河北保定市2022届普通高中高三下学期物理学业水平选择性第一次模拟考试试卷
试卷更新日期：2022-04-14 类型：高考模拟
一、单选题
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1. 2022年北京冬奥会隋文静和韩聪在花样滑冰双人滑中为我国代表团赢得第9枚金牌。在某次训练中隋文静在前、韩聪在后一起做直线运动，当速度为时，韩聪用力向正前方推隋文静。两人瞬间分离，分离瞬间隋文静速度为。已知隋文静和韩聪质量之比为2：3，则两人分离瞬间韩聪的速度（ ）A、大小为 ， 方向与初始方向相同 B、大小为 ， 方向与初始方向相反 C、大小为 ， 方向与初始方向相同 D、大小为 ， 方向与初始方向相反2. 心脏除颤器多数采用RLC阻尼放电的方法，其充、放电基本原理如图所示。直流低压经高压直流发生器后向储能电容器C充电，使电容器获得一定的储能。除颤治疗时，通过开关控制由储能电容器C、线圈L及人体组成的串联电路接通，储能电容器C通过人体放电。已知储能电容器电容为20μF，某次使用时，充电后电容器的电压为4.0kV，放电后电容器两极板电压为0，则这次放电通过人体的电荷量为（ ）
A、0.5C B、0.08C C、0.8C D、0.2C3. 质量为m的物块以一定初速度滑上倾角为30°的足够长斜面，返回出发位置时速率变为原来的一半。已知重力加速度为g，则物块与斜面之间的滑动摩擦力大小为（ ）A、 B、 C、 D、4. 如图为氢原子能级示意图，氢原子的能级公式为 ， 其中是基态能量。已知光子能量在1.6eV~3.1eV范围内的光为可见光，则大量处于高能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可辐射出几种频率的可见光（ ）
A、2种 B、3种 C、4种 D、5种5. 如图所示的电路中，M、N端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原副线圈分别与定值电阻相连，电表均为理想电表，将变压器副线圈滑片缓慢向下移动，在此过程中，以下说法正确的是（ ）
A、电流表示数减小 B、电压表示数增大 C、电阻功率减小 D、正弦交流电源输出功率增大6. 如图甲所示，某同学研究水平匀速拉动货物时拉力大小和方向间的关系。他以相同的速度拉动质量为50kg的货物，拉力方向与水平方向的夹角为θ。已知货物所受阻力与货物对地面的压力成正比，拉力F大小与θ的函数图象如图乙所示，重力加速度m/s2 ， 下列说法正确的是（ ）
A、货物受到的阻力与货物对地面压力的比值为0.5 B、当时，拉力大小为N C、当与时，对应拉力大小相等 D、当时，可能有两个角度对应拉力的功率相等7. 某同学设计了飞船登陆地外星球的电磁阻尼缓冲装置，其模拟器如图所示。模拟器由船舱主体、光滑导轨、缓冲弹簧、绝缘缓冲底座、绝缘缓冲底座上的线圈以及固定在船舱主体上的超导线圈（图中未画出）组成。其中导轨固定在船舱主体下端，绝缘缓冲底座上的线圈为竖直绕在绝缘底座上的单匝闭合线圈，超导线圈产生水平方向的磁场。已知绝缘底座与地面接触后速度迅速减为零，导轨与线圈接触良好，则关于电磁阻尼缓冲装置分析正确的是（ ）
A、船舱主体下端MN必须是导体，不能与导轨绝缘 B、只增加导轨长度，可能使缓冲弹簧接触地面前速度为零 C、只增加磁场的磁感应强度，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小 D、只增加闭合线圈电阻，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小二、多选题
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8. 如图所示，a、b两点在同一竖直线上，现同时分别在a、b两点抛出两个小球甲、乙，甲球的速度大小为 ， 方向水平向右，乙球的速度大小为 ， 方向与水平方向的夹角为60°斜向右上方，两球在c点（未画出）相碰。已知碰前瞬间乙球速度方向水平，则下列判断正确的是（ ）
A、a、c两点竖直方向的距离大于b、c两点竖直方向的距离 B、甲，乙两球相碰前瞬间甲球的速率与乙球速率相等 C、甲、乙两球自抛出至相碰前瞬间速度变化相等 D、甲、乙两球抛出时的速度大小与之比为1：29. 如图，直角三角形ABC处于竖直平面内，AB边水平，BC边竖直，。空间存在平行于ABC平面的匀强电场，质量为m，电荷量为+q的小球自A点静止释放，小球沿直线AB运动。小球自A运动到B动能增加；在A点给小球适当速度，小球通过C点，自A运动到C小球动能增加。已知电场强度大小 ， 重力加速度为g， ， 则下列说法正确的是（ ）
A、电场强度方向垂直AC斜向上 B、小球沿AB运动过程加速度为 C、与的比值为3：4 D、与的比值为4：310. 卡车司机运送贴面板启动过程中容易出现贴面板掉落情况。如图，某司机在封闭水平场地进行研究，运送质量分布均匀规格相同的贴面板a和b。贴面板与卡车车厢之间无固定装置。已知a、b之间的动摩擦因数为0.15。b与卡车车厢底面之间的动摩擦因数为0.20，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2 ， 卡车启动过程可看成做匀加速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A、当卡车加速度m/s2时，a与b，b与卡车均没有相对运动 B、当卡车加速度m/s2时，a与b，b与卡车均有相对运动 C、无论卡车加速度多大，a和b均不会发生相对运动 D、无论卡车加速度多大，b的加速度不会超过2.5m/s2三、实验题
