河北省沧州市2022届高三下学期物理二模试卷

试卷更新日期：2022-06-20 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 1967到1969年间，E·M·Logotheist等人利用红宝石激光器产生的激光实现了不锈钢和金的双光子光电效应及金的三光子光电效应，证实了在足够高的光强下，金属中一个电子可以在极短时间内吸收多个光子发生光电效应。若实验时用某种强激光照射某种金属并逐渐增大强激光的光强，下列说法正确的是（）

A、激光光子的频率变大 B、若光强较小时，金属不能发生光电效应，增大光强后该金属一定仍不能发生光电效应 C、若金属能发生光电效应，增大光强时光电子的最大初动能一定不变 D、若金属能发生光电效应，增大光强时光电子的最大初动能可能增大

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2. 如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 提起，使桶在空中处于静止状态，其中 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 与细绳之间的夹角均为 $θ$ ，相邻两细绳之间的夹角均为 $α$ ，不计绳的质量，下列说法正确的是（）

A、保持 $θ$ 角不变，逐渐缓慢增大 $α$ 角，则桶所受合力逐渐增大 B、保持 $θ$ 角不变，逐渐缓慢增大 $α$ 角，则细绳上的拉力逐渐增大 C、若仅使细绳长变长，则细绳上的拉力变大 D、若仅使细绳长变长，则 $F_{1}$ 变大

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3. 2022年2月15日，苏翊鸣获得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军，比赛时运动员从超过40m的助滑区出发至起跳台依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后在着陆坡落地。某同学用小球代替运动员用软件模拟了运动员自起跳台处跃向空中到落回着陆坡的过程，如图所示，小球每相邻两个位置对应的时间间隔相等。若将运动员视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、运动员在最高点的速度为0 B、运动员跃起后在相等时间内速度的变化量不同 C、运动员从跃起到上升到最高点和从最高点落回着陆坡所用时间相等 D、运动员落回着陆坡时的速度大于运动员自起跳台处跃向空中时的速度

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4. 如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度 $ω$ 做匀速圆周运动。已知杆长为L，小球的质量为m，重力加速度为g，A、B两点与O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说法正确的是（）

A、小球在运动过程中向心加速度不变 B、小球运动到最高点C时，杆对小球的作用力为支持力 C、小球运动到A点时，杆对小球作用力为 $m \sqrt{L^{2} ω^{4} + g^{2}}$ D、小球在D点与C点相比，杆对小球的作用力的大小差值一定为 $2 m L ω^{2}$

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5. 2021年9月9日，我国在西昌卫星发射中心成功发射中星9B卫星，用来替代燃料耗尽的中星9A，卫星之所以需要携带燃料是因为卫星在轨运行过程中受到稀薄空气阻力等影响会使其轨道逐渐偏离原先的标称轨道，这时候就需要进行变轨来修正，燃料用完后变轨修正无法进行，其“寿命”也就结束了。下列说法正确的是（）

A、卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其速度逐渐减小 B、卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其加速度逐渐减小 C、卫星轨道逐渐偏离标称轨道时，其机械能逐渐增大 D、卫星修正轨道时，需要消耗燃料使其加速

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6. 一质量为 $M = 40 k g$ 的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（）

A、电动汽车最大速度为10m/s B、电动汽车受到的阻力为100N C、关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D、整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J

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7. 如图所示，a、b、c、d为正方形的四个顶点，在a、c两点分别固定一电荷量为 $+ q$ 的点电荷，在d点固定一电荷量为 $- q$ 的点电荷。现将另一电荷量为 $- q$ 的点电荷P从无穷远处移动到b点并固定，移动该电荷过程中电场力做功为W，之后将固定在c点的点电荷移走，规定无穷远处电势为0，下列说法错误的是（）

A、未移入点电荷P前，b点的电势为 $\frac{W}{q}$ B、将c点的点电荷移走后，c点的电势为 $\frac{W}{q}$ C、若将另一带电量为 $+ 2 q$ 的点电荷从无穷远处移动到c点，电场力做功为 $2 W$ D、若将另一带电量为 $+ 2 q$ 的点电荷固定在c点，O点的电场强度方向指向a点

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二、多选题

8. 如图所示电路，理想变压器原线圈接正弦式交变电压，理想变压器原线圈匝数为 $N_{0}$ ，开关与a连接时副线圈匝数为 $N_{1}$ ，开关与b连接时副线圈匝数为 $N_{2}$ 。R为定值电阻， $R_{1}$ 为滑动变阻器，电压表、电流表均为理想交流电表。当开关与a连接时，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（）

