河南省名校联盟大联考2022届高三下学期理综物理高中毕业班阶段性测试试卷

试卷更新日期：2022-04-11 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 关于近代物理知识，下列说法中正确的是（）

A、原子核的结合能越大，原子核越稳定 B、汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了原子内部存在电子 C、处于 $n = 4$ 能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射6种频率的光子 D、衰变发出的 $γ$ 射线是波长很短的光子，电离能力很强

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2. 如图所示为一种新型吊床，用4根轻绳吊在天花板上，天花板上的两个结点之间的距离与床的宽度相等，每根绳长都是L，绳和床的连接点到天花板的距离是 $0.8 L$ ，床和床上用品总质量是M，重力加速度为g。当一个质量为m的人躺在床的中间时，每根绳上的弹力大小是（）

A、 $\frac{5 (M + m) g}{16}$ B、 $\frac{5 (M + m) g}{12}$ C、 $\frac{5 (M + m) g}{8}$ D、 $\frac{(M + m) g}{4}$

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3. 如图所示，一根轻弹簧上端悬挂在小车顶部，下端和一条与竖直方向成 $θ$ 角的轻绳共同拴接一小球，此时小车和小球相对静止，一起在水平面上运动，弹簧竖直，下列说法正确的是（）

A、若轻绳拉力为零，小车一定向右匀速直线运动 B、若小车做匀变速直线运动，小车一定是向右加速 C、若小车做匀变速直线运动，小车的加速度一定向右 D、无论小车做何种运动，弹簧一定处于伸长状态

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4. 如图所示为高速入口或出口的ETC车牌自动识别系统的直杆道闸，水平细直杆可绕转轴在竖直面内匀速转动。自动识别线 $a b$ 到直杆正下方 $a^{'} b^{'}$ 的距离 $L = 22 m$ ，自动识别系统的反应时间为 $0.2 s$ ，直杆转动角速度 $ω = \frac{π}{4} r a d / s$ ，要使汽车安全通过道闸，直杆必须转动到竖直位置，则汽车不停车匀速安全通过道闸的最大速度是（）

A、 $8 m / s$ B、 $9 m / s$ C、 $10 m / s$ D、 $11 m / s$

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5. 如图所示，一个有理想边界、磁感应强度 $B = 5 \times 1 0^{- 5} T$ 的矩形匀强磁场 $A B C D$ 区域，对角线 $A C$ 放一个挡板， $A B = C D = 20 \sqrt{3} c m ， B C = A D = 20 c m$ ，左边有一个宽度等于 $A B$ 的线状粒子源，可以水平向右发射速度 $v = 1 \times 1 0^{5} m / s$ 的粒子，粒子的质量 $m = 1 \times 1 0^{- 25} k g$ ，电荷量 $q = - 2 \times 1 0^{- 15} C$ ，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，在挡板 $A C$ 上能打上粒子部分的长度是（）

A、 $10 c m$ B、 $10 \sqrt{3} c m$ C、 $20 \sqrt{3} c m$ D、 $20 c m$

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二、多选题

6. 2021年12月26日11时11分，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，成功实施一箭双星发射，将资源一号02E星和一零一中学科普小卫星送人预定轨道。现假设在火箭到达预定轨道后与双星分离，随后资源一号02E星把科普小卫星向后弹射出去（弹射前后两卫星速度方向均不变），使两颗卫星都到达了与地面有一定高度的预定轨道。资源一号02E星质量大于科普小卫星，根据题中的条件，下列说法正确的是（）

A、资源一号02E星和科普小卫星仍在与火箭分离前的轨道上运行 B、资源一号02E星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度 C、资源一号02E星的动能大于科普小卫星的动能 D、资源一号02E星的周期大于科普小卫星的周期

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7. 如图所示，在水平向左的匀强电场中用绝缘材料做成的圆环周定在竖直平面内，O为圆心，A、B、C、D为圆环上的点， $A B$ 、 $A O C$ 、 $A D$ 均为用绝缘材料做成的光滑细杆， $A B$ 杆竖直， $A C$ 与 $A B$ 的夹角 $θ = 60 °$ ， $A C$ 与 $A D$ 的夹角 $α = 15 °$ 。将一个质量为m，电荷量为 $+ q$ 的小环分别套在 $A B$ 、 $A O C$ 、 $A D$ 细杆上，从A点由静止释放运动到圆环上的B、C、D点，已如重力加速度为g，电场强度大小 $E = \frac{\sqrt{3} m g}{q}$ ，带电小环对匀强电场的影响忽略不计。下列说法正确的是（）

