹半径需满足

r1≤2d，r2≤3d（1分，写出r2≤3d得1分）

联立可得（1分）

要使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，进入磁场时的最大速度为；

（2）离子甲以的速度从A点沿z轴正方向进入磁场I，离子在磁场I中的轨迹半径为

，（1分）

离子在磁场Ⅱ中的轨迹半径为

，

离子从A点第一次穿过z=3d平面到第四次穿过z=3d平面的运动情景，如图所示

离子第一次从A（0，0，3d）点穿过z=3d进入磁场，故离子第二次穿过z=3d平面的位置坐标为（0，d，3d），故离子第三次穿过z=3d平面的位置坐标为（d，0，3d）

故离子第四次穿过z=3d平面的位置坐标为（d，d，3d）。（2分，第二次第三次任一次坐标写对给1分，若z坐标没写得1分）

（3）设离子乙的速度为v′，根据离子甲、乙动能相同，可得

可得

（1分）

离子甲、离子乙在磁场I中的轨迹半径分别为

，，，

离子甲、离子乙在磁场Ⅱ中的轨迹半径分别为

，，，

根据几何关系可知离子甲、乙运动轨迹第一个交点在离子乙第一次穿过x轴位置，如图所示

从A点进入磁场到第一个交点的过程，有

（1分）

（1分）

可得离子甲、乙到达它们运动轨迹第一个交点时间差为

（1分）