河北省張家口市高三下學期3月一模考試物理試題

河北省張家口市2022屆高三下學期第一次模擬考試物理試卷一、單選題1．如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于空中某高度處?，F將其中的一部分物資在熱氣球外由靜止釋放，已知釋放的物