A、小环沿 $A O C$ 细杆运动到C点时的动能最大 B、小环沿 $A D$ 细杆运动到D点的过程中电场力做功最多 C、小环沿 $A D$ 细杆运动到D点的过程中电场力的冲量最大 D、小环沿三根细杆分别运动到B、C、D点的过程中电场力的冲量相同

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8. 如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈 $n_{1}$ 上，副线圈 $n_{2}$ 通过理想二极管接有电容 $C = 2 \times 1 0^{- 4} F$ 的电容器和阻值 $R = 20 Ω$ 的电阻，理想变压器匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 1 ： 2$ 。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度 $B = 0.2 T$ ，发电机线圈匝数 $N = 10$ ，内阻不计且线圈面积是 $0.2 m^{2}$ ，发电机转动的角速度大小为 $25 r a d / s$ ，电压表是理想电表，下列说法正确的是（）

A、电压表示数为 $10 V$ B、电阻 $R$ 的电功率等于 $10 W$ C、电容器上的电荷量为 $2 \sqrt{2} \times 1 0^{- 3} C$ D、电容器上的电荷量为 $4 \times 1 0^{- 3} C$

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9. 如图所示，一定质量的理想气体由状态a开始，经历 $a b$ 、 $b c$ 、 $c d$ 、 $d a$ 四个过程回到原状态，其 $V - T$ 图像刚好是一个圆，气体在a、b、c、d四个状态的体积分别为 $V_{a} = V_{c}$ 、 $V_{b} = V_{2}$ 、 $V_{d} = V_{1}$ ，温度分别为 $T_{a} = T_{1}$ 、 $T_{b} = T_{d}$ 、 $T_{c} = T_{2}$ ，压强分别为 $p_{a}$ 、 $p_{b}$ 、 $p_{c}$ 、 $p_{d}$ ，其中 $V_{2} = 5 V_{1}$ ， $T_{2} = 5 T_{1}$ 。下列说法正确的是（）

A、在这四个状态中，c状态时气体的内能最多 B、 $p_{c} = 4 p_{a}$ C、 $p_{b} = 1.8 p_{a}$ D、从状态a到状态b，气体从外界吸热 E、从状态c到状态d，气体对外界做功

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10. 如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线是 $t_{1} = 0$ 时的部分波形图，虚线是 $t_{2} = 0.6 s$ 时的部分波形图，其他数据图中已标出，下列说法正确的是（）

A、这列波的波长是 $4 c m$ B、这列波的周期可能是 $0.8 s$ C、在 $0.6 s$ 时， $x = 4 m$ 处的质点振动方向沿y轴负方向 D、这列波的波速可能是 $24 m / s$ E、在 $0 ~ 0.6 s$ 内， $x = 4 m$ 处的质点走过的路程可能是 $11 c m$

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三、实验题

11. 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 $Δ t_{1}$ ， $Δ t_{2}$ ，已知当地的重力加速度为g。

(1)、为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量____（填选项序号）。

A、小球的质量m B、光电门1和光电门2之间的距离h C、小球从光电门1到光电门2下落的时间t D、小球的直径d

(2)、小球通过光电门1时的瞬时速度 $v_{1} =$ （用题中所给的物理量表示）。

(3)、保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出 $\frac{1}{{(Δ t_{2})}^{2}}$ 随h变化的图像如图2所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率 $k_{1} =$ ，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

(4)、考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，根据实际数据绘出的 $\frac{1}{{(Δ t_{2})}^{2}}$ 随h图像的斜率为 $k (k < k_{1})$ ，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力 $m g$ 的比值 $\frac{f}{m g} =$ （用k、 $k_{1}$ 表示）。

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12. 某同学学习了欧姆表原理后，想自己用一个电流表改装成有两个倍率的欧姆表（“ $\times 1$ ”和“ $\times 10$ ”），在实验室找到以下器材：
A．电流表，满偏电流为 $10 m A$ 、内阻大约 $10 Ω$
B．电压表 $3 V$ ，内阻约 $3000 Ω$
C．电压表 $6 V$ ，内阻约 $6000 Ω$
D．滑动变阻器，最大电阻 $10 Ω$
E．定值电阻 $R_{1} = 291 Ω$
F．定值电阻 $R_{2} = 1 Ω$
G．定值电阻 $R_{3} = 10 Ω$
H．电源电动势 $3 V$ ，内阻很小
I．开关、导线若干

