河北省唐山市玉田县2022届高三上学期物理8月开学考试试卷

试卷更新日期：2022-08-04 类型：开学考试

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一、单选题

1. 关于核反应 $_{2}^{4} H +_{28}^{60} N i \to_{29}^{62} C u +_{1}^{1} H +_{b}^{a} X$ ，下列结论正确的是（）

A、a=1，b=0，X是中子 B、a=0，b=-1，X是电子 C、a=1，b=1，X是质子 D、a=4，b=2，X是α粒子

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2. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与长征二号F遥十二运载火箭组合体搭载航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入“天和核心舱”，中国人首次进入自己的空间站。已知空间站在离地面约为 $400 km$ 的圆轨道做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A、空间站在轨运行周期约为 $24 h$ B、空间站在轨运行速度一定小于 $7.9 km/s$ C、发射运载火箭的速度需要超过第二宇宙速度才能完成对接 D、航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接

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3. 如图所示，三根长直导线a、b、c均垂直于纸面放置，a、b、c中通入大小均为I、方向均垂直纸面向里的恒定电流，ac与ab间夹角为120°，a、c间距与a、b间距相等，空间一点O到三根直导线的距离也相等，O点的磁感应强度大小为B₀ ，则每根直导线中电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为（）

A、B₀ B、 $\frac{1}{2} B_{0}$ C、 $\frac{1}{3} B_{0}$ D、 $\frac{1}{4} B_{0}$

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4. 如图所示，假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为v ，离开跳板时速度大小为 $\frac{1}{3} v$ ，不计空气阻力，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为 $g$ ，则（　　）

A、运动员在空中运动过程中先超重再失重 B、运动员在空中运动的时间为 $\frac{2 v}{3 g}$ C、跳板离水面的高度为 $\frac{v^{2}}{2 g}$ D、运动员入水的深度为 $\frac{2 v^{2}}{3 g}$

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5. 如图所示为理想自耦式变压器，电流表为理想电流表，副线圈输出电压加在交流电动机上，在 $a 、 b$ 两端加上 $u = 20 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ 的交流电压，调节滑片 $P$ 的位置，使电动机正常工作，将质量为 $1 kg$ 的重物匀速提升，已知电动机的额定电压为 $50 V$ ，额定功率为 $20 W$ ，线圈的电阻为 $5 Ω$ ，自耦变压器的副线圈匝数 $n_{2} = 50$ 匝，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，则此时（　　）

A、电流表A的示数为 $\sqrt{2} A$ B、变压器原线圈的匝数为10匝 C、电动机的输出功率为 $20 W$ D、重物向上运动的速度大小为 $1.92 m/s$

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6. 两个粒子 $a$ 和 $b$ 可以经同一个回旋加速器加速，不计粒子在电场中加速的时间及由相对论效应带来的影响，则下列判断正确的是（　　）

A、两粒子的质量一定相同 B、两粒子的电荷量一定相同 C、两粒子在回旋加速器中运动的时间一定相同 D、两粒子经回旋加速器获得的最大动能一定相同

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7. 如图甲所示，质量为 $1 kg$ 的木板B放在水平面上，质量为 $0.5 kg$ 的物块A放在木板的正中间，物块A与木板间的动摩擦因数为0.5，木板与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，给长木板施加水平向右、大小为 $5 N$ 的拉力 $F$ ，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为 $a_{1}$ ，木板B的加速度大小为 $a_{2}$ ，若将该水平拉力 $F$ 施加在物块A上，如图乙所示，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为 $a_{3}$ ，木板B的加速度大小为 $a_{4}$ ，则（　　）

A、 $a_{1} < a_{2}$ B、 $a_{1} > a_{2}$ C、 $a_{3} > a_{4}$ D、 $a_{3} < a_{4}$

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二、多选题

8. 如图所示电路，电容器两板水平，下板接地，电键K合，P为两板间的一固定点，要使P点的电势升高，下列措施可行的是（　　）

A、仅断开电键K B、仅将下板向下平移一些 C、仅将上板向下平移一些 D、断开电键K将下板向下平移一些

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9. 如图所示， $A B C D$ 为竖直面内的长方形， $A D$ 高为 $L ， A B$ 长为 $2 L ， A B$ 边水平， $B D$ 为四边形的对角线，将小球从 $A$ 点以一定的速度沿 $A B$ 方向水平抛出，小球刚好经过 $C$ 点，不计空气阻力，重力加速度大小为 $g$ 。则（　　）

A、小球抛出的初速度大小为 $2 \sqrt{g L}$ B、小球抛出的初速度大小为 $\sqrt{2 g L}$ C、小球轨迹与 $B D$ 的交点离 $A$ 点水平距离为 $(\sqrt{5} - 1) L$ D、小球轨迹与 $B D$ 的交点离 $A$ 点水平距离为 $(\sqrt{3} - 1) L$

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10. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，物块A套在光滑杆上可自由滑动，绕过光滑定滑轮的细绳端连接在物块A上，另一端竖直悬挂着物块B，开始时锁定物块A，细线与竖直杆的夹角为 $37 °$ ，解除物块A的锁定，物块B由静止向下运动，当细绳与杆垂直时，物块A的速度刚好为零，物块B下降的最大高度为 $h$ ，重力加速度为g ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A、物块A到最高点时，物块B的速度最大 B、物块A向上运动过程中机械能一直增大 C、物块A，B的质量之比为 $1 ： 2$ D、当细绳与竖直杆间的夹角为 $53 °$ 时，物块A的速度大小为 $5 \sqrt{\frac{3}{43} g h}$

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三、实验题

11. 某同学利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材，做“探究加速度与物体所受合力关系”实验，装置如图甲所示。

