上海2022年高三十校联考物理试卷

2022届十校高三联考2022．3说明：1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号等填写清楚.2．本试卷共10页，满分150分.考试时间120分钟.考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上.3．第20、21、22、23、24题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分.有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位.一．填空题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）1．一放射性元素的原子核，发生了2次衰变和6次衰变，该原子核的中子数减少_____________个。核子数减少_____________个。2．质量m＝2kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行，其动能与位移关系如图所示，则物体所受阻力Ff为____________N，物体在水平面上滑行的时间t为_________s。3．边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd，总质量为m，以水平方向的一边ab为轴可自由转动，线框处在方向竖直向上的匀强磁场中，如图所示，当线框中通入电流I时，线框转至其平面与竖直方向成角时达到平衡，则磁感应强度B的大小为_________。若可以改变磁场的方向，但通入线框的电流大小、方向不变，仍然要使该线框平衡在图示位置，则所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为__________。4．有一匀强电场，电场线与坐标平面xOy平行，以原点为圆心，半径r＝5cm的圆周上任意一点P的电势U＝[40sin（＋45）＋25]V，为O、P两点连线与x轴的夹角，如图所示，则该匀强电场的电场强度大小为__________V/m，方向__________。5．如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心下在上方的一定高度处，如果向同一方向以相同速度每秒平均抛出N个小球，不计空气阻力，则发现小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点。则圆盘转动的角速度为__________。二．单选题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题只有一个答案正确的）6．在白炽灯的照射下，从两块捏紧的玻璃板表面可看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（ ）（A）都是光的衍射现象（B）都是光的干涉现象（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象7．在通常情况下，1cm3水中的分子数为N1，1cm3空气中的分子数为N2，则N1、N2比值的数量级约为（ ）（A）107 （B）105 （C）103 （D）108．如图（a）所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图像，则图（b）中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图像是（ ）9．一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，若不计空气阻力，g取10m/s2，则下面关于物体此时的位置和速度方向的说法中正确是（ ）（A）一定在A点上方，速度方向向上（B）一定在A点上方，速度方向向下（C）一定在A点上方，速度方向可能向上也可能向下（D）位置若在A点上方，速度方向可能向上也可能向下；位置若在A点下方，速度方向一定向下10．如图所示，一平放在光滑水平面上的矩形导体框位于匀强磁场区域内，磁场和磁感应强度大小为B，方向沿竖直方向，现以恒定速度v将线框拉出有界的磁场区域。设磁场的边界与线框的一边平行，且线框的总电阻为R，周长为2l（A）EQ\F(B2l3v,8R) （B）EQ\F(4B2l3v,27R)（C）EQ\F(6B2l3v,27R) （D）以上答案都不对三．多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个答案中，有两个或两个以上中正确的，全选对得5分；选对但没选全的得3分；选错或不选的得0分）11．2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”飞船，关于“神舟七号”飞船的运动，下列说法中正确的是（ ）（A）点火后飞船开始做直线运动时，如果认为火箭所受的空气阻力不随速度变化，同时认为推力F（向后喷气获得）和重力加速度g不变，则火箭做匀加速直线运动（B）入轨后，飞船内的航天员处于平衡状态（C）入轨后，飞船内的航天员仍受到地球的引力作用，但该引力小于航天员在地面时受到的地球对他的引力（D）返回地面将要着陆时，返回舱会开启反推火箭，这个阶段航天员处于超重状态12．一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形如图所示，此时图中p质点的振动速度方向向下。则下列说法中正确的是（ ）（A）当质点p位于波谷时，质点a一定到达波峰位置（B）当质点p位于波谷时，质点b一定到达平衡位置（C）当质点p位于波谷时，质点b一定在x轴的上方（D）当质点p位于波谷时，质点b一定在x轴的下方13．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO’转动，若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略，从上向下看，当磁铁逆时针匀速转动时，则（ ）（A）线圈将逆时针匀速转动，转速与磁铁相同 （B）线圈将逆时针匀速转动，转速一定比磁铁转速小（C）从图示位置磁铁开始转动时，线圈abcd中的感应电流的方向是abcda（D）在磁铁不断转动的过程中，线圈abcd中感应电流的方向一定会发生改变14．将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，放在水平桌面上并对齐放在一起，现用垂直于B边的水平力F推物体B，使A、B整体保持矩形并沿力F方向匀速运动，则（）（A）物体A在水平方向受两个力作用，合力为零（B）物体A在水平方向受三个力作用，合力为零（C）B对A的作用力方向和F方向相同（D）若不断增大F的值，A、B间一定会发生相对滑动三．实验题（本大题共5小题，共30分）15．（4分）某学生做实验验证愣次定律时，分别研究开关断开、闭合；原线圈插入副线圈、原线圈从副线圈中拔出；变阻器快速移动；插入铁芯、拔出铁芯等情况下感应电流方向与磁通量改变之间的关系，所用到的重要思想方法主要有（ ）（选两个答案）（A）等效替代 （B）归纳总结 （C）控制变量 （D）理想化模型该实验得到的最终结果是：感应电流的________________________引起感应电流的磁通量的变化。16．