2022-2023学年杭州学军中学高三5月校际联合检测试题物理试题

2022-2023学年杭州学军中学高三5月校际联合检测试题物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，变压器为理想变压器，电压变化规律为202sin100πV u t =的交流电压接在a 、b 两端，L 为灯泡，R 为滑动变阻器。

现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A ，则下列正确的是（ ）
A ．电压表V 2示数不变，V 3示数增大
B ．变阻器滑片是沿d →c 的方向滑动
C ．该变压器起降压作用
D ．灯泡发光每秒闪50次
2、如图所示，直线a b 、和直线、c d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M N P Q ϕϕϕϕ、、、。

一质子由M 点分别运动到Q 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等。

下列说法正确的是（ ）
A ．直线a 位于某一等势面内，M Q ϕϕ<
B ．直线c 位于某一等势面内，>M P ϕϕ
C ．若质子由M 点运动到N 点，电场力做正功
D ．若质子由P 点运动到Q 点，电场力做负功
3、已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 A ．0.2
B ．2
C ．20
D ．200
4、物块以60J 的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J ，则物块回到斜面底端时的动能为（ ）
A ．10J
B ．20J
C ．30J
D ．40J
5、如图，理想变压器的原线圈接在输出电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈的中间有一抽头将副线圈分为匝数分别为n 1和n 2的两部分，抽头上接有定值电阻R 。

开关S 接通“1”、“2”时电流表的示数分别为I 1、I 2，则
1
2
I I 为（ ）
A ．1
2
n n
B ．21
n n
C ．2
122
n n
D ．
1
2
n n 6、一质量为m 的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O 点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子（钩子与细绳的接触点A 始终在一条水平线上），下列说法正确的是（ ）
A ．钩子对细绳的作用力始终水平向右
B ．OA 段绳子的力逐渐增大
C ．钩子对细绳的作用力逐渐增大
D 2mg
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、一颗子弹以水平速度v 0穿入一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后各自运动，设子弹与木块间相互作用力恒定，则该过程中子弹及木块的速度时间图象可能正确的是（图中实线为子弹图线，虚线为木块图线）（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
8、如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即ab bc U U ，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下运动的轨迹，、P Q 是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是（ ）
A ．等势面a 的电势一定比等势面c 的电势低
B ．质点通过Q 点时的电势能比通过P 点时的电势能小
C ．质点通过Q 点时的加速度比通过P 点时的加速度大
D ．质点一定是从Q 点运动到P 点
9、2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室，假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示，当它们在轨道运行时，下列说法正确的是( )
A ．神州八号的加速度比天宫一号的大
B ．神州八号的运行速度比天宫一号的小
C ．神州八号的运行周期比天宫一号的长
D ．神州八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接
10、如图所示，xOy 平面位于光滑水平桌面上，在O ≤x ≤2L 的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向下．由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB 与DE 边距离恰为2L ，现施加一水平向右的拉力F 拉着线框水平向右匀速运动，DE 边与y 轴始终平行，从线框DE 边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i (取逆时针方向的电流为正)随时间t 的函数图象和拉力F 随时间t 的函数图象大致是
A．
B．
C．
D．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B 上各固定一相同窄片。

部分实验步骤如下：
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；
II.将气垫导轨调成水平；
II.将A、B用细线绑住，在A．B间放入一个被压缩的轻小弹簧；
IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。

(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。

(2)实验中，还应测量的物理量是______
A．滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间t A、t B
C．烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能E p=________。

(均用题中相关物理量的字母表示)
12．（12分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值R D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻R x的表达式R x＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，光滑斜面倾角θ=60°，其底端与竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道平滑对接，位置D为圆弧轨道的最低点。

两个质量均为m的小球A和小环B（均可视为质点）用L=1.5R的轻杆通过轻质铰链相连，B套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直。

在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变）。

重力加速度为g。

求：
(1)刚释放时，球A的加速度大小；
(2)小球A运动到最低点时的速度大小；
(3)已知小球以运动到最低点时，小环B 的瞬时加速度大小为a ，求此时小球A 受到圆弧轨道的支持力大小。

14．（16分）如图所示，半径0.2m R =的光滑四分之一圆轨道MN 竖直固定放置，末端N 与一长0.8m L =的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮（轮半径很小）做顺时针转动，带动传送带以恒定的速度v 0运动。

传送带离地面的高度 1.25m h =，其右侧地面上有一直径0.5m D =的圆形洞，洞口最左端的A 点离传送带右端的水平距离
1m s =，B 点在洞口的最右端。

现使质量为0.5kg m =的小物块从M 点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，
最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数0.5μ=，g 取10m/s 2，求： (1)小物块到达圆轨道末端N 时对轨道的压力； (2)若03m/s v =，求小物块在传送带上运动的时间； (3)若要使小物块能落入洞中，求v 0应满足的条件。

