河北省邯郸市高三下学期一模考试物理试卷

河北省邯郸市2022届高三下学期一模考试物理试卷一、单选题1．关于原子和原子核，下列说法正确的是（）A．目前世界上的核动力航母利用的是轻核的聚变B．提高温度可以缩短放射性元素的半衰期C．卢瑟福发现质子的核反应方程是7D．发生核反应时满足质量守恒和电荷数守恒2．某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的速度—时间关系图像如图所示，则下列分析正确的是（）A．0~45s内重物上升的高度为45mB．0~10s内重物的平均速度等于40s~45s内的平均速度C．0~40s内重物一直处于超重状态D．10s~40s内钢丝绳最容易断裂3．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为33。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°A．做匀加速直线运动 B．做匀减速直线运动C．做匀速直线运动 D．离开地面向上做曲线运动4．“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点，下列说法正确的是（）A．在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大B．载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上运行的周期小C．载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度D．在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大5．如图所示，利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的1、2、3、4是霍尔元件（载流子为电子）上的四个接线端，开关S1、S2闭合后，电流表A．通过霍尔元件的磁场方向竖直向上B．电表甲为电压表，电表乙为电流表C．接线端2的电势低于接线端4的电势D．若减小R1的电阻、增大R6．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为50Hz的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1，副线圈与定值电阻R1和滑动变阻器RA．电阻R1中的电流方向每秒钟变化20B．改变滑动变阻器R2接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为C．通过原线圈的电流最大值为D．滑动变阻器R2消耗的最大电功率为7．如图所示，每一级台阶的高度h=0.2m，宽度x=0A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s二、多选题8．随着科学技术的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。某品牌的无线充电手机进行无线充电的原理图如图所示。关于无线充电，下列说法正确的是（）A．无线充电的工作原理是电磁感应B．将充电底座接到恒流电源上可以对手机进行充电C．无线充电底座可以对任意手机进行无线充电D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同9．如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为2.5cm，A，C两点间的距离为8cm，∠BAC=37°，匀强电场方向平行于A、B、C三点所确定的平面。现把电荷量q=5×10-9C的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中电场力做功W1=2.5×10A．该点电荷在B点的电势能为2B．A，B两点的电势差为5VC．C点的电势为20VD．匀强电场的电场强度大小为25010．如图所示，A、B两小球通过绕过轻质光滑定滑轮的不可伸长的细线相连，A球放在足够长的固定光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为80N/m的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A球，并使连接A、B球的细线刚刚拉直但无拉力作用，且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A球的质量为4kg，B、C球的质量均为1kg，取重力加速度大小g=10mA．斜面的倾角α为30°B．A球的最大速度为1C．C球刚离开地面时，B球的加速度最大D．从释放A球到C球刚离开地面的过程中，A，B两小球组成的系统机械能先增加后减少三、实验题11．某同学想测量一未知电阻的阻值Rxa.电流表G，量程为100mAb.电阻箱R，阻值范围为0~c.未知电阻Rxd.干电池一节，电动势E=1e.开关，红、黑表笔，导线若干。（1）先将干电池、电流表、电阻箱和开关用导线串联，将电阻箱阻值调至最大后闭合开关，调节电阻箱，当它接入电路的阻值R1=28.0Ω时，此时电流表示数I1=50（2）该同学利用上述器材成功地组装了一只简单的欧姆表，如图所示，将红、黑表笔短接进行调零，则A为（填“红”或“黑”）表笔。