河北省唐山市2023-2024学年高三上学期摸底演练物理试题

试卷更新日期：2023-10-19 类型：开学考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、发生一次β衰变，放射性元素原子核的质子数将减少1 B、有些放射性同位素可以作为医疗诊断的示踪原子 C、结合能越大，原子核越稳定 D、10个 ${}_{6}^{14}C$ 原子，经过一个半衰期后，剩余5个 ${}_{6}^{14}C$

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2. 如图所示，一束红光以30°入射角射向半圆玻璃砖的平直边，在玻璃砖与空气的分界面上发生了反射和折射。若保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中（）

A、反射角变小 B、反射光的亮度不变 C、折射光的亮度不变 D、折射光会消失

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3. 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图甲所示。在波的传播方向上有M、N两点，如图乙，它们到S的距离分别为17m和20m。测得 M、N 两点开始振动的时间间隔为0.6s。则（）

A、该波波长为4m B、该波波速为 $\frac{3}{4} m / s$ C、波刚传到M点时，M点起振方向为y轴正方向 D、S点的振动方程为 $y = 6 s i n (\frac{π}{2} t + π) c m$

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4. 如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时，输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 R₀表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R的阻值减小。如果变压器上的能量损耗可以忽略，电表均为理想表，当用户的用电器增加时，则（）

A、电压表 V₁、V₂的读数之比 $\frac{U_{1}}{U_{2}}$ 不变 B、电流表 A 读数变小 C、两输电导线R₀上消耗的电功率变大 D、变压器输入的功率变小

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5. 两根异面垂直的导线 M和N上分别通过方向如图所示的等大电流 I。P点为 M、N导线间垂线的中点， P的磁感应强度为 B₀。则导线M在P点产生的磁感应强度为（）

A、2B₀ B、B₀ C、 $\sqrt{2} B_{0}$ D、 $\frac{\sqrt{2} B_{0}}{2}$

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6. 如图所示，实线表示某电场等势面的分布情况，虚线表示该电场中一带电粒子的运动轨迹，A、B分别为带电粒子的轨迹与等势面e、b的交点。带电粒子的重力忽略不计。下列说法正确的是（）

A、粒子带正电 B、粒子在A点受到的电场力小于粒子在B点受到的电场力 C、粒子在A点的电势能大于粒子在B点的电势能 D、粒子一定从A运动到B

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7. 某高速公路上利用测速仪检测过往车辆是否超速，该装置固定在公路正上方离路面距离为h的横杆上，已知测速仪每间隔t时间发出一个超声波脉冲，超声波在空气中的传播速度为 v₀。一汽车沿着高速公路中间以速度 v水平向右匀速运动，经A、B两位置时，先、后反射了两束相邻的超声波，设汽车在 A、B两点时，从测速仪检发出超声波到接收该反射回的超声波所用时间分别为t_A和t_B ，则汽车运动的速度表达式为（）

A、 $v = \frac{\sqrt{{(\frac{v_{0} t_{A}}{2})}^{2} - h^{2}} - \sqrt{{(\frac{v_{0} t_{B}}{2})}^{2} - h^{2}}}{t - \frac{t_{A}}{2} + \frac{t_{B}}{2}}$ B、 $v = \frac{\sqrt{{(\frac{v_{0} t_{A}}{2})}^{2} - h^{2}} - \sqrt{\frac{（ v_{0} t_{B}}{2} ）^{2} - h^{2}}}{t - \frac{t_{A}}{2}}$ C、 $v = \frac{\sqrt{{(v_{0} t_{A})}^{2} - h^{2}} - \sqrt{{(v_{0} t_{B})}^{2} - h^{2}}}{t}$ D、 $v = \frac{\sqrt{{(v_{0} t_{A})}^{2} - h^{2}} - \sqrt{{(v_{0} t_{B})}^{2} - h^{2}}}{t + \frac{t_{B}}{2}}$

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二、多选题

8. 海王星质量约为地球质量的16倍，第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍。忽略行星自传，关于海王星的说法正确的是（）

A、半径约是地球半径的4倍 B、表面的重力加速度约等于地球表面的重力加速度 C、平均密度与地球的平均密度相同 D、受到太阳的引力约等于地球受太阳的引力

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9. 用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）

A、细线a上的拉力为2mg B、细线c上的拉力为1.5mg C、细线b上的拉力为 $\frac{\sqrt{7}}{2}$ mg D、细线b与竖直方向夹角θ的正切值为 $\frac{3}{2}$

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10. 如图所示，一边长为L、电阻为R的正方形线框abcd在恒定的水平拉力作用下沿光滑水平面向右运动，并穿过图中所示磁感应强度为B的匀强磁场区域。以线框所在位置为原点，沿线框运动方向建立x轴，以x轴的正方向作为安培力的正方向。则线框所受的安培力随位置变化的图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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三、实验题

