2022屆河北省衡水中學高三（下）二調(diào)考試物理試題（解析版）

1、2021一2022學年度衡水中學下學期高三年級二調(diào)考試物理試卷第I卷（選擇題共46分）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1. 目前第24屆冬季奧林匹克運動會正在我國北京市如火如茶地舉行。在新冠疫情肆虐全球的背景下，北京冬奧會的如期舉辦，再次彰顯了中國的決心、高效與活力，如圖為四個冬奧運動項目中運動員運動的一些場景，下列有關(guān)說法正確的是（）A. 在研究甲圖中的運動員完成某項技術(shù)動作時，可以把運動員看成質(zhì)點B. 在乙圖中運動員用冰壺刷刷冰的目的是為了減少冰壺與冰面的摩擦力C. 丙圖中的處于空中的運動員，在上升過程為超重狀態(tài)，下降

2、過程則為失重狀態(tài)D. 丁圖中速度滑冰項目比的是運動員的平均速度大小，第一名則平均速度最大【答案】B【解析】【詳解】A在研究甲圖中的運動員完成某項技術(shù)動作時，不能忽略運動員的大小和形狀，不能把運動員看成質(zhì)點，故A錯誤；B在乙圖中運動員用冰壺刷刷冰的目的是為了減少冰壺與冰面的摩擦力，不僅能讓冰壺滑的更遠，還能更好的控制冰壺的運動方向，故B正確；C丙圖中的處于空中的運動員，無論在上升過程還是下降過程，其加速度都為重力加速度，為完全失重狀態(tài)，故C錯誤；D丁圖中速度滑冰項目比的是運動員的平均速率大小，第一名則平均速率最大，故D錯誤。故選B。2. 某小船在河寬為d，水速恒定為v的河中渡河，第一次用最短時間

3、從渡口向?qū)Π堕_去，此時小船在靜水中航行的速度為v1，所用時間為t1；第二次用最短航程渡河從同一渡口向?qū)Π堕_去，此時小船在靜水中航行的速度為v2，所用時間為t2，結(jié)果兩次恰好抵達對岸的同一地點，則A. 第一次所用時間t1=B. 第二次所用時間t2=C. 兩次渡河的位移大小為D. 兩次渡河所用時間之比【答案】D【解析】【詳解】A. 第一次所用時間t1=，選項A錯誤；B.第二次渡河時船頭方向與合速度方向垂直，即船速方向不是指向河對岸，則渡河的時間不等于，選項B錯誤； C.兩船抵達的地點相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移為，選項C錯誤；D.兩船抵達的地點相同，知合速度方向相同，甲船靜水速垂直于河岸

4、，乙船的靜水速與合速度垂直如圖兩船的合位移相等，則渡河時間之比等于兩船合速度之反比則：，D正確.3. 高層樓房發(fā)生了火災，消防員及時趕到，用多個高壓水槍同時進行滅火。靠在一起的甲、乙兩個相同高壓水槍，噴出的水落到著火點的同一位置上，如圖所示。已知甲、乙噴出的水初速大小相同且水跡處于同一豎直面內(nèi)，忽略水受到的空氣阻力，則（）A. 到達著火點時，甲噴出的水的速率較大B. 到達著火點時，乙噴出的水速度的方向可能水平C. 到達著火點時，甲噴出的水速度的方向可能水平D. 從噴出到著火點，乙噴出的水運動的時間較長【答案】B【解析】【詳解】A由于甲、乙噴出水初速大小相同，又到達同一位置，根據(jù)機械能守恒定律可

5、知，到達著火點時的速率相等，選項A錯誤；B到達著火點時，乙噴出的水可能剛好到達最高點，則速度的方向可能水平，選項B正確；C到達著火點時，甲噴出的水已經(jīng)過了最高點位置，則速度的方向不可能水平，選項C錯誤；D研究豎直向上運動的逆過程，則由可知，高度越大，時間越長，可知從噴出到著火點，甲噴出的水運動的時間較長，選項D錯誤。故選B。4. 如圖所示，豎直平面內(nèi)相距的A、B兩點（AB水平）均固定有電荷量為Q的正點電荷，半徑為a的光滑絕緣細圓管（圓管的大小不計）固定在A、B兩點間，其圓心O位于AB的中點，細管與AB以及AB中垂線的交點分別為C、E、D、F。一電荷量為q的帶負電小球（視為質(zhì)點）在圓管內(nèi)沿順時針

