2022屆河北省衡水中學(xué)高三下學(xué)期素養(yǎng)提升模擬一物理試題

衡水中學(xué)2021-2022學(xué)年度下學(xué)期高三年級(jí)素養(yǎng)提升模擬一物理試卷本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分。共8頁(yè),滿分100分,考試時(shí)間75分鐘。第I卷(選擇題共46分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法,其中正確的是A.圖(a)中,分別用頻率為ν1和ν的觸頭P,使微安表示數(shù)恰好為零,分別讀出電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)U1和U為e,可以推導(dǎo)出普朗克常量的計(jì)算式B.圖(b)中,一個(gè)氫原子吸收能量從基態(tài)向n=3的能級(jí)躍遷時(shí),最多可以吸收C.圖(c)中,鈾238的半衰期是45億年,經(jīng)過(guò)45億年,兩個(gè)鈾238必定有一個(gè)發(fā)生衰變D.圖(d)中,氘核的核子平均質(zhì)量小于氦核的核子平均質(zhì)量2.一種可折疊壁掛書(shū)架如圖所示,一個(gè)書(shū)架用兩個(gè)三角形支架固定在墻壁上,書(shū)與書(shū)架的重心始終恰好在兩個(gè)支架橫梁和斜梁的連接點(diǎn)O、O′連線中點(diǎn)的正上方,書(shū)架含書(shū)的總重力為60N,橫梁AO、A′O′水平,斜梁BO、B′OA.橫梁OA所受的力為80B.斜梁BO所受的力為50C.若O、O′點(diǎn)同時(shí)向AD.若O、O′點(diǎn)同時(shí)向A3.2021年7月我國(guó)成功將全球首顆民用晨昏軌道氣象衛(wèi)星一“風(fēng)云三號(hào)05星”送入預(yù)定圓軌道,軌道周期約為1.7?h下午三條軌道氣象衛(wèi)星組網(wǎng)觀測(cè)能力的國(guó)家,如圖所示。某時(shí)刻“黎明星”正好經(jīng)過(guò)赤道上城市P的正上方,則下列說(shuō)法正確的是A.“黎明星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9B.同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“黎明星”的10倍C.該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)1.7?h能經(jīng)過(guò)城市PD.該時(shí)刻后“黎明星”經(jīng)過(guò)17天能經(jīng)過(guò)城市P的正上方4.在粒子加速領(lǐng)域中有開(kāi)創(chuàng)貢獻(xiàn)的物理學(xué)家謝家麟獲得2011年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),該獎(jiǎng)項(xiàng)被譽(yù)為是“中國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)”。環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置,如圖所示,正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過(guò)電壓為U的直線加速器加速后,沿圓環(huán)切線方向同時(shí)注入對(duì)撞機(jī)的高真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),然后在碰撞區(qū)迎面相撞。不考慮相對(duì)論效應(yīng),下列說(shuō)法正確的是A.正、負(fù)離子的比荷可以不相同B.加速電壓U一定時(shí),離子的比荷越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定時(shí),比荷相同的離子,質(zhì)量大的進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能小D.對(duì)于給定的正、負(fù)離子,加速電壓U越大,離子從靜止到碰撞運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短5.如圖所示,兩正四面體邊長(zhǎng)均為l0,兩正四面體bcd面完全重合,電荷量為Q的兩正、負(fù)電荷A、B分別置于兩四面體左、右兩頂點(diǎn),靜電力常量為A.b、B.b、C.平面bcd上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為3kQD.平面bcd上電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為3kQ6.如圖,理想變壓器原線圈與定值電阻R0串聯(lián)后接在電壓U0=36?V的交流電源上,副線圈接理想電壓表、理想電流表和滑動(dòng)變阻器R阻值為100Ω?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P由最上端向下滑動(dòng),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大B.電源的輸出功率變小C.當(dāng)R=4ΩD.當(dāng)R=36Ω時(shí),7.如圖所示,I、II、III均為底邊長(zhǎng)為2a的等腰直角三角形區(qū)域,I、III區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),II區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。