（3）若该欧姆表使用一段时间后电池电动势不变，内阻变大，但仍能调零，则电阻的测量结果与原来相比（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。12．某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体受力的关系，已知小车的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为f，定滑轮和动滑轮受到的阻力可忽略不计。实验步骤如下：①按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；②取下砝码盘，调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数F0③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧测力计的示数F1，由纸带求出小车的加速度a④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，记下弹簧测力计的示数Fi，求得小车在不同合力作用下的加速度a（1）对于该实验方案，下列说法正确的是____。A．实验过程中一定要保持MB．与小车相连的细线跟长木板一定要平行C．平衡摩擦力时，即步骤②中一定不能挂上砝码盘D．当弹簧测力计的示数为F1时，小车受到的合力大小为（2）实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，1、2、3、4、5为计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则打点计时器在打计数点“4”时，小车的速度大小为，加速度的大小为。（用字母s1、s2、s3、s4和f表示）；若s1=6.02cm，s2=6.89（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，下列四幅图中，与本实验相符合的是____。A． B．C． D．四、解答题13．如图所示，带等量异种电荷的平行金属板M、N水平正对放置，两金属板间的距离为d，边长为L的正方形CDEF区域内有垂直于纸面向外的水平匀强磁场，C点与N板的右端重合，CF边与N板在同一水平面上。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子从M板的左端以大小为v0的速度沿平行两板的方向射入板间，刚好从C点进入磁场，粒子进磁场时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子从CD（1）平行金属板间的电场的电场强度大小E0（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。14．如图所示，倾斜轨道的AB段光滑、BC段粗糙，14圆弧（半径OC竖直）轨道CD光滑，整个轨道固定在同一竖直平面内，倾斜轨道和圆弧轨道通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长L1=3m，BC长L2=13.75m，倾斜轨道的倾角α=37°，圆弧轨道的半径R=0.8m，O为圆弧轨道的圆心。小物体P和Q（均可视为质点）的质量均为m=0.8kg，小物体Q静止在B点，将小物体P从A点由静止开始释放，P运动到B点时与（1）小物体P运动到B点时的速度大小；（2）小物体Q运动到圆弧轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小；（3）最终小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离。15．如图甲所示，粗细均匀的足够长玻璃管的一端开口，另一端封闭，管的横截面积S=10cm2，沿水平方向放置时，一段长h=38cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度L1=30cm（1）求稳定后管内气柱的长度；（2）使玻璃管的封闭端浸入冰水混合物中，管内气体的温度缓慢降低，求管内气体的温度降低的过程中，水银柱对管内气体做的功。16．某半球形透明介质的截面图如图甲所示，AB为截面半圆的直径，O为球心，从O点左侧的D点射入一单色光，单色光在半球形介质上表面的入射角恰好等于其发生全反射的临界角C=45°（1）求半球形介质的折射率n；（2）若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，如图乙所示，其截面三角形的直角边FG的长度为d，∠H=37°，该单色光从FG侧面的中点垂直FG入射，光在真空中的传播速度为c，取sin37°=0五、填空题17．如图所示，一定质量的理想气体的p-1V图像如图所示，图中ab线段的反向延长线过坐标原点，则a→b过程中，该理想气体对外界（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），理想气体的温度（填“升高”“降低”18．现有一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻，该波的波形图如图甲所示，P，Q是介质中的两个质点，则图乙可能为介质中质点（填“P”或“Q”）的振动图像；该列波的波速为m