6、方向運動，以大小為（g為重力加速度大?。┑乃俣韧ㄟ^D點時，小球恰好對細管無壓力。靜電力常量為k，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A. 小球通過F點時的速率為B. 小球的質(zhì)量為C. 小球通過C、E兩點時的合力相同D. 小球在C點的電勢能大于其在E點的電勢能【答案】B【解析】【詳解】AD和F兩點關(guān)于O點對稱，故小球電勢能相同，小球從D到F過程中只有重力做功，故解得故A錯誤；B由幾何關(guān)系可知，由平行四邊形定則，可知小球在D點時的電場力（q為帶負電小球）方向向下，在D點，合力提供向心力故故B正確；CDC、E兩點高度相同，重力勢能相同，并且C、E兩點關(guān)于O點對稱，故小球電勢能相等，由能量守恒可知，小球

7、在C、E兩點速度大小相等，則需要的向心力大小相等，但方向不同，與重力合成后的合力方向也不相同，故小球通過C、E兩點時的合力不同，故CD錯誤。故選B。5. 表面光滑的四分之一圓柱體緊靠墻角放置，其橫截面如圖所示。細繩a、b一端固定在豎直墻面上同一點P，另一端分別連接小球A、B，A、B兩球均在柱體上保持靜止。已知a的長度為b的2倍，A的質(zhì)量為B的2倍。則a、b的拉力之比為（）A. B. C. 2D. 4【答案】D【解析】【詳解】A球受力如圖，因A平衡，則A的重力、a的拉力、柱體的支持力構(gòu)成閉合的三角形。由幾何關(guān)系知同理可得解得故選D。6. 某興趣小組想利用小孔成像實驗估測太陽密度。設(shè)計如圖所示的裝

8、置，不透明的圓桶一端密封，中央有一小孔，另一端為半透明紙。將圓桶軸線正對太陽方向，可觀察到太陽的像的直徑為d。已知圓桶長為L，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T。則估測太陽密度的表達式為（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】設(shè)太陽的半徑為R，太陽到地球的距離為r，由成像光路圖，根據(jù)三角形相似得解得地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，則體積為由密度公式得聯(lián)立解得故選C。7. 將一半徑為、電阻重力未知的金屬閉合圓環(huán)用一帶有力傳感器的細線懸掛于天花板的O點，同時在圓環(huán)圓心等高點的上方加一按（k未知且為恒量，式中各量的單位均為國際單位）隨時間逐漸增大的磁場如

9、圖甲所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)拉力傳感器的示數(shù)變化如圖乙所示。不考慮金屬圓環(huán)的形變和電阻的變化，整個研究過程細線未斷且圓環(huán)始終處于靜止狀態(tài)。則以下說法正確的是（）A. 金屬環(huán)的重力為B. k值為C. 時間內(nèi)金屬環(huán)的功率為D. 時間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為【答案】C【解析】【詳解】AB設(shè)金屬圓環(huán)半徑為r，根據(jù)法拉第電磁感應定律可得金屬圓環(huán)產(chǎn)生感應電動勢由閉合電路歐姆定律可知感應電流為金屬圓環(huán)產(chǎn)生安培力的有效長度為L=2r，由受力平衡可得解得F=k2t+2k+mg由圖乙可知，t=0時直線的斜率聯(lián)立，可得故AB錯誤；C時間內(nèi)金屬環(huán)的功率為P=I2R=W故C正確；D時間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為故D錯誤。

10、故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8. 如圖甲，一質(zhì)量為的小物塊以初動能向右滑上足夠長的水平傳送帶上，傳送帶以恒定速度逆時針轉(zhuǎn)動。小物塊在傳送帶上運動時，小物塊的動能與小物塊的位移關(guān)系圖像如圖乙所示，傳送帶與小物塊之間動摩擦因數(shù)不變，重力加速度為。則（）A. 小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為B. 從小物塊開始滑動到與傳送帶達到共同速度所需時間為C. 整個過程中物塊與傳送帶間產(chǎn)生的熱量為D. 整個過程中傳送帶電動機多消耗的電能為【答案】BC【解析】【分析】【

11、詳解】由圖乙可知，圖像的斜率表示合外力的大小，小物塊向右滑合外力為，得A錯誤；由圖像丙可知，小物塊做勻變速直線運動且共速前加速度不變，全程可看為勻減速，即又，聯(lián)立解得B正確；由圖像可知，產(chǎn)生的熱量為物塊與傳送帶的相對位移（即圖中的陰影面積）故即C正確；整個過程中電動機多消耗的電能為故D錯誤；故選BC。9. 如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是（）A. 光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0eVB. 這些氫原子躍遷時共發(fā)出3種頻率的光C.