(1)、实验前先用螺旋测微器测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。

(2)、关于实验要点，下列说法正确的是_______。

A、调整旋钮 $P 、 Q$ ，使气垫导轨水平 B、调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行 C、每次实验，保证钩码的质量远小于滑块的质量 D、每次实验，将钩码的重力作为滑块受到的合外力

(3)、调节好装置，接通气源，从图甲所示位置由静止释放滑块，滑块通过光电门1、2时遮光条遮光时间分别为 $t_{1} 、 t_{2}$ ，测出两光电门间距离为 $x$ ，则滑块运动的加速度 $a =$ （用所测物理量的符号表示）。

(4)、改变悬挂钩码的质量，进行多次实验，测出多组滑块运动的加速度 $a$ 及力传感器的示数 $F$ ，若作出的图像如图丙所示，则图像不过原点的原因可能是。（写出一条即可）

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12. 小王同学要测定一段金属丝的电阻率（电阻约为几欧），他先用螺旋测微器测出金属丝的直径 $d$ 。

(1)、要测量金属丝的电阻，他从实验室中选取了合适的器材：电池组（电动势 $3 V$ ，内阻约 $1 Ω$ ）、电流表（内阻约 $0.1 Ω$ ）、电压表（内阻约 $3 kΩ$ ）、滑动变阻器 $R$ （ $0 ~ 20 Ω$ ，额定电流 $2 A$ ）、开关、导线若干。要尽量减小测量误差，同时要求电压调节范围尽量大些，请将实物图连接完整。

(2)、闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，闭合并关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数不断变化，电流表的示数几乎为零，原因可能是，排除故障，移动滑动变阻器，经多次测量，得金属丝的电阻值为 $R$ 。

(3)、若要求得金属丝的电阻率，还需测量（写出物理量名称及字母符号），则待测金属丝的电阻率 $ρ =$ （用题中所给及测量的物理量符号表示）。该测量结果与其电阻率的真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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四、解答题

13. 如图所示， $A C 、 D E$ 为倾斜放置的光滑平行金属轨道，轨道平面与水平面夹角为 $θ = 30 ° ， C P 、 E Q$ 为水平放置且足够长的平行金属轨道，两轨道间距均为 $L$ ，两导轨在 $C 、 E$ 两点处平滑连接，且 $C E$ 垂直导轨，轨道水平部分处在磁感应强度大小为 $B$ 、方向竖直向下的匀强磁场中，长为 $L$ 、质量为 $m$ 、电阻均为 $R$ 的金属棒 $a$ 和 $b$ 水平放在轨道上并与轨道垂直，处于静止状态，开始时， $b$ 与 $C E$ 的距离为 $L$ ，不计导轨电阻， $a$ 离 $C E$ 距离足够远， $a 、 b$ 与水平轨道的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由静止释放 $b ， b$ 刚进入磁场时， $a$ 刚好不滑动， $b$ 在水平轨道上滑行的最大距离为 $L$ （未与 $a$ 碰撞）， $b$ 在轨道上运动时，始终与轨道接触良好并与轨道垂直，重力加速度为 $g$ ，求∶

(1)、金属棒 $a$ 与水平轨道间的动摩擦因数；

(2)、通过金属棒 $a$ 的电量及金属棒 $a$ 上产生的焦耳热。

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14. 如图所示，半径为 $R$ 的光滑四分之一圆弧轨道 $A B$ 固定在竖直面内，最低点 $B$ 与水平地面平滑连接，质量为 $m$ 的物块甲放在水平面上紧靠 $B$ 点处，质量为 $\frac{1}{4} m$ 的物块乙从圆弧轨道的最高点 $A$ 由静止释放，物块乙运动到轨道最低点与物块甲发生弹性正碰，两物块在水平面上滑动时受到的阻力均为它们重力的0.4倍，物块甲被碰撞后向右运动，物块乙每次与物块甲碰撞前物块甲均已处于静止状态，每次碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为 $g$ ，求∶

(1)、物块乙与物块甲第一次碰撞后，物块甲在水平面上运动的距离；

(2)、物块乙与物块甲最终静止在水平面上相距多远？

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15. 中医常用“拔火罐”给病人治病，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若环境温度为 $300 K$ ，大气压强为 $1 \times 10^{5} Pa$ ，罐内的空气被加热后的温度为 $350 K$ ，罐口截面积为 $21 {cm}^{2}$ ，不考虑罐内容积的变化。求：

(1)、加热后罐内气体的质量与未加热时气体质量之比；

(2)、当罐内空气变为室温时，小罐对皮肤的压力。（不计小罐的重力）

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16. 如图所示，边长为L的正方体透明介质放在水平面上，在地面上离 $A B$ 面距离为 $\frac{1}{2} L$ 的P点有一个光源，向透明介质的左侧 $A B$ 面射出一束光，当此光线与水平面夹角为53°时，在 $A B$ 面的折射光线刚好照射到C点，求：（ $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ）

(1)、透明介质对光的折射率；

(2)、此光束在透明介质中传播的时间（已知光在真空中传播速度为c，不考虑光在透明介质内表面的反射）。

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五、填空题

17. 如图所示为一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程的p-V图像，则该气体在状态a时的内能（填“等于”“大于”或“小于”）状态c时的内能；在一次循环过程中吸收的热量（填“等于”“大于”或“小于”）放出的热量。

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18. 如图甲所示为一简谐横波在 $t = 2 s$ 时的波形图，P是平衡位置在 $x_{1} = 0.5 m$ 处的质点，Q是平衡位置在 $x_{2} = 4 m$ 处的质点。如图乙所示为质点Q的振动图像。则这列波沿x轴（选填“正”或“负”）方向传播；从 $t = 2 s$ 到 $t = 3.5 s$ ， P质点通过的路程为m。

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