(1)、首先该同学设计了一个实验电路测量电流表的内阻，要求两个电表的指针都能达到半偏以上，并尽可能准确测量阻值，图1中电路比较合理的是。

(2)、测量电流表内阻的电路图中定值电阻应选（填“ $R_{1}$ ”“ $R_{2}$ ”或“ $R_{3}$ ”），电压表应选（填“B”或“C”），在某次测量中电流表读数是 $8.0 m A$ ，电压表刻度盘如图2所示，则电压表读数是V，根据以上数据可得出电流表的内阻是 $Ω$ 。

(3)、然后该同学设计了如图3所示的欧姆表原理图，电路中的定值电阻应选（填“ $R_{1}$ ”“ $R_{2}$ ”或“ $R_{3}$ ”），只闭合开关1时欧姆表的倍率是（填“ $\times 1$ ”或“ $\times 10$ ”），与A相连的应该是（填“红”或“黑”）表笔。

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四、解答题

13. 如图所示，在足够长的光滑水平面上放有一个长 $L = 6 m$ 、质量 $M = 2 k g$ 的长木板，木板上表面右端与固定在水平面上的粗糙四分之一圆弧最低点C等高，圆弧半径 $R = 1 m$ 。从圆弧B点正上方距B点高度 $h = 1 m$ 的A点由静止释放一个质量 $m = 1 k g$ 的小滑块（可以看成质点），小滑块刚好能滑到长木板的左端，小滑块和长木板之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小滑块运动到圆弧最低点C点时的速度大小；

(2)、小滑块运动到圆弧最低点C时对圆弧的压力大小；

(3)、小滑块经过圆弧时克服摩擦力做的功。

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14. 如图所示，右边是法拉第圆盘发电机，圆盘直径 $d = 2 m$ ，转动方向如图所示（从右向左看是逆时针），圆盘处于磁感应强度 $B_{1} = 1 T$ 的匀强磁场中，左边有两条间距 $L = 0.5 m$ 的平行倾斜导轨，倾角 $θ = 37 °$ ，导轨处有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 $B_{2} = 2 T$ ，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻 $r = 1 Ω$ 。在倾斜导轨上水平放一根质量 $m = 1 k g$ 、电阻 $R = 2 Ω$ 的导体棒，导体棒与导轨之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ 且始终接触良好，导体棒长度也是 $L = 0.5 m$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，其余电阻不计。求：

(1)、若圆盘转动的角速度 $ω_{1} = 20 r a d / s$ 时，产生的感应电动势；

(2)、若导体棒静止在倾斜导轨上时，导体棒所受的安培力应满足的条件；

(3)、若导体棒静止在倾斜导轨上时，圆盘转动的角速度 $ω$ 应满足的条件。

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15. 如图所示，下端开口的细玻璃管竖直放置，下端插在水银槽中，玻璃管中间有一段长度为 $L_{2} = 15 c m$ 的水银柱，玻璃管内上端空气柱长度为 $L_{3} = 20 c m$ ，下端空气柱长度为 $L_{1} = 20 c m$ ，当环境温度是 $t_{1} = 27 ℃$ ，槽内水银在玻璃管内外液面相平。已知大气压强 $p_{0} = 75 c m H g$ ，保持玻璃管不动，升高环境温度，当玻璃管内外水银面的高度差是 $h = 5 c m$ 时，求此时的环境温度是多少摄氏度。【空气可以看成理想气体，忽略水银槽内液面高度的变化，热力学温度 $T = (t + 273) K$ ，计算结果保留到整数】

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16. 如图所示是一个正六边形玻璃砖的截面图，有一束光从 $A B$ 面的中点 $O_{1}$ 处入射，入射角是 $θ_{1} = 45 °$ ，在 $C D$ 和 $E F$ 面上涂有反光材料。已知该玻璃砖的折射率 $n = \sqrt{2}$ ，玻璃砖的边长为L。光在真空中的速度为c。求：

(1)、经玻璃砖折射和反射后出射光线与入射光线之间的夹角；

(2)、光从入射到第一次出射在玻璃砖中传播的时间。

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