一邊長(zhǎng)為a的正方形金屬框在紙面內(nèi)勻速通過(guò)磁場(chǎng),通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中正方形的一條邊始終保持與等腰直角三角形的底邊重合。取金屬框中的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?金屬框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,下圖中能正確描述金屬框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系的是二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.如圖所示,質(zhì)量均為1?kg的長(zhǎng)方體物塊甲、乙、丙疊放在水平地面上,乙、丙用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)一光滑輕質(zhì)定滑輪連接,輕繩與地面平行,甲與乙之間、乙與丙之間以及丙與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1,重力加速度g取10A.拉力F為11?NB.要使甲、乙保持相對(duì)靜止,拉力F不能超過(guò)23C.甲的加速度始終與乙相同D.拉力F為17?N時(shí),輕繩的拉力為9.如圖所示,一質(zhì)量為2?m的小車(chē)靜止在光滑水平地面上。小車(chē)上表面PQ是以O(shè)為圓心、R為半徑的四分之一圓弧軌道,水平平臺(tái)與小車(chē)的圓弧軌道相切于P點(diǎn)。現(xiàn)使質(zhì)量為m的光滑小球以v0=2gR的速度由水平臺(tái)面滑上小車(chē)。已知OP豎直,OQA.小車(chē)能獲得的最大速度為4B.小球在Q點(diǎn)的速度大小為5gRC.小球在Q點(diǎn)速度方向與水平方向夾角的正切值為6D.小球落地時(shí)的速度大小為7gR10.如圖甲所示,一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框abcd放在絕緣的光滑水平面上?？臻g中存在一豎直向下的單邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng),線框有一半在磁場(chǎng)內(nèi)。其ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。t=0時(shí)刻起,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小,如圖乙所示。線框運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖丙所示,圖中傾斜的虛線與速度圖線相切于原點(diǎn)A.線框中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼.磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為2mC.t3時(shí)刻,線框的熱功率為D.0～t第II卷(非選擇題共54分)三、非選擇題(本題共4小題,共42分)11.(6分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)及木板的質(zhì)量。將力傳感器A固定在光滑水平桌面上,并與計(jì)算機(jī)連接,傳感器A的讀數(shù)記為F1,測(cè)力端通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)力傳感器高度使輕繩水平),滑塊起初放在較長(zhǎng)的木板的最右端(滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)),長(zhǎng)木板的左、右兩端連接有光電門(mén)（圖中末畫(huà)出),光電門(mén)連接的計(jì)時(shí)器可記錄滑塊在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。已知木板長(zhǎng)為L(zhǎng),木板一端連接一根不可伸長(zhǎng)的輕繩,并跨過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪連接一測(cè)力計(jì)和一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪高度使桌面上部輕繩水平),測(cè)力計(jì)的讀數(shù)記為F2,初始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后向空沙桶中緩慢倒入沙子。(重力加速度g取(1)緩慢倒入沙子時(shí),F1的讀數(shù)緩慢增大到3.5?N時(shí)突變?yōu)?.01.5?kg,則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(2)在木板開(kāi)始滑動(dòng)后,測(cè)出在沙桶中裝有不同質(zhì)量的沙子時(shí),滑塊通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間間隔t,則木板的加速度為用題中所給字母表示),在坐標(biāo)系中作出F2如圖乙所示,若圖線的斜率為k,則木板的質(zhì)量為(用題中所給字母表示)。12.(9分)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:小燈泡2.5電流表A(量程為0～0.4?A電壓表V(量程為0～3?V滑動(dòng)變阻器(最大阻值R=10Ω,允許通過(guò)的最大電流定值電阻R定值電阻R電源E(電動(dòng)勢(shì)為3?V開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,Rx應(yīng)選(填“R1”或“R2后的量程為A。