河北省保定市2022届高三下学期物理七校联合第一次模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-03-29 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 氚是氢的一种放射性同位素，简写为H，氟核发生β衰变后变成另一种新原子核，氚的半衰期为12.43年，下列关于氚核衰变说法正确的（）

A、经过12.43年，6个氚核还剩余3个没有衰变 B、经过12.43年，质量为m的氚核还剩余 $\frac{m}{2}$ 仍没有衰变 C、增加气体中氚的浓度可以缩短其半衰期 D、改变氚核存放环境可改变其半衰期

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2. 某人站在一平静湖面上静止的游轮上观光，不慎掉落一质量m=10g的实心木珠（视为质点），从木珠刚入水到木珠速度减为零的时间为木珠在空中运动时间的一半，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s².木珠在水中向下运动过程中受到水的平均作用力大小为（）

A、0.08N B、0.008N C、0.3N D、0.03N

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3. 如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹.若M点在P点正下方，M点与N点位于同一水平线上，不计空气阻力，可将黄色豆看成质点，则（）

A、两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍 B、甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等 C、两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍 D、乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半

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4. 设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，宇航员可通过竖直的电梯直通太空站，图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（）

A、随着r增大，宇航员的线速度减小 B、宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 C、图中r₀作为地球同步卫星的轨道半径 D、随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大

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5. 如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且 $k < 1$ ，定值电阻 $R_{1} < R_{2}$ ，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。当向上调节滑动变阻器 $R_{3}$ 的滑片P时，电流表、电压表示数变化量分别用 $Δ I$ 和 $Δ U$ 表示。则以下说法正确的是（）

A、 $R_{2} = \frac{Δ U}{Δ I}$ B、 $R_{1} = \frac{1}{k^{2}} | \frac{Δ U}{Δ I} |$ C、电阻 $R_{2}$ 消耗的功率 $P_{2} = U I$ D、电源的输出功率一定增大

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6. 某同学研究电磁阻尼效果的实验示意图如图甲所示，虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场，边长为1m、质量为0.1kg、电阻为0.2Ω的正方形金属线框在光滑绝缘水平面上以大小v₀=2m/s的速度向右滑动并进入磁场，磁场边界MN与线框的右边框平行。从线框刚进入磁场开始计时，线框的速度v随滑行的距离x变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（）

A、图乙中x₀=0.5m B、线框进入磁场的过程中，线框的加速度先不变再突然减为零 C、线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热为0.1J D、线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为 $\frac{\sqrt{2}}{2} C$

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7. 如图所示，固定光滑斜面的倾角为37°，轻弹簧的一端固定在斜面上C点正上方的固定转轴O处，另一端与一质量为m的滑块（视为质点）相连，弹簧原长和O点到斜面的距离均为d。将滑块从与O点等高的A点由静止释放，滑块经过O点在斜面上的垂足B点到达C点的过程中始终未离开斜面，滑块到达C点时弹簧的弹力小于滑块受到的重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A、滑块经过B点的速度小于 $\sqrt{g d}$ B、滑块从A点运动到C点的过程中，在B点的速度最大 C、滑块从A点运动到C点的过程中，其速度一直在增大 D、弹簧的劲度系数大于 $\frac{2 m g}{d}$

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二、多选题

8. 雷雨云由一大团翻腾、波动的水、冰晶和空气组成。当云团里的冰晶在强烈气流中上下翻滚时，这些被强烈气流反复撕扯、撞击的冰晶和水滴充满了静电。其中重量较轻、带正电的堆积在云层上方；较重、带负电的聚集在云层底部。地面则受云层底部大量负电的感应带正电。当正负两种电荷的差异极大时，就会以闪电的形式把能量释放出来。带负电荷雨滴从雷雨云底部落到地面过程，正确的是（）

A、从雷雨云底部到地电势逐渐降低 B、从雷雨云底部到地面电势逐渐升高 C、雨滴落向地面过程，电势能减少 D、雨滴落向地面过程，电势能增加

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9. 两相同的“冂”形光滑金属框架竖直放置，框架的一部分处在垂直纸面向外的条形匀强磁场中，如图所示。两长度相同粗细不同的铜质金属棒a、b分别从两框架上相同高度处由静止释放，下滑过程中金属棒与框架接触良好，框架电阻不计，下列说法中正确的是（）

A、金属棒a、b在磁场中的运动时间相等 B、到达磁场下边界时，粗金属棒b的速度大 C、通过磁场过程中，流过粗金属棒b的电量多 D、通过磁场过程中，粗金属棒b产生的热量多

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10. 如图所示，矩形区域 $M N P Q$ 内有水平向右的匀强电场，半径为 $0.2 m$ 、内壁光滑的绝缘半圆细管 $A D B$ 固定在竖直平面内，直径 $A B$ 垂直于水平虚线 $M N$ ，圆心O在 $M N$ 的中点，半圆管的一半处于电场中。质量为 $0.1 k g$ 、电荷量为 $0.01 C$ 的带正电的小球（视为质点）从半圆管的A点由静止开始滑入管内，到达B点时的速度大小为 $2 m / s$ ，之后小球从 $M N P Q$ 区域的右边界 $N P$ 离开电场．取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、小球在B点受到的支持力大小为 $2 N$ B、匀强电场的电场强度大小为 $100 V / m$ C、电场区域的最小面积为 $\frac{6 + 4 \sqrt{2}}{25} m^{2}$ D、电场区域的最小面积为 $\frac{8 + 4 \sqrt{2}}{25} m^{2}$