12、 若調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源右側(cè)為正極D. 氫原子躍遷放出的光子中共有2種頻率的光子可以使陰極K發(fā)生光電效應現(xiàn)象【答案】BD【解析】【詳解】A由圖甲可知，大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率最高的光子的能量為根據(jù)圖丙可知，遏止電壓為，則光電子的初動能根據(jù)光電效應方程則光電管陰極K金屬材料的逸出功為故A錯誤；B根據(jù)排列組合的規(guī)律可知，大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，共發(fā)出3種頻率的光，故B正確；C光電子由陰極K向?qū)γ娴臉O板運動，形成光電流，要阻止該電流，需要接反向電壓，則可判斷圖乙中電源左側(cè)為正極，故C錯誤；D通過A分析可知，只要光電子的能量大于，就可以使

13、陰極K發(fā)生光電效應現(xiàn)象，由圖甲可知，大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，有2種頻率的光子滿足要求，故D正確。故選BD。10. 如圖所示，一傾角為的光滑斜面與半徑為R的光滑圓弧在最高點對接，斜面固定在水平地面上，圓弧最低點與水平地面相切。質(zhì)量分別為m和M的物塊A與B（可視為質(zhì)點）通過跨過斜面頂端光滑定滑輪的輕繩（長為1.5R）連接。初始時輕繩伸直，將物塊B由圓弧的最高點靜止釋放，當物塊B到達圓弧最低點時，物塊A的速度為，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A. 物塊B到達圓弧最低點時速度大小也為B. 當物塊B到達圓弧最低點時，物塊A的速度最大C. 輕繩對物塊A做的功為D. 物塊B經(jīng)過圓弧最低點

14、時受到的支持力小于【答案】CD【解析】【詳解】A.如圖1所示，設(shè)物塊B滑至圓弧最低點時的速度為，將其分解為沿繩方向的速度和垂直繩方向的速度，其中分速度由幾何關(guān)系可得故A錯誤；B.在物塊B沿圓弧向下運動時，由于物塊B的重力沿輕繩方向的分力越來越小，而物塊A、B的質(zhì)量關(guān)系未知，因此物塊A有可能先加速后減速，則物塊B到達圓弧最低點時，物塊A的速度不一定最大，故B錯誤；C.輕繩對物塊A做的功等于其機械能的增加量故C正確；D.對滑至圓弧最低點的物塊B進行受力分析如圖2所示，由牛頓第二定律可得解得故D正確。故選CD。第卷（非選擇題共54分）三、非選擇題（本題共4小題，共42分）11. 在探究物體質(zhì)量一定時

15、加速度與力的關(guān)系實驗中，某同學做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測則細線中的拉力。（）（1）實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運動的加速度大小是_（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）由實驗得到小車的加速度與力傳感器示數(shù)的關(guān)系如圖丙所示，則小車與軌道的滑動摩擦力_N。（3）該同學不斷增加砂子質(zhì)量重復實驗，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應為_?！敬鸢浮?. 2.40 . 1.0 . 5.0【解析】【詳解】（1）1 相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可

16、知相鄰兩計數(shù)點時間間隔為根據(jù)逐差法可得小車運動的加速度大小為（2）2以小車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得由圖丙可知，當時，有（3）3以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得由于相同時間內(nèi)砂桶通過的位移總是小車通過位移的兩倍，可知砂桶的加速度是小車加速度的兩倍，以砂桶和砂子為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得可知隨著的增大，小車的加速度最后會趨近于12. 為了測出電阻Rx的值，某同學設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，圖中R0是保護電阻，R1是電阻箱，R是滑動變阻器，A1和A2是電流表，E是電源。實驗具體步驟如下：連接好電路，將滑動變阻器R調(diào)到最大；閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R，使A1表示數(shù)為一適當值

17、I1，記下此時電阻箱的阻值R和A2表的示數(shù)I2；保持I1的值不變，重復調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R，得到多組阻值R1和A2表的示數(shù)I2，并畫出R1與I2的關(guān)系圖像如圖乙所示。（1）已知R1-I2圖線的斜率為k，縱截距為b，則Rx=_；電流表A1的內(nèi)阻RA1=_。（用I1、b、R0、k表示）（2）由于電流表的內(nèi)阻也不能忽略，用這種方法得到的電阻的測量值Rx與真實值R真相比較，Rx_R真（填“”“”或“=”）?！敬鸢浮?. # . . =【解析】【詳解】（1）12由電路圖有得結(jié)合圖，可得 ，解得 ，（2）3上述分析計算中已經(jīng)考慮了A1電表的內(nèi)阻，A2電表的內(nèi)阻對上述分析計算沒有影響，所以用這種方法

18、得到的電阻的測量值Rx與真實值R真相等。13. 如圖甲所示，質(zhì)量為M = 1.0kg的平板小車C靜止在光滑的水平面上，在t = 0時，質(zhì)量為2.0kg的物塊A與質(zhì)量為1.0kg的物塊B同時從左右兩端水平?jīng)_上小車，1.0s內(nèi)它們的vt圖像如圖乙所示，（g取10m/s2）求：（1）物塊A和B與平板小車之間的動摩擦因數(shù)A、B；（2）要使A、B在整個運動過程中不會相碰，車的長度至少為多少?！敬鸢浮浚?）0.3，0.3；（2）7.125m【解析】【詳解】（1）由vt圖可知，在0 1s內(nèi)，物體A、B的加速度大小相等，均為根據(jù)牛頓第二定律得對A有對B有可得（2）0 1.0s內(nèi)，物體A、B所受的滑動摩擦力大小