A、开关与b连接时，小灯泡一定不再发光 B、开关与a连接时，若滑动变阻器滑片向上滑动，则电流表的示数增大 C、开关与a连接时，若滑动变阻器滑片向上滑动，通过小灯泡的交变电流的频率增大 D、开关与a连接时和开关与b连接时，电压表示数之比 $\frac{U_{a}}{U_{b}} = \frac{N_{1}}{N_{2}}$

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9. 如图所示，圆心为O、半径为R的四分之一光滑圆弧面竖直固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧两端分别拴接质量均为m的小球A、B，小球A置于光滑水平地面上，小球B置于圆弧面上由静止释放，小球B沿圆弧面下滑的过程中用水平力F作用在小球A上使其处于静止状态，经过时间t小球B落地，落地后立刻撤去力F，已知小球B释放的位置与O点的连线与水平方向的夹角为53°，释放小球B时弹簧处于原长，弹簧与水平地面的夹角为37°，小球B落地时的速度为 $2 \sqrt{\frac{g R}{5}}$ ，落地后不反弹，重力加速度为g， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ，下列说法正确的是（）

A、小球B落地时弹簧的弹性势能为 $\frac{2}{5} m g R$ B、时间t内力F的冲量大小为 $\frac{1}{3} k R t$ C、小球B离开圆弧面后，弹簧的最大形变量为 $\frac{2}{3} R$ D、小球B离开圆弧面后，弹簧最长时的弹性势能为 $\frac{1}{5} m g R$

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10. 如图所示，间距 $L = 1 m$ 、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，其左端接一阻值 $R = 1 Ω$ 的定值电阻。直线MN垂直于导轨，在其左侧面积 $S = 0.5 m^{2}$ 的圆形区域内存在垂直于导轨所在平面向里的磁场，磁感应强度B随时间的变化关系为 $B = 6 t (T)$ ，在其右侧（含边界MN）存在磁感应强度大小 $B_{0} = 1 T$ 、方向垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。 $t = 0$ 时，某金属棒从MN处以 $v_{0} = 8 m / s$ 的初速度开始水平向右运动，已知金属棒质量 $m = 1 k g$ ，与导轨之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，导轨、金属棒电阻不计且金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时，闭合回路中有大小为5A的顺时针方向的电流 B、闭合回路中一直存在顺时针方向的电流 C、金属棒在运动过程中受到的安培力方向先向左再向右 D、金属棒最终将以1m/s的速度匀速运动

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三、实验题

11. 某同学用频闪照相机研究小球的平抛运动，频闪照相机每隔相等的时间曝光一次，得到如图甲所示的图片。他用毫米刻度尺测出图片上小球在水平方向上相邻位置的间距均为2.50cm，竖直方向上相邻位置的间距依次为2.45cm、7.35cm、12.25cm，已知当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。

(1)、为了计算出小球平抛的初速度，他用游标卡尺测出小球的直径，如图乙所示，则小球的直径为cm；

(2)、他用毫米刻度尺测出图片中小球的直径为0.60cm，由该同学测量的数据可知，小球各相邻位置间的时间间隔为s；

(3)、小球平抛的初速度为m/s（计算结果保留2位有效数字）。

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12. 把铜片和锌片相隔1cm插入一个梨中，就制成一个水果电池。铜片和锌片相距越近、插入越深，电池的内阻就越小。铜片是电池的正极，锌片是负极。某同学查阅资料得知该水果电池的电动势小于1V，内阻约为几百欧姆。水果电池的内阻较大，容易测量，但实验时，内阻会发生明显改变，测量应尽量迅速。该同学利用下列所给器材测量该水果电池的电动势E和内阻r。
A．电流表 $G_{1}$ （内阻 $R_{g} = 30 Ω$ ，满偏电流 $I_{g} = 1 m A$ ）
B．电流表 $G_{2}$ （量程2mA，内阻约为 $15 Ω$ ）
C．滑动变阻器 $R_{1} (0 \sim 1000 Ω)$
D．电阻箱 $R_{2} (0 \sim 999.9 Ω)$
F．开关S，导线若干

(1)、实验中用电流表 $G_{1}$ 改装成量程为1V的电压表，需串联一个阻值R＝ $Ω$ 的电阻；

(2)、改装好电压表后，该同学采用下面的电路图进行测量；
该同学实验时采集的数据如下表所示（ $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 分别是电流表 $G_{1}$ 、 $G_{2}$ 的读数）；
$I_{1} (m A)$
0.090
0.160
0.270
0.400
0.600
0.670
$I_{2} (m A)$
0.90
0.80
0.68
0.50
0.37
0.18
$I_{1} (R_{g} + R) (V)$
0.09
0.16
0.27
0.40
0.60
0.64
请将数据描绘在下面坐标系中，作出 $I_{1} (R_{g} + R) - I_{2}$ 图线；