（6分）某同学做用单摆测重力加速度的实验，该同学先测出了摆线长为l，摆球直径为d，然后沿单摆的周期：将摆球拉起一个很小的角度，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时将此次通过最低点作为第1次，接着一直数到摆球第n次通过最低点时，按停表停止计时，读出这段时间为t，则该摆的摆长L＝________，单摆的周期T＝________，根据单摆的周期公式得出重力加速度g＝________。17．（6分）商店常用案秤称量货物的质量，如图所示，称量时若在秤盘下粘一块泥，称量的结果比实际质量________（选填“大”或“小”）；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量结果比实际质量________（选填“大”或“小”）。18．（10分）利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为（ ）（A）干电池两节，每节电池的电动势约为，内阻未知（B）直流电压表V1、V2，内阻很大（C）直流电流表A，内阻可忽略不计（D）定值电阻R0，阻值未知，但不小于5（E）滑动变阻器（F）导线和开关U/V I/A （1）甲同学利用该电路完成实验时，由于某根导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如下表所示：试利用表格中的数据作出U-I图，由图像可知，该同学测得两节干电池总的电动势值为__________V，总内阻为__________。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表__________（选填“V1”或“V2”（2）乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后，连接该电路继续实验时，由于电流表发生短路故障，因此只能记下两个电压表的示数，该同学利用表中的数据，以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像，也得到一条不过原点的直线，已知直线的斜率为k，截距为b，则两节干电池总的电动势大小为__________，两节干电池的总内阻为__________（选填“可以”或“不可以”）求出。如果该同学希望通过利用图像的截距直接得到电源的电动势，保持为纵坐标不变，应该选用__________作为横坐标作图。19．（4分）如图所示A为一稳压管，它的作用是保证DE两端的电压UDE恒定不变，当流过稳压管有电流在5mA和40mA之间时，UDE就稳定在10V上，R2为一可变电阻，它的最小值为500，最大值为无穷大（即断路）。设电源电压U＝20V，则当R2变化时，R1的值应在________________范围内，才能使流入稳压管的电流最大不超过40mA，最小不低于5mA？四．计算题（本大题共5小题，共60分）20．（9分）如图所示，半径各为R1＝0.5m和R2＝1m的同心圆形导轨固定在同一水平面上，金属直杆ab（长度略长于0.5m）两端架在圆导轨上。将这一装置放在磁感应强度B＝1T的匀强磁场内，磁场方向垂直于圆轨道面铅直向下，在外加功率的作用之下，直杆ab以＝4rad/s的角速度绕过O点的铅直轴逆时针旋转。（1）求ab中感应电动势的大小，并指出哪端电势较高；（2）用r＝的电阻器跨接于两导轨的两定点（如图中的c、d，电阻器未画出），不计其他部分的电阻，求流过电阻器的电流大小；（3）在（2）的情况下，设外加机械功率为2W，求杆ab克服摩擦力做功的功率。21．（13分）如图所示，质量为m1＝10kg的气缸A倒扣在水平桌面上，内有质量为m2＝2kg、截面积为S＝50cm2的活塞B被支柱C支撑。活塞下方的气体与外界大气相通，外界大气压强为p0＝105Pa，活塞B上方密闭有压强p1＝105Pa、温度为27C的气柱D，气柱长l1＝30cm，活塞B可在A中无摩擦滑动。（g取10m/s2（1）若气柱D的温度缓慢升至57C，（2）若气柱D的温度缓慢升至127C，（3）在气柱D的温度由27C升至12722．（12分）如图所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力。（1）要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0为多大？（2）若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环。同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环。你认为哪位同学的分析正确？如认为甲同学正确，求出相应的v0值；如认为乙同学正确，说明理由。23．（12分）如图所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上。A是质量为m的细长直杆，光滑套管D被固定在竖直方向，A可以自由上下运动，物块C的质量为m，紧靠半球形碗放置。初始时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触（如图）。然后从静止开始释放A，A、B、C便开始运动，求：（1）长直杆的下端第一次运动到碗内的最低点时，B、C水平方向的速度各为多大？（2）运动过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗内底部的高度。（3）从静止释放A到长直杆的下端，又上升到距碗底有最大高度的过程中，C物体对B物体做的功。24．（14分）如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E＝2104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m＝0.1kg，电量均为q＝210－5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0＝12m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s2，经时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0＝6m/s（不计A、B（1）在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值；（2）如果要使A尽快与B相遇，为多大？

参考答案：一．1、10，8， 2、5，， 3、mgtan/2NLI，mgsin/2NLI， 4、800，与x、y轴负向都夹45角， 5、（2n＋1/3）Nrad/s（n∈N），（2n＋5/3）Nrad/s（n∈N），二．6、C， 7、C， 8、A， 9、A， 10、B， 三．11、C、D， 12、A、D， 13、B、C、D， 14、B、C，四．15、（BC），磁场总是要阻碍 16、l＋d/2，2t/（n－1），2（n－1）2（2l＋d）/2t2， 17、大，大，小， 18、（1），，V1，（2）E＝b/（1－k），I不可以，U1－U2， 19、250＜R1＜400五．20、（1），b点高，（2）1A，（3），21．（1）105Pa，（2）105Pa，（3）20J，22．（1）v0＝EQ\R(Rg/2)，（2）乙正确，设小球垂直击中环，则其速度方向必过圆心，设其与水平方向的夹角为，Rsin＝gt2/2，R（1＋cos）＝v0t，且tan＝gt/v0可解得＝0，但这是不可能的，23．（1）此时vB＝vC，由机械能守恒得：mgR＝EQ\F(1,2)3mvB2，即vB＝vC＝EQ\R(2Rg/3)，（2）此时直杆竖直方向速度为零，由机械