19、分別為，方向水平向左，方向水平向右所以小車C所受的摩擦力，方向水平向右因此在0 1s內(nèi)，小車C向右做勻加速直線運動，加速度為通過的位移末C的速度為在0 1s內(nèi)A、B位移分別為由圖知：時A、C的速度相同，之后AC一起向右做勻減速運動，加速度為設(shè)再經(jīng)過時間三者速度相同，共同速度為，則有解得，從到共速的過程，AC的位移為B的位移為故要使A、B在整個運動過程中不會相碰，車的長度至少為解得14. 如圖所示，在平面直角坐標系的第二象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場，電場強度大小為E，方向沿y軸正方向。在第一、四象限內(nèi)有一個圓形邊界的勻強磁場區(qū)域，邊界過坐標原點O，且與y軸相切，圓心為，圓內(nèi)有方向垂直于平面向里的

20、勻強磁場，磁感應強度大小為B。一帶負電的粒子（不計重力），以速度為從第二象限的P點，沿平行于x軸正方向射入電場，通過坐標原點O進入第四象限，射出磁場時速度方向沿y軸負方向。已知P點的坐標為。求：（1）帶電粒子的比荷；（2）圓形磁場區(qū)域的半徑R；（3）若改變P點的位置坐標（仍在第二象限內(nèi)）和進入電場時的初速度大?。ú桓淖兎较颍?，粒子經(jīng)O點進入磁場后仍能沿y軸負方向射出磁場，試寫出滿足條件的P點的位置坐標方程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】(1)從P到O過程中，粒子做類平拋運動，水平、豎直方向分別滿足據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可解得。(2)設(shè)粒子經(jīng)過O點時的速度大小為v，方向與

21、x軸正方向間的夾角為，則解得粒子在磁場中做勻速圓周運動，有由幾何關(guān)系知聯(lián)立可解得。(3)設(shè)滿足條件的P點坐標為，粒子初速度為，則，由分析可知，粒子出磁場時速度方向均沿y軸負方向，需滿足則粒子通過O點的速度大小必為，由平行四邊形定則可得又聯(lián)立可解得四、選考題（共12分。請考生從兩道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分）15. 下列說法中不正確的是（）A. 單晶體和多晶體都有固定的熔點B. 浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏C. 水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，且增大得越來越快D. 當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小【答案】B【解析】【詳解】A單晶體和多晶體都有固定的熔點，

22、固定熔點是判斷是否為晶體的重要依據(jù)，故A正確，A不符合題意；B浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集，不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，故B錯誤，B符合題意；C飽和氣壓與液體的種類和溫度有關(guān)，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，且增大得越來越快，故C正確，C不符合題意；D在一定氣溫條件下，大氣中相對濕度越小，水汽蒸發(fā)也就越快，人就越感到干燥，故當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小，故D正確，D不符合題意。故選B。16. 如圖所示為長慶胡同某住宅小區(qū)二次供水系統(tǒng)示意圖，壓力罐甲、乙與水泵連接，兩罐為容積相同的圓柱體，底面積為0.6m2，高為0.8m，開始兩罐內(nèi)只有壓強為1.0105P

23、a的氣體，閥門K1、K2關(guān)閉，現(xiàn)啟動水泵向甲罐內(nèi)注水，當甲罐內(nèi)氣壓達到2.4105Pa時，水泵停止工作，當甲罐內(nèi)氣壓低于1.5105Pa時，水泵啟動，求：（1）甲罐內(nèi)氣壓達到2.4105Pa時，注入水的體積；（2）打開閥門K1，水流入乙罐，達到平衡前水泵是否啟動?！敬鸢浮浚?）0.28；（2）水泵啟動【解析】【分析】【詳解】（1）取甲內(nèi)氣體為研究對象，由玻意耳定律有則注入水的體積為聯(lián)立解得（2）打開開關(guān)后兩罐液面相平，罐內(nèi)氣體高度對甲氣罐由由玻意耳定律解得因氣壓，則水泵啟動。17. 如圖為某同學用一束激光射入正三角形玻璃磚的光路圖，由于疏忽，他忘記標記光路方向，同時手上也沒有量角器。已知圖中ABC為正三角形玻璃磚邊界，a、b、c為邊界中點，且光束1與光束2平行。則下列說法正確的為（）A. 光束2為入射光B. 該激光在玻璃磚中的折射率為1.5C. 光束3的光強大于光束1、2的光強之和D. 無論如何改變?nèi)肷浣?，總有光線從玻璃磚中射出