河北省示范性高中2022-2023学年高三上学期第一次调研考试物理试题.docx

河北省示范性高中高三年级调研考试 物理 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 1.1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核电厂的第44号反应堆发生了爆炸。前苏联政府为了阻止核电站爆炸产生放射性核污染,建造起来的一个巨大的钢筋混凝土建筑将核电站的第4号反应堆彻底封住。由于从远处看这一建筑像一座巨大的坟墓,被称为“切尔诺贝利核石棺”。这座“石棺”到2022年就会达到寿命极限,目前乌克兰已经完成核电站新防护罩建造工作,据乌克兰政府表示,“新棺”的用期计划达到100年。核事故中辐射防护的主要对象是碘-131,放射性碘进入人体后对甲状腺造成损害,短期引起甲状腺功能减退,长期可引起癌变。碘的半衰期为8天,其衰变方程为,以下说法正确的是 A.通过加压或者是降温的方法,可以改变放射性物质的半衰期 B.8个碘核8个经过8天后还剩下4个 C.衰变发出的射线是波长很短的光子,电离能力很强 D.衰变过程中质量数不变 2.在2021年东京奥运会上,我国选手朱雪莹发挥出色,获得了女子单人蹦床项目的冠军。为了研究朱雪莹的运动过程,如图所示,我们将朱雪莹的运动过程简化为一个小球从A点自由下落的过程,已知A点在О点的正上方15 m处,0为弹性床MN的中心,B点为小球运动过程中的最低点且距离О点5 m。不计空气阻力,取,则下列说法正确的是 A.小球在О点速度大小等于15 m/s B.小球第2s内平均速度等于15 m/s C.小球从О到B的过程为匀减速直线运动 D.小球下落的过程中,小球速度最大的位置位于О、B之间 3.如图所示,是一种典型的光电管示意图,抽成真空的玻璃管内部密闭有阴极和阳极,当受到光照时,就会发生光电效应,将其与灵敏电流计相连,关于此光电管以下说法正确的是 A.图中A为阳极,B为阴极 B.当光照射在A极,会从其表面溢出光子打在B极上 C.只提高照射光频率时,会使得电路中光电流变大 D.只提高光照强度时,会使得电路中光电流变大 4.反卫星技术(ASAT)是目前在军事航天领域一项非常敏感且先进的技术,其中一项技术是从正在正常运行的某卫星发射激光束,直接击毁敌方的人造天体或航天系统。现假设有一个质量为M处于半径为R的地球卫星轨道上,某时刻沿其运动方向,对一个半径为2R的卫星m实施“激光打击”,假设从激光系统启动、调试到击中m经时间,如图所示,则在此过程中,说法正确的是 A.M的线速度是m的线速度的2倍 B.M的周期是m的倍 C.激光系统启动时,m与M不能与中心天体“三点一线” D.从启动激光系统到击中,m转过了的弧度 5.如图所示,空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,一粒子发射源P位于足够大绝缘平板MN的上方距离为处,在纸面内向各个方向均匀发射速率均为的同种带负电粒子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力,已知粒子做圆周运动的半径大小为2,则粒子 A.能打在板上的区域长度为 B.若改变粒子电性,则到达板上的粒子位置不变 C.到达板上的最长时间 D.能到达板上的粒子数占总粒子数的 6.如图所示,在竖直平面内固定着一个倾斜光滑杆,杆上套着一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳绕过一定滑轮(无摩擦)与一个竖直放置的轻弹簧相连接(弹簧下端固定在地面上),在外力作用下物块静止在点,细线刚好拉直并且垂直于长杆,弹簧处于原长状态,现将物块从点静止释放,物块运动到点速度为零,是的中点,弹簧始终在弹性限度以内,不计滑轮质量。则下列说法正确的是 A.在下滑过程中,圆环、弹簧与地球组成的系统机械能不守恒 B.由于斜面光滑,圆环从到过程弹簧弹性势能的增加量等于到过程中弹簧弹性势能的增加量 C.圆环在最低点加速度为零 D.合外力从到过程中对圆环所做的功不等于从到过程中所做的功 7.如图甲所示,间距为L=1m的长直平行金属导轨PQ、MN水平放置,其右端接有阻值为的电阻,一阻值为、质量为m=0.2kg ,长度为L的金属棒垂直导轨放置于距导轨右端d=2 m处,与两导轨保持良好接触。