(2)利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某次測(cè)量時(shí)電流表的示數(shù)為0.2?A圖乙所示,則此時(shí)小燈泡的電阻為Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出小燈泡的I?小燈泡并聯(lián)后接到如圖丁所示的電路中,其中電源的電動(dòng)勢(shì)E0=2值電阻R=1Ω,則此時(shí)每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率為W(結(jié)果保留13.(10分)如圖所示,質(zhì)量M=1.5?kg的小車(chē)靜止于光滑水平面上并緊靠固定在水平面上的桌子右邊,其上表面與水平桌面相平,小車(chē)的左端放有一質(zhì)量為0.5?kg的小滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定,質(zhì)量為0.5?kg的小物塊P置于光滑桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)用水平向左的推力F將P緩慢推至B點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),推力做功WF=4?J,撤去F后,P沿桌面滑到小車(chē)左端并與Q發(fā)生彈性碰撞,最后Q(1)P剛要與Q碰撞前的速度大小;(2)Q剛在小車(chē)上滑行時(shí)的初速度v0(3)為保證Q不從小車(chē)上滑下,小車(chē)的最短長(zhǎng)度。14.(17分)如圖所示,直角坐標(biāo)系中,y軸左側(cè)有一半徑為a的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,與y軸相切于A點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為0,32a。第一象限內(nèi)也存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向均垂直紙面向外。圓形磁場(chǎng)區(qū)域下方有兩長(zhǎng)度均為2a的金屬極板M、N(N為網(wǎng)狀極板),兩極板與x軸平行放置且右端與y軸齊平。現(xiàn)僅考慮紙面平面內(nèi),在極板M的上表面均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子。兩極板加電壓后，在板間產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場(chǎng)使這些粒子由靜止開(kāi)始加速,并順利從極板N穿出,然后經(jīng)過(guò)圓形磁場(chǎng)全部從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限。其中部分粒子打在放置于x軸的感光板CD上,感光板的長(zhǎng)度為2(1)求兩極板間的電壓U。(2)在感光板上某區(qū)域內(nèi)的同一位置會(huì)先后兩次接收到粒子,該區(qū)域稱(chēng)為“二度感光區(qū)”,求：①“二度感光區(qū)”的長(zhǎng)度L;②打在“二度感光區(qū)”的粒子數(shù)n1與打在整個(gè)感光板上的粒子數(shù)n2的比值(3)改變感光板材料,讓它僅對(duì)垂直打來(lái)的粒子有反彈作用(不考慮打在感光板邊緣C、D兩點(diǎn)的粒子),且每次反彈后速度方向相反,大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程四、選考題(共12分。請(qǐng)考生從兩道題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計(jì)分)15.[選修3-3](12分)(1)(4分)下列說(shuō)法中正確的是。A.兩分子靠近的過(guò)程中,分子力做正功B.室內(nèi)空氣越干燥,相對(duì)濕度越大C.熱量不能從高溫?zé)嵩磦鬟f到低溫?zé)嵩碊.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒在液體或氣體中的運(yùn)動(dòng),屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)(2)(8分)某充氣式座椅簡(jiǎn)化模型如圖所示,質(zhì)量相等且導(dǎo)熱良好的兩個(gè)汽缸C、D通過(guò)活塞封閉質(zhì)量相等的兩部分同種氣體A、B,活塞通過(guò)輕彈簧相連靜置在水平面上,如圖所示。已知汽缸的質(zhì)量為M,封閉氣體氣柱的初始高度均為L(zhǎng)、初始環(huán)境溫度為T(mén)0,輕彈簧的勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,大氣壓強(qiáng)為(i)求初始時(shí)氣體A的壓強(qiáng);(ii)若環(huán)境溫度緩慢降至0.8T0,求穩(wěn)定后活塞16.[選修3-4](12分)(1)(4分)如圖所示,實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1時(shí)刻的波形圖,虛線是t波形圖。已知該橫波沿x軸負(fù)方向傳播,質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置距O點(diǎn)5?m正確的是。A.該波的周期可能為4B.若波的周期為415?s,質(zhì)點(diǎn)M在tC.質(zhì)點(diǎn)M在t1