15．（12分）热等静压设备广泛用于材料加工中．该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能．一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m 3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中．已知每瓶氩气的容积为3.2×
10-2 m 3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa ，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa ；室温温度为27 ℃．氩气可视为理想气体．
（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C 【解析】
AB ．观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A ，即副线圈电流增大，由于a 、b 接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V 1，V 2示数不变，V 3示数减小根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，故AB 错误，
C ．观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A ，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C 正确；
D ．由πV u t =可知，交流电的频率为
100π
50Hz 2π
2π
f ω
=
=
= 由于交变电流一个周期内电流方向发生100次变化，所以灯泡发光每秒闪100次，故D 错误。

故选C 。

2、A 【解析】
AB ．质子带正电荷，质子由M 点分别运动到Q 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，有
0MQ MP W W =<
而
MQ MQ W qU =
MP MP W qU =，0q >
所以有
0MQ MP U U =<
即
M Q P ϕϕϕ<=
匀强电场中等势线为平行的直线，所以QP 和MN 分别是两条等势线，有
P Q ϕϕ=
故A 正确、B 错误；
CD ．质子由M 点运动到N 点的过程中
()0MN M N W q ϕϕ=-=
质子由P 点运动到Q 点的过程中
()0PQ P Q W q ϕϕ=-=
故CD 错误。

故选A 。

3、B 【解析】
由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G
2
M M r 太地
地＝M 地2
24T π地
r
地，研究月球有G 2M M r 月地月＝M 月2
24T π月r 月，日月间距近似为r 地，两式相比M M 太地＝3
r r 地月⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭·2
T T ⎛⎫
⎪⎝⎭
月地.太阳对月球万有引力F 1＝G 2M M r 月太地，地球对月球万有引力F 2＝G 2
M M r 月地月
，故12F F ＝M M 太
地·2
T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭
月地＝r r 地月·2
T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭月地＝2
27390365⎛⎫ ⎪⎝⎭=2.13，故选B. 4、B 【解析】
由能量守恒可知物块沿斜面上滑的过程中，产生的摩擦热为20J 。

由于上滑过程和下滑过程中摩擦力的大小相同，相对位移大小也相同，所以上滑过程中的摩擦生热和下滑过程中的摩擦生热相等。

对全程用能量守恒，由于摩擦生热40J ，所以物块回到斜面底端时的动能为20J 。

故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5、C 【解析】
设变压器原线圈两端的电压为U 0、匝数为n 0，根据变压器原理可知副线圈n 1和n 2的电压分别为
1100n U U n =
，2200
n
U U n = 根据能量守恒
2
110U I U R
=
，2
220U I U R = 整理得
2
11222
I n I n 故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

6、C 【解析】
A ．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A 错误；
B ．物体受重力和拉力而平衡，故拉力 T =mg ，而同一根绳子的张力处处相等，故 OA 段绳子的拉力大小一直为mg ，大小不变，故B 错误；
C ．两段绳子拉力大小相等，均等于 mg ，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C 正确；
D ．因为钩子与细绳的接触点A 始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90°，细绳对钩子的作用力不可
，故D 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AB 【解析】
AB.设子弹运动的方向为正方向，子弹穿过木块后速度方向不变，为正方向，由于穿过木块过程中受到恒定的阻力作用，所以速度减小；对于木块，受到子弹的作用力后，有可能速度方向仍为负方向，也有可能最后速度方向与子弹方向相同，即为正方向，故AB 正确；
CD.子弹击中木块后，不可能出现二者均反向运动，所以CD 错误。

故选AB 。

8、AB 【解析】
A ．电场线与等势面垂直，而根据轨迹弯曲的方向和质点带正电可知，电场线指向下方，沿电场线方向电势降低，故等势面c 的电势最高，故A 正确；
B ．不妨设质点从Q 点运动到P 点，则此过程中电场力做负功，电势能增大，故B 正确；
C ．等差等势面P 处密，P 处电场强度大，则质点经过P 处时受到的电场力大，加速度大，故C 错误；
D ．根据题意无法判定质点的运动方向，D 项错误。

故选：AB 。

9、AD 【解析】
根据万有引力定律和牛顿第二定律有：2Mm G r ＝2v m r ＝224mr T π⋅＝ma n ，解得：v
，T
＝2a n ＝
2
GM
r ，由图可知神州八号的轨道半径比天宫一号的小，所以神州八号的运行速度比天宫一号的大，神州八号的运行周期比天宫一号的短，神州八号的加速度比天宫一号的大，故BC 错误，A 正确；神州八号通过加速后将做离心运动，可运行至较高轨道与天宫一号对接，故D 正确。