(3)、根据图线求出该水果电池电动势为V（结果保留2位有效数字），内阻为 $Ω$ （结果保留3位有效数字）；

(4)、实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比， $E_{测}$ $E_{真}$ ， $r_{测}$ $r_{真}$ 。（均选填“大于”“小于”或“等于”）

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四、解答题

13. 如图所示，可视为质点的小球A、B在同一竖直线上间距 $l = 1 m$ ，小球B距地面的高度 $h = 1.25 m$ ，两小球在外力的作用下处于静止状态。现同时由静止释放小球A、B，小球B与地面发生碰撞后反弹，之后小球A与B发生碰撞。已知小球A的质量 $m_{A} = 0.1 k g$ ，小球B的质量 $m_{B} = 0.4 k g$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，所有的碰撞均无机械能损失，不计碰撞时间。求：

(1)、从释放小球A、B到两球第一次相撞所经过的时间；

(2)、小球A第一次上升到最大高度时到地面的距离。

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14. 空间分布着如图所示的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场，其中 $B_{1}$ 区域足够大， $B_{2}$ 分布在半径 $R = 1 m$ 的圆形区域内，MN为过其圆心O的竖直线， $B_{1}$ 、 $B_{2}$ 区域磁感应强度大小均为1T，虚线 $M^{'} N^{'}$ 与MN平行且相距1m，其右侧区域存在着与水平方向成45°斜向下的匀强电场，电场强度 $E = 100 V / m$ ，电场区域足够大。磁场 $B_{1}$ 中有粒子源S，S与O点的距离 $d = \sqrt{3} m$ ，且SO垂直于MN。某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子，粒子的质量均为 $m = 1 \times 1 0^{- 6} k g$ 、电量均为 $q = 1 \times 1 0^{- 3} C$ 、速率均为 $v = 1 \times 1 0^{3} m / s$ ，其中某粒子先经 $B_{1}$ 区域偏转再从虚线圆的最低点P进入 $B_{2}$ 区域偏转，最后以水平方向的速度从A点进入电场区域。AB为与电场方向垂直的无限大的绝缘板。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用。

(1)、求粒子在磁场中的轨迹半径；

(2)、求能够进入 $B_{2}$ 区域的粒子数与发射的粒子总数之比；

(3)、从A点水平进入电场区域的带电粒子在电场中运动一段时间后与绝缘板发生碰撞，粒子与AB板发生碰撞时垂直板方向的速度大小不变、方向相反，沿板方向的速度不变。若粒子能打在C点（图中未画出），求A点距O点的竖直高度以及AC之间的距离满足的关系式。

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15. 如图所示，竖直放置、粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口。管中有两段水银柱c、d，长度分别为12cm、20cm，两水银液柱上表面相平，c水银柱上面管中封闭一段长为20cm的理想气体A，两水银柱间封闭着一段理想气体B，已知大气压强为76cmHg，环境温度恒定，重力加速度为g。

(1)、求气体A的压强；

(2)、若使玻璃管竖直向下做加速度为0.5g的匀加速直线运动，求稳定后气体A的长度。

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16. 一列绳波某时刻的部分波形图如图甲所示，M、N为绳上的两个质点，此时N质点刚开始振动，M质点的振动图像如图乙所示。求：

(1)、该波传播方向及波速；

(2)、在0～1.6s内质点M运动的路程。

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五、填空题

17. 近年来智能冰箱悄然兴起，其优点是能够自动识别并检测食材的保鲜状况，精准调控冰箱内温度。若冰箱智能系统根据储存的食物情况自动降低冰箱储存室温度，对于储存室内的气体降温后与降温前相比：气体的压强变（选填“大”或“小”）；气体分子对内壁单位时间、单位面积撞击次数（选填“增多”或“减少”）。已知降温前后，冰箱储存室内气体体积不变。

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18. 如图所示，由两种单色光组成的复色光从水面下方的O点射出，折射光线a、b如图所示，入射角 $θ = 37 °$ ， a光线的折射角 $β = 53 °$ ，则水对光线a的折射率n＝；若用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a光干涉条纹相邻亮条纹中心间距比b光的（选填“宽”或“窄”）。

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$I_{1} (m A)$	0.090	0.160	0.270	0.400	0.600	0.670
$I_{2} (m A)$	0.90	0.80	0.68	0.50	0.37	0.18
$I_{1} (R_{g} + R) (V)$	0.09	0.16	0.27	0.40	0.60	0.64