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．目前世界上的核动力航母利用的是重核的裂变，A不符合题意；B．提高温度不可以改变放射性元素的半衰期，B不符合题意；C．卢瑟福发现质子的核反应方程是7C符合题意；D．发生核反应时满足质量数守恒和电荷数守恒，质量会有亏损，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】航母利用的核动力是重核裂变；其改变外界条件不能改变半衰期的长短；核反应过程其质量亏损。2．【答案】B【解析】【解答】A．重物上升的高度为图线与坐标轴围成的面积，即0~45s内重物上升的高度hA不符合题意；B.0~10s内重物的平均速度等于40s~45s内的平均速度均为，B符合题意；C.0~10s内重物加速度向上处于超重状态，10s~40s内重物处于平衡状态，C不符合题意；D.0~10s内重物处于超重状态，钢丝绳最容易断裂，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用图象面积可以求出重物上升的高度；利用面积和时间可以求出平均速度的大小；利用其加速度的方向可以判别超重与失重，物体处于超重状态其绳子容易断开。3．【答案】C【解析】【解答】当F水平时有F当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，拉力的水平分力F摩擦力大小f可知F故物块仍做匀速直线运动。故答案为：C。

【分析】利用其平衡方程可以求出牵引力的大小，结合其拉力的分力及摩擦力的比较可以判别其物块做匀速直线运动。4．【答案】A【解析】【解答】A．根据万有引力定律有G离地球越远，万有引力越小，加速度越小，A符合题意；B．由开普勒第三定律R可知，轨道半径越大，运行周期越大，B不符合题意；C．载人飞船在轨道Ⅲ经过P点时需加速才能进入轨道Ⅳ，所以载人飞船在轨道Ⅲ经过P点的速度小于在轨道Ⅳ经过P点的速度，C不符合题意；D．载人飞船在轨道Ⅲ上运行时机械能守恒，在Q点和P点的机械能一样大，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用引力公式结合距离的变化可以判别加速度的大小变化；利用开普勒第三定律可以比较运行周期的大小；利用其载人飞船从轨道III到轨道II要做离心运动所以其速度要增加；利用其飞船运行只受引力作用所以机械能守恒。5．【答案】C【解析】【解答】A．电磁铁产生磁场，由安培定则可知铁芯上部为N极，下部为S极，则通过霍尔元件的磁场方向竖直向下，A不符合题意；B．由题图可知，电表甲与电源串联，故电表甲是电流表；电表乙测量霍尔电压，故电表乙是电压表，B不符合题意；C．已知电流方向由接线端1流向接线端3，则由左手定则可知，接线端2的电势低于接线端4的电势，C符合题意；D．减小R1接入电路的电阻，电磁铁中的电流增大，则通过霍尔元件的磁感应强度增大；增大R2接入电路的电阻，则霍尔元件中的电流减小，故霍尔元件两端的电压不一定增大，即电压表的示数不一定增大，故答案为：C。

【分析】利用安培定则可以判别铁芯上下部分的极性，进而判别磁感应强度的方向；利用其电表的接法可以判别电表甲属于电流表其电表乙属于电压表；利用其左手定则可以比较电势的高低；当其减小R1的电阻会导致其电磁铁中的电流增大则霍尔元件的磁感应强度增大，当增大其R2时其霍尔元件中电流会减小所以其电压表读数不一定增大。6．【答案】D【解析】【解答】A．变压器不改变电流的变化频率，电阻R1中的电流变化频率为50Hz，方向每秒钟变化100次，B．由变压器原、副线圈匝数比n1：n2=5：1，可知副线圈两端电压最大峰值为242V，C．当R2=0时，副线圈中电流最大原线圈中的电流IC不符合题意；D．滑动变阻器R2消耗的电功率当U=U22，即R2故答案为：D。

【分析】利用其电流变化的频率可以判别其电流方向在每秒内改变的次数；利用匝数之比结合输入电压的大小可以求出输出电压的大小，结合欧姆定律可以求出滑动变阻器两端的最大电压；利用其滑动变阻器的阻值等于0结合欧姆定律可以求出输出电流的最大值，结合匝数之比可以求出输入电流的最大值；利用电功率的表达式结合其电阻的大小可以求出最大电功率的大小。7．【答案】C【解析】【解答】若小球恰好落到台阶2的右边沿，竖直方向有2解得t2水平方向有2解得v2若小球恰好落到台阶3的右边沿，则有3解得t3又3解得v3故小球的初速度大于22m/s且小于或等于23m/s时，才可能落在台阶3上，C符合题意符合条件，故答案为：C。

【分析】利用平抛运动的位移公式结合其位移的大小可以判别小球落在第三台阶的速度大小范围。8．【答案】A,D【解析】【解答】A．无线充电的工作原理是电磁感应，A符合题意；B．充电底座接直流电源时，无线充电设备不会产生交变磁场，不能够正常使用，B不符合题意；C．被充电手机内部，应有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，产生感应电动势，因此不是所有的手机都能够利用无线充电设备进行充电，C不符合题意；D．电磁感应不会改变电流的频率，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，D符合题意。故答案为：AD。

【分析】无线充电使用的原理是电磁感应；充电器使用直流电不能工作；无线充电器其需要手机内部有金属线圈的部件所以不适用于任何手机；电磁感应不会改变电流的频率。9．【答案】B,D【解析】【解答】A．点电荷从A点移到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，因在A点的电势为零，可知该点电荷在B点的电势能为-2.5×1B．由U可得A、B间的电势差UB符合题意；C．因为UAC=W2q=可得C点的电势φC不符合题意；D．设D是A、C连线上的点，若φ则B、D连线就是匀强电场中的一个等势线，由于AD=14AC=2cm可得∠故电场强度的方向由A指向C，电场强度的大小ED符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用电场力做功结合A点电势能的大小可以求出B点电势能的大小；利用电场力做功可以求出AB之间电势能的大小，结合其A点电势的大小可以求出C点电势的大小；利用电势差及距离的大小可以求出电场强度的大小。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】AC．C球恰好离开地面时，对C球有k此时A、B球有最大速度，但加速度最小，即a则对B球有F对A球有m解得αA符合题意、C不符合题意。B．初始系统静止，且线上无拉力，对B球有k由此可知x则从释放A球至C球恰好离开地面的过程中，弹簧的弹性势能变化量为零；此过程中A、B球的速率始终相等，A、B、C球组成的系统（包括弹簧）机械能守恒，有m解得v所以A球的最大速度为1m/sD．从释放A球到C球刚离开地面的过程中，弹簧对B球的弹力方向先为竖直向上，后为竖直向下，故弹簧弹力对A、B球组成的系统先做正功，后做负功，从而使得系统的机械能先增加后减少，D符合题意。故答案为：ABD。