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小随时间变化的情况如图乙所示。在O～1.0s内金属棒保持静止,1.0s后金属棒在水平外力的作用下运动,使回路的电流为零。导轨电阻不计,重力加速度,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是 A.动摩擦因数需等于0.5 B.前2s内通过电阻R的电荷量为2C C.1s后金属棒做匀加速直线运动 D.第2s内金属棒的位移为1 m 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分. 8.如图所示,在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,有一个10匝矩形金属线框,绕垂直磁场的轴00’以角速度匀速转动,线框电阻为200,面积为0.5m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只额定电压为2V的灯泡和,开关S断开时灯泡正常发光,理想电流表示数为0.01A,则 A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值表达式为 B.灯泡的额定功率为0.98 W C.若开关s闭合,灯泡将更亮 D.原副线圈的匝数比为49∶1 9.车库出入口采用如图甲所示的曲杆道闸,现将道闸简化为图乙所示的模型。该模型由完全相同、材质均匀的转动杆OP与横杆PQ链接而成,P,Q为横杆的两个端点.在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平.已知杆OP和PQ的质量均为m,则杆OP绕О点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,忽略空气阻力和摩擦力各轴间的,下列说法正确的是 A.P点的加速度大小不变 B.Q点的运动为匀速圆周运动 C.杆PQ重力的功率始终不变 D.电动机对OP做的功与杆PQ对杆OP做的功之和为零 10.如图所示,水平面内有一正方形区域ABCD,所在的平面与某一匀强电场平行,在A点有一个粒子源沿各个方向发射带负电的粒子,若与AB成45°的方向以m/s 的速度射入正方形区域的粒子恰好垂直于BC打到了E点,E点是BC的中点,已知正方形的边长为1 m,粒子的比荷为0.1C/kg,C点电势为0,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,则下列说法正确的是 A.该匀强电场的方向可能水平向右 B.打到E点的粒子在运动过程中动能逐渐减少,电势能逐渐增加 C.C点电势低于B点电势, D.从AD方向射入的粒子可能到达C点 三、非选题:共54分.第11～14题为必考题,每个试题考生都必须作答.第15～16题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共42分。 11.(7分)某同学用如图所示的装置探究物体的加速度和受力、质量的关系。已知滑块的质量为M、钩码的质量为 ,遮光条的宽度为。调整导轨水平、轻细绳与导轨平行后给气垫导轨充气,待稳定后释放滑块。测得遮光条通过光电门的时间为,用mg作为M的合外力获得与的关系.已知当地重力加速度的大小为g ,回答下列问题: (1)使用该装置探究以上实验,_______(选填“需要”或者“不需要”)平衡摩擦力,_______满足(选填“需要”或者“不需要”) ,滑块通过光电门时速度的大小为____(用测量的物理量来表示); (2)实验中,为了处理数据描述与M的关系,需要描绘图像而不是描绘图像,原因是____. (3)在描绘图像的过程中随着的增加,图像的斜率发生了弯曲,你认为可能的原因是____. 12.(8分)某同学欲用多用电表、电压表、电阻箱及单刀双掷开关等器材测多用电表的内阻和表内电池的电动势,主要操作步骤如下: (1)将多用电表的选择开关调到欧姆挡的“”挡,然后将红、黑表笔短接,进行____(填“机械调零”或“欧姆调零”)。 (2)如图所示,将多用电表、电压表、电阻箱及单刀双掷开关进行正确连接。单刀双掷开关S接2位置时,调节电阻箱的阻值为时,多用电表的指针指到直流电流刻度盘满偏值的位置,则多用电表的内阻r=__。 (3)将单刀双掷开关S接1位置时,电压表的读数为2.0V。多用电表的指针指到直流电流刻度盘满偏值的位置,则电压表的内阻。电池电动势E=___V。 13.(11分)翼装飞行被称为世界上最危险的极限运动,挑战者腾空后,张开手脚便能展开翼膜,当空气进入一个鳍状的气囊时,就会充气使服装成翼状,从而产生浮力,然后通过肢体动作来控制飞行的高度和方向,某翼装挑战者在距海平面3000米的直升机上由静止下落,飞行了一段时间后,打开气囊,减速下降一段时间后,悬停在海拔1500米的天门山附近,准备穿越天门洞,已知挑战者和装备总质量为80 kg,其所受的空气阻力始终为其重力的0.1倍,展开翼装后所受浮力是其重力的1.8倍,在挑战者到达天门山之前的运动近似地看成竖直方向的运动,取求: (1)挑战者在运动过程中的最大速度; (2)挑战者到达天门山的时间。 14.( 16分)质谱仪被广泛应用于分离同位素,图甲是其简化模型。大量质量为、电荷量为的质子(即核) ,从粒子源A下方以近似速度为О飘入电势差为的加速电场中,并从中间位置进入偏转电场,偏转电场两板间宽度=2cm,已知粒子出射后马上进入匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,经磁场偏转后打在水平放置的屏上。给偏转电场两极间加上如图乙所示的电压,其周期T远大于粒子在电场中的偏转时间。两极板间视为匀强电场,板外电场忽略不计,屏足够长。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用力,求: (1)质子射出加速电场时速度的大小; (2)为使质子经偏转电场后能全部进入磁场,求偏转电场极板长度范围; (3)当偏转电场极板长度L=4 cm时,若粒子源打出的粒子掺杂另一种粒子氚核(),为使两种粒子均能击中屏且没有重叠,求磁感应强度的最大值。 (二)选考题:共12分.请考生从2组题中任选一组题作答,并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分. 15.(1)(4分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,最后从状态C变化到状态A。其状态变化过程的P-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则该气体在状态B时的温度为_ _K。在气体从状态B到状态C的过程中,外界对气体做_ _功(填“正”或者“负”)。在气体从状态C到状态A的过程中,气体_ _(填“吸热”或者“放热”)。 (2)(8分)趣味运动“充气碰碰球”如图所示。用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型,人钻入洞中,进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为0.6m3,压强为1.5×105Pa。碰撞时气体最大压缩量是0.1 m3,不考虑压缩时气体的温度变化。 ①求压缩量最大时,球内气体的压强; ②为保障游戏安全,球内气体压强不能超过1.9×105Pa,那么,在早晨17℃环境下充完气的碰碰球,球内气体压强为1.5×105Pa,若升温引起的球内容积变化可忽略,请通过计算判断是否可以安全地在中午27℃的环境下进行碰撞游戏。 16.(1)(4分)在处有一简谐横波的波源,形成的简谐波沿轴传播,如图所示是时的波形图,t=0.02s时,位于处的质点A第一次到达波峰处,由此可知,该简谐波的传播速度大小为______m/s;质点B的平衡位置位于处,则质点B的振动方程为_____. (2)(8分)内圆半径为r,外圆半径为r的透明介质半球壳的截面图如图所示。现将点光源放在Р处,P在圆心О点正上方内壳上,光射向外壳经过折射后射出球壳,出射点距OP连线的最大距离为(不考虑光的反射,已知光在真空的传播速度为c)。求: ①此透明介质的折射率; ②光线从Р点第一次到外球壳传播的最长时间。 学科网（北京）股份有限公司