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11. 一波源位于O点，波源质点沿y轴做不连续的简谐运动，振幅为10cm，形成沿x轴正方向传播的波。某时刻波刚好传到P点，平衡位置在 $x = 0.8 m$ 处的质点已经振动了0.2s，O、P间各质点形成的波形如图所示，此时由波形可知（）

A、波源的最初起振方向沿y轴负方向 B、波在介质中传播的速度为2.0m/s C、质点Q此时已经通过的路程为40cm D、此波形是波源先振动0.4s后停止振动0.6s，接着再振动0.2s形成的 E、从此时开始计时，再过0.55s，质点P的位移为 $- 10 c m$

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三、实验题

12. “验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。

(1)、本实验采用的科学方法是____；

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法

(2)、图乙中的F与 $F^{'}$ 两力中，方向一定沿AO方向的是；

(3)、关于实验下列说法正确的是____。

A、拉橡皮条的细绳短一些，实验效果较好 B、拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C、橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 的夹角越大越好 D、在同一实验中O点位置不能变

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13. 现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示目前国际公认的酒驾标准是“ $0.2 mg/mL \leq$ 酒精气体浓度 $< 0.8 mg/mL$ ”，醉驾标准是“酒精气体浓度 $\geq 0.8 mg/mL$ ”提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器 $R_{x}$

B．直流电源（电动势为 $4 V$ ，内阻不计）

C．电压表（量程为 $3 V$ ，内阻非常大，作为浓度表使用）

D．电阻箱（最大阻值为 $999.9 Ω$ ）

E.定值电阻 $R_{1}$ （阻值为 $50 Ω$ ）

F.定值电阻 $R_{2}$ （阻值为 $10 Ω$ ）

G.单刀双掷开关一个，导线若干

(1)、图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；

(2)、电路中R应选用定值电阻（填 $R_{1}$ 或 $R_{2}$ ）；

(3)、为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为 $30.0 Ω$ ，然后开关向（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为 $mg/mL$ ；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”

③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

(4)、某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。

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四、解答题

14. 如图所示，小车静置于光滑水平地面上，左侧靠在障碍物旁，小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道半径R=2.75m，BC与CD相切于C点，BC所对圆心角θ=37°，CD段长L=5m，质量m=1kg的物块（视为质点）从某一高度处的A点以v₀=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，物块滑到小车右端D点时恰好与小车相对静止。物块与粗糙轨道CD间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：

(1)、A、B两点的水平距离x；

(2)、小车的质量M。

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15. 如图甲所示，在xOy平面的第一象限内存在周期性变化的磁场，规定磁场垂直纸面向内的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场。图乙中T₀为未知量，不计粒子的重力。已知 $B_{0} = k \frac{π m}{q}$ ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)、 $0 ~ \frac{2}{5} T_{0}$ 时间内粒子做匀速圆周运动的角速度ω；

(2)、若粒子不能从Oy轴射出磁场，磁感应强度变化周期的最大值T_m；

(3)、若使粒子能从坐标为（3d，4d）的D点平行于Ox轴射出，射入磁场时速度的大小v。

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16. 如图为某型号家用喷水壶的外形图和原理图，壶中气筒内壁的横截面积 $S = 3.0 \times 1 0^{- 4} m^{2}$ ，活塞的最大行程为 $l = 1.6 \times 1 0^{- 1} m$ ，正常喷水时壶内气体需达到压强 $p = 1.3 \times 1 0^{5}$ Pa以上。壶内装水后，将压柄连接的活塞压到气筒的最底部，此时壶内气体体积为 $1.2 \times 1 0^{- 3} m^{3}$ ，压强为 $p_{1} = 1.0 \times 1 0^{5}$ Pa，温度为27℃。已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5}$ Pa。

(1)、将喷水壶放到室外，室外气温为9℃，求稳定后壶内气体的压强；

(2)、在室外且温度保持不变，为了使喷水壶达到工作状态，至少需要通过压柄充气多少次？

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17. 如图所示，等边三棱镜ABC的边长为a，一平行于底边BC的光束从AB边上距B点 $\frac{a}{4}$ 的D点射入棱镜经折射后恰好从顶点C离开棱镜。已知光在真空中的速度为c，求：
（i）三棱镜的折射率n；
（ii）该光束在三棱镜中的传播时间t。

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五、填空题

18. 如图所示，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，最后变化到状态A，完成循环。气体在由状态A变化到状态B的过程中，温度（选填“升高”、“降低”或“不变”），气体从状态C变化到状态A的过程中，外界对气体（选填“做正功”、“做负功”或“不做功”）。

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