河北衡水中学2022-2023学年高三下学期一调考试物理试卷

2022—2023衡水中学下学期高三年级一调考试物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．花岗岩、砖砂、水泥及深层地下水等物质会释放氡气。氡气被吸入人体后会形成内照射，对人体的危害很大。氡的同位素中对人体危害最大的是氡(Rn)及其衰变产物，氡(Rn)的衰变反应链为RnPoPbBiPb,其中氡(Rn)的半衰期为3.8天。关于氡(Rn)的衰变反应，下列说法正确的是A．温度升高，氡的衰变速度会变快B．④过程只发生了a衰变C．一个氡核(Rn)经过一个衰变链，共发生了3次衰变、2次衰变D．每经过3.8天，将有半数的氡(Rn)衰变为铅(Pb)2．一试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线NPM所示，设P、M两点的电势分别为、，此试探电荷在P、M两点的动能分别为、,下列说法正确的是A．电场强度方向一定水平向右B．该试探电荷在P点受到的电场力沿OP方向C．D．3．如图所示，理想变压器原线圈的匝数1000匝，副线圈的匝数匝，将原线圈接在电压V的交流电源上，已知定值电阻电流表A为理想电流表，下列说法正确的是A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sB．交流电的频率为50HzC．电流表A的示数为AD．变压器的输入功率是16W4．天问一号着陆器着陆于火星表面的过程可简化为如下过程：首先着陆器在距火星表面高为h处悬停，接着以恒定的加速度a竖直下降，下降过程火箭产生的反推力大小恒为F。当四条“缓冲脚”接触火星表面时，火箭立即停止工作，着陆器经时间t速度减为0。已知着陆器的质量为m，火星半径为R(R远大于h)，引力常量为G。下列说法正确的是A．火星的质量为B．火星表面的重力加速度为C．火箭反推力对着陆器所做的功为D．着陆器对火星表面的平均冲击力大小为5．在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前滑块Ⅰ、Ⅱ及粘在一起后的速度—时间图像分别如图中的线段a、b、c所示。由图像可知A．碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小B．滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为3:5C．滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为5:3D．碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大6．磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，在xOy平面内，以坐标原点O为中心，边长为2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小均为I0，方向已标出。已知电流为I的通电长直导线在与其距离为r处的圆周上产生的磁感应强度大小为,k为比例系数。下列说法正确的是A．直导线2、4相互排斥，直导线1、2相互吸引B．直导线1、4在O点的合磁场的方向沿x轴负方向C．直导线1、4在O点的合磁场的磁感应强度大小为D．直导线2、4对直导线1的合作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍7．如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角,甲位于P点，某时刻由静止释放乙（乙离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到Q点（未与横杆相碰），0、Q两点的连线水平，0、Q的距离为d，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g,,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是A．弹簧的劲度系数为B．物体乙释放瞬间的加速度大小等于gC．小球甲到达Q点时的速度大小多D．小球甲和物体乙的机械能之和始终保持不变8．直角边AC长为d的三棱镜ABC置于水平桌面上，其截面图如图所示。D为斜边BC的中点，桌面上的S点有一点光源，发射的一条光经D点折射后，垂直于AB边射出。已知SC=CD，光在棱镜中的传播时间为,真空中光速为c,不考虑光的反射。下列说法正确的是A．该棱镜的折射率为B．该棱镜的折射率为C．入射光与BC的夹角为30°D．入射光与BC的夹角为60°9．一个半径为R=0.75m的半圆柱体放在水平地面上，截面图如图所示。一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出（小球可视为质点）,到达C点时速度方向恰好沿圆弧切线方向。已知O为半圆弧的圆心，OC与水平方向夹角为53°，取，，下列说法正确的是A．小球从B点运动到C点所用的时间为0.3sB．小球从B点运动到C点所用的时间为0.5sC．小球做平抛运动的初速度大小为4m/sD．小球做平抛运动的初速度大小为6m/s10．如图所示，在MN右侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的关系为B=kt（k为大于零的常量）。一高为a、总电阻为R的等边三角形金属线框向右匀速运动。在t=0时刻，线框底边恰好到达MN处；在t=T时刻，线框恰好完全进入磁场。在线框匀速进入磁场的过程中，下列说法正确的是A．线框中的电流始终沿逆时针方向B．线框中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向C．时刻，流过线框的电流大小为D．时刻，流过线框的电流大小为第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。带*题目为能力提升题，分值不计入总分。11．（6分）某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连。(1)下列说法正确的是。（填正确答案标号）A．实验前，应先将弹簧测力计调零 B．应保持与木块相连的细线水平C．实验时，应将木板匀速向左拉出 D．实验时，拉木板的速度越大越好(2)如图乙所示是某次实验中弹簧测力计示数放大图，木块受到的滑动摩擦力Ff=N。