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11. 某同学设计用自由落体运动验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。小铁球自A点开始下落，铁球下落过程中先后经过光电门1和光电门2，电脑显示其通过光电门1和光电门2的时间分别为和。若测得小铁球直径为d，两光电门之间的距离为h，当地重力加速度为g。
(1)、使用10分度游标卡尺测量小铁球直径，游标卡尺部分数据如图乙所示，则mm；某次实验中，测得ms，则小铁球通过光电门1的瞬时速度m/s（结果保留3位有效数字）。(2)、在误差允许范围内，若h=（用上述必要的实验步骤中直接测量的物理量符号表示），则认为小铁球下落过程中机械能守恒。
12. 某物理兴趣小组的同学网购了一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，组装酒精测试仪。说明书上给出该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化关系如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”。醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”。除二氧化锡半导体型酒精传感器以外，又从实验室找到以下器材：A．三节干电池串联而成的一个电池组
B．电流表（量程为300mA，内阻Ω。作为酒精浓度表使用）
C．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
D．单刀双掷开关一个，导线若干
(1)、根据已有器材设计了如图乙所示酒精测试仪电路原理图，请在图丙中完成实物连线。(2)、连接好电路后，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30.0Ω。然后开关向（填“a”或“b”）端闭合，此时电流表示数为125.0mA，并将电流表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/mL；
②逐渐减小电阻箱的阻值，电流表的示数不断变大，电阻箱阻值为12.0Ω时，电流表示数为250.0mA。按照甲图中的数据将电流表上“电流”刻度线标为“酒精浓度”，此浓度表刻度线上对应的浓度值是（填“均匀”或“非均匀”）变化的；随“酒精浓度”的增大，电流的变化（填“加快”或“减缓”）
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
(3)、根据以上操作可以知道三节串联干电池的电动势为V，内阻为Ω。(4)、某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电流表读数为275.0mA，则测量的酒精浓度（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。四、解答题
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13. 如图，在xOy平面内存在以O点为圆心、半径为R的圆形磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向外。质量为m，电荷量为+q的带电粒子自圆周上的A点以速度v0平行于x轴射入磁场区域，粒子自圆周上的B点离开磁场。已知OA连线与y轴夹角为45°，粒子重力忽略不计。求：
(1)、做出粒子在磁场中的运动轨迹，并标注轨迹圆心；(2)、磁场的磁感应强度大小；(3)、带电粒子在磁场中的运动时间。14. “中国空间站”在距地面高400km左右的轨道上做匀速圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻力的影响，轨道高度1个月大概下降2km，空间站安装有发动机，可对轨道进行周期性修正。假设中国空间站正常运行轨道高度为h，经过一段时间t，轨道高度下降了。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，空间站质量为m，空间站垂直速度方向的有效横截面积为S。认为空间站附近空气分子是静止的，与空间站相遇后和空间站共速。规定距地球无限远处为地球引力零势能点，地球附近物体的引力势能可表示为 ， 其中M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心距离。求：
(1)、“中国空间站”正常在轨做圆周运动的周期和线速度；(2)、以无限远为零势能点，“中国空间站”轨道高度下降时的机械能损失；(3)、用表示（2）问结果，忽略下降过程中阻力大小变化，请估算“中国空间站”附近的空气密度。15. 如图，容积为的高压锅内封闭一定质量的空气（可视为理想气体）。初始时，高压锅内气体的压强为 ， 温度为。紧闭密封阀，在外部缓慢给高压锅加热，使气体温度达到。已知外界大气压强为 ， 求：
(1)、温度为时，高压锅内气体压强；(2)、保持高压锅内气体温度为不变，打开密封阀稳定后，高压锅内气体密度与打开前的比值。16. 如图，半径为R的半球体透明工件，底面镀有反射膜。有一平行于中心轴的光线从半球面射入，O为圆心，为工件顶点，该光线与之间的距离为 ， 已知该光线最后从点射出（不考虑多次反射）。
(1)、求该工件的折射率；(2)、若去掉底面反射膜，入射位置和方向不变，该光是否能在工件底面发生全反射？写出分析过程（不考虑多次反射）。五、填空题