【分析】当C恰好离开地面时，利用平衡方程可以求出其弹力的大小；结合其AB加速度等于0时的平衡方程可以求出其斜面倾角的大小；利用其机械能守恒定律可以求出其A最大速度的大小；当其C球刚离开地面时其B球加速度等于0；利用弹力做功可以判别AB系统机械能的大小变化。11．【答案】（1）（2）黑（3）无影响【解析】【解答】（1）由题图甲可看出电流表示数I未接电阻Rx前，有解得R接入Rx后，有解得R（2）欧姆表中，电流为红进黑出，则A为黑表笔。（3）根据闭合电路欧姆定律，有II可得，电池电动势不变，内阻变大，不会影响电阻的测量结果。

【分析】（1）利用其电流表的分度值可以读出对应的读数；结合欧姆定律可以求出其电流表和内阻的电阻之和，当接入待测电阻时，再利用欧姆定律可以求出待测电阻的大小；

（2）欧姆表电流方向为红进黑出可以判别A为黑表笔；

（3）利用闭合电路的欧姆定律可以判别电池内阻变大不会影响电阻的测量。12．【答案】（1）B（2）(s3+（3）B【解析】【解答】（1）A.实验中因为弹簧测力计可直接读出细线的拉力大小，所以不一定要保持M≫m，BC.平衡摩擦力时，步骤②中也可以挂上砝码盘，只要保证小车匀速下滑，与小车相连的细线与长木板平行即可，B符合题意，C不符合题意；D.在计算小车运动过程中受到的合力时，应为弹簧测力计的示数Fi减去小车匀速下滑时弹簧测力计的示数F0，故答案为：B。（2）相邻计数点之间的时间间隔T打下计数点“4”时，小车的速度大小v根据逐差法有Δx可得a（3）根据牛顿第二定律可得F解得a可见a与F是一次函数关系，且与横轴有交点。故答案为：B。

【分析】（1）由于弹簧测力计直接读出拉力的大小所以不需要满足质量要求；平衡摩擦力时也可以挂上砝码盘；小车的合力为匀加速是弹簧测力计的读数减去小车做匀速下滑时弹簧测力计的读数；

（2）利用平均速度公式可以求出小车速度的大小，利用逐差法可以求出小车加速度的大小；

（3）利用牛顿第二定律可以判别其图像与横轴具有交点。13．【答案】（1）解：粒子在两板间做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，则出电场时的速度大小v则电场力做功q解得E（2）解：粒子从CD边的中点离开磁场，由几何关系有r洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，有qvB解得B【解析】【分析】（1）粒子在板间做类平抛运动，利用其速度分解及动能定理可以求出电场强度的大小；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小。14．【答案】（1）解：小物体P从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，有mg解得v（2）解：小物体Р、Q碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒。设碰后小物体Р、Q的速度分别为v1、vmv解得vv由于mg故碰撞后小物体P将静止在倾斜轨道上B点。设小物体Q滑到C点时的速度大小为vC，在从B点运动到C点的过程中，由动能定理有解得v对小物体Q，在圆弧轨道上C点时，由牛顿第二定律有F解得F由牛顿第三定律知，小物体Q运动到圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力大小为33N（3）解：小物体Q从圆弧轨道回到C点时的速度大小仍为vC，设小物体Q沿倾斜轨道向上运动的距离为L3解得L小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离L解得L【解析】【分析】（1）物体P从A运动到B的过程，利用机械能守恒定律可以求出经过B点速度的大小；

（2）当物体P与Q碰撞的过程