(3)为进行多次实验，该同学采取了在木块上增加砝码个数的方法。若木块的质量为所m0,砝码的总质量、木块与木板之间的动摩擦因数和重力加速度分别用m、和g来表示，则木块受到的滑动摩擦力Ff=（用题中所给物理量的字母表示）；测得多组数据后，该同学描绘的Ff-m图像如图丙所示，则他测得的动摩擦因数=（结果保留一位有效数字，取g=10m/s2）。12．（8分）在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为mm。（该值接近多次测量的平均值）(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为），电流表（内阻约为），电压表(内阻约为)，滑动变阻器R(0～，额定电流为2A)，开关、导线若干。某小组同学利用上述器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表所示。次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量采用的是图。（填“乙”或“丙”）(3)如图丁所示是测量工的实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端，请根据(2)所选的电路图，以笔画线代替导线补充完整实物图的连线。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图戊中标出第1、3、5次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值=。（结果保留两位有效数字）(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为。（填正确答案标号）A． B．C． D．(6)任何实验测量都存在误差，下列关于误差的说法正确的是。（填正确答案标号）A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差D．用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差13．（10分）如图所示，一竖直放置的导热良好的汽缸内壁光滑，两个质量及厚度均不计的活塞a、b封闭两部分质量相同的同种理想气体。活塞的横截面积S=10cm2，静止时a、b到汽缸底部的距离分别为,,汽缸内壁有一固定卡扣（不计体积），卡扣上端到汽缸底部的距离。取，大气压强(1)在活塞b上放置一质量为的重物，求稳定后b到汽缸底部的距离。(2)在第(1)问的条件下，若再把环境温度从27℃升高到42℃，求再次稳定后b到汽缸底部的距离。14．（12分）如图所示，将原长为R的轻质弹簧放置在倾角为37°的倾斜轨道AB上，一端固定在A点，另一端与滑块P（可视为质点，质量可调）接触但不拴接。AB长为2R，B端与半径为R的光滑圆弧轨道BCD平滑相连，O点为圆心，，D点在O点的正上方，C点与O点等高。滑块P与AB间的动摩擦因数。用外力推动滑块P，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后放开，P开始沿轨道AB运动。当P的质量为m时恰好能到达圆弧轨道的最高点D。已知重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，弹簧始终在弹性限度内。(1)求将弹簧压缩至原长的一半时，弹簧弹性势能的大小。(2)若滑块P的质量改为M，为使之能滑上圆弧轨道，且仍能沿圆弧轨道滑下，求M的取值范围。(3)若滑块P能滑上圆弧轨道，且所在位置与O点的连线与OC的夹角为37°时恰好脱离圆弧轨道，求P的质量M'。15．（18分）如图甲所示，三维坐标系中yOz平面的右侧存在平行于z轴且呈周期性变化的磁场（图中未画出）和沿y轴正方向的匀强电场。将一质量为m、电荷量为q的带正电液滴从xOy平面内的P点沿x轴正方向水平抛出，液滴第一次经过x轴时恰好经过O点，此时速度大小为,方向与x轴正方向的夹角为45°。已知电场强度大小从液滴经过O点时为t=0时刻，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示（当磁场方向沿z轴负方向时磁感应强度为正），，重力加速度大小为g。求：(1)抛出点P的坐标。(2)液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴所用的时间。(3)液滴第n次经过x轴时的x坐标。*如图所示，有两足够长的倾角均为的粗糙斜面AB和CD均通过一小段光滑的圆弧与足够长的光滑水平面BC连接，小滑块a与斜面AB间的动摩擦因数，小滑块b与斜面CD间的动摩擦因数，小滑块a从斜面AB上的P点由静止开始下滑，一段时间后，与静止在水平面BC上的带有轻弹簧的物块b发生正碰，碰撞时弹簧储存的弹性势能的最大值为7.2J。已知小滑块a、b均可视为质点，质量均为m=0.2kg，小滑块a与弹簧碰撞过程中不损失机械能，且弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)P点距水平面的高度。(2)小滑块a与小滑块b第一次碰撞后，小滑块b沿CD斜面上滑的最大距离。(3)小滑块b在斜面上运动的总路程。物理参考答案一、选择题1．【解释】半衰期不随外界温度、压强的变化而变化，由原子核自身决定，A错误；由衰变方程→可知，④过程除了发生了衰变，还发生了衰变，B错误；衰变时满足质量数和电荷数守恒，设共发生了n次a衰变,则222—210=4n，解得n=3，所以衰变的次数为x=82－(86－3×2)=2．C正确；每经过3.8天，将有半数的氡（Rn）衰变为，衰变为的更少,D错误。2．D【解析】该试探电荷做曲线运动，受到的电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，B错误，试探电荷的电性不确定，所以电场强度的方向也无法确定．A错误，该试探电荷从P点运动到M点，电场力做正功，所以动能增大，电势能减小，即．D正确；由于电场强度方向无法确定，所以电势高低也无法判断，C错误。3．D【解析】由题意可知，电压最大值为V,由可知，磁通量的最大变化率为Wb/s=Wb/s,A错误；根据表达式可知,所以频率为Hz，B错误，根据电压与匝数成正比得V=40V,所以A,C错误；W=16W,变压器的输入功率P1=P2=16W，D正确．4．D【解析】设火星表面的重力加速度为g，着陆器加速下降过程由牛顿