11. 如图所示，小型可调速电动机带动固定于同一竖直轴上的圆盘 B 和半径为 R的圆盘 A，圆盘 A 的边缘可根据需要固定不同的单摆。某物理兴趣小组利用该装置探究匀速圆周运动物体的向心力F与角速度ω、半径r、质量m的关系。

(1)、在探究向心力F与半径r的关系时，应保持____不变（多选）。

A、向心力F B、半径r C、角速度ω D、质量m

(2)、在探究向心力F与角速度ω的关系时，圆盘A边缘固定的单摆摆长为L。当摆球随圆盘A一起做匀速圆周运动时，摆线和竖直轴在同一平面内，经过时间t，圆盘A转动了n圈，摆球与竖直方向的夹角为θ。已知当地的重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，此时摆球的角速度ω=（用n、t表示），研究摆球的向心力F与角速度ω间的关系可以表示为（用n、t、θ、L、g、R表示）。

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12. 某同学想利用下列实验器材制作测量电阻的欧姆表。

A．量程为1mA的灵敏电流计G（内阻约为300Ω）
B．量程999.9Ω的电阻箱
C．电动势为1.5V的电源
D．量程为3V的电压表（内阻约为15kΩ）；
E．滑动变阻器R₁（最大电阻为25Ω）；
F.滑动变阻器R₂（最大电阻为3kΩ）
G.电阻R₃=1.5kΩ
H.单刀双掷开关一个，导线若干

(1)、为了精确测量灵敏电流计的阻值，该同学设计的电路如图甲所示，先将单刀双掷开关与a接通时，电压表的读数为U；再将单刀双掷开关与b接通，调整电阻箱，让电压表的读数仍为U，此时电阻箱的读数为： $R_{0} = 295 Ω$ 。灵敏电流计G的内阻。 $R_{G}$ =Ω。

(2)、将灵敏电流计、电源和滑动变阻器连接成如图乙电路，此时电路中M端相当于欧姆表的（填“红”或者“黑”）表笔，滑动变阻器应选（填“ $R_{1}$ ”或者“ $R_{2}$ ”）。
（a）将M、N金属端短接，调整电路中的滑动变阻器使灵敏电流计示数为1mA；
（b）将 $R_{x}$ 接入M、N端，灵敏电流计示数为0.6mA；
（c）电阻 $R_{x}$ 的阻值为Ω；
（d）若该电源使用过久，电动势变小，内阻变大，则R_x的测量结果（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。

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四、解答题

13. 如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段水银柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化和饮料罐的形变，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是360cm³ ，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm² ，吸管的有效长度为 20cm，当温度为25℃时，水银柱离管口10cm。大气压强为75cmHg。所有结果均保留一位小数，求：

(1)、这个气温计的测量范围；

(2)、若缓慢往吸管中添加水银，并使饮料罐内温度达到 40℃时，直到水银柱的下端与饮料瓶顶端平齐时吸管中水银柱的长度。

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14. 如图所示，一质量为m、电荷为-q的粒子，沿中线通过速度选择器，与MN边界夹角θ为60°的方向射入磁感应强度为B₂的有界匀强磁场，刚好不能从PQ边界射出磁场。已知电容器极板AB、CD之间电压为U，距离为d，速度选择器中磁感应强度为B₁ ，不计粒子重力，两磁场方向均垂直纸面向里，电场强度方向水平向左，MN、PQ分别为有界匀强磁场的边界。求：

(1)、粒子进入速度选择器的速度大小v；

(2)、有界磁场的宽度l为多少？

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15. 如图所示，一圆弧轨道AB与倾角为θ斜面 BC 在 B点相接。直径远小于圆弧轨道半径的两个形状相同的小球a、b质量分别为m₁、m₂，将小球 b置于圆弧轨道的最低点，使小球a从圆弧轨道A点由静止释放，两小球在最低点正碰，碰撞过程中没有能量损失，整个系统固定于竖直平面内。已知圆弧半径 R=1m，圆弧过 A、B 两端点的半径与竖直方向夹角均为θ，θ=37°，小球a的质量m₁=4kg，小球b的质量m₂=1kg，重力加速度取 10m/s² ，不计一切阻力，sin37°=0.6， cos37°=0.8.求：

(1)、小球a与小球b碰前的速度 v₀；

(2)、碰后瞬间小球b对轨道的压力 F；

(3)、小球b从B点飞出圆弧轨道后，求距离斜面BC 的最远距离h， $\sqrt{6.24}$ 取2.5。

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