故选AD 。

10、AC 【解析】
当DE 边在0～L 区域内时，导线框运动过程中有效切割长度越来越大，与时间成线性关系，初始就是DE 边长度，所
以电流与时间的关系可知A 正确，B 错误；因为是匀速运动，拉力F 与安培力等值反向，由22B L v
F R
=知，力与L
成二次函数关系，因为当DE 边在0～2L 区域内时，导线框运动过程中有效切割长度随时间先均匀增加后均匀减小，所以F 随时间先增加得越来越快后减小得越来越慢，选C 正确，D 错误．所以AC 正确，BD 错误．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、4.800 A 1212m m t t = 21222122m m d t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm ，可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm ，故 d =4.5mm+0.300mm=4.800mm
(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A 、B 的质量m 1和m 2 故选A
(3)[3]根据动量守恒定律
11220m v m v -=
其中
111d v t =
、2
2
2
d v t =
可得
1212
m m t t = [4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能
22212p 1122221211222m m d E m v m v t t ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭
12、1000Ω
()102I R R I + 16， 不变 【解析】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为11max E 3R =
10000.003I =Ω=Ω总；电阻箱R （最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R 0应选1K Ώ；
电阻箱与R 0、A 2串联，再与水柱、A 1并联，所以有201()x I R R I R +=，玻璃管内水柱电阻R x 的表达式201
()x I R R R I += (2)由电阻定律可以知道20221()4()2
x I R R L L L R d s d I ρρρππ+====，则有20214R=I L R d I ρπ-，根据题意可知，电流表A 1，A 2 示数均相等，则有024R=L R d ρπ-，由图可得33
4224410(1)105101010
k d ρπ-⨯--⨯===⨯⨯ 电阻率2243.140.025101644
d k
m πρ⨯⨯⨯===Ω （3）电流表内阻不能忽略，则有2210214R=-r I L r R d I ρπ+-，电阻率为24
d k πρ=保持不变．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、
(1)12
a g =
；
(2)A v (3)N 5.5F mg ma =+ 【解析】
(1)由牛顿第二定律得 1sin 60mg ma ︒=
解得
132a g = (2)小球A 初始位置距水平面高度设为1h ，由几何关系得
11sin 60tan 30 1.5sin 602R h R R ︒︒︒⎛⎫+-= ⎪⎝
⎭ 解得
154
h R = 小环B 初始位置距水平面高度设为2h ，由几何关系得
21 1.5cos60h h R ︒=+
解得
22h R =
由系统机械能守恒
221122
A B B mg h mg h mv mv λ∆+∆=+ 式中0B v =，54
A h R ∆=，0.5
B h R ∆= 解得
3.5A v gR =
(3)以小环B 为研究对象，由牛顿第二定律得
F mg ma -=
以小球A 为研究对象，由牛顿第二定律得
2A N v F F mg m R
--= 解得
N 5.5F mg ma =+
14、 (1)大小为15N ，方向竖直向下；(2)0.3s ；(3)02m/s 3m/s v <<
【解析】
(1)设物块滑到圆轨道末端速度1v ，根据机械能守恒定律得
2112
mgR mv = 12m/s v =
设物块在轨道末端所受支持力的大小为F ，根据牛顿第二定律得
21v F mg m R
-= 联立以上两式代入数据得
15N F =
根据牛顿第三定律，对轨道压力大小为15N ，方向竖直向下。

(2)若
03m/s v =
则
10v v <
物块在传送带上加速运动时，由
mg ma μ=
得
25m/s a g μ==
加速到与传送带达到共速所需要的时间
0110.2s v v t a
-== 位移 10110.5m 2v v s t =+=
匀速时间
120
0.1s L s t v -=
= 故 120.3s T t t +==
(3)物块由传送带右端平抛
212
h gt = 恰好落到A 点
2s v t =
得
22m/s v =
恰好落到B 点
3D s v t +=
得
33m/s v =
当物块在传送带上一直加速运动时，做平抛运动的速度最大，假设物块在传送带上达到的最大速度为v ，由动能定理 2211122
mgL mv mv μ-=
得 2222212m /s 9m /s v >=
所以物块在传送带上达到的最大速度大于能进入洞口的最大速度，所以0v 应满足的条件是
02m/s 3m/s v <<
15、（1）73.210Pa ⨯ （2）81.610Pa ⨯
【解析】
（1）设初始时每瓶气体的体积为0V ，压强为0p ；使用后气瓶中剩余气体的压强为1p ，假设体积为0V ，压强为0p 的气体压强变为1p 时，其体积膨胀为1V ，由玻意耳定律得：0011p V p V =
被压入进炉腔的气体在室温和1p 条件下的体积为：10V V V '=-
设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为2p ，体积为2V ，由玻意耳定律得：22110p V p V '=
联立方程并代入数据得：72 3.210Pa p =⨯
（2）设加热前炉腔的温度为0T ，加热后炉腔的温度为1T ，气体压强为3p ，由查理定律得：
3210
p p T T = 联立方程并代入数据得：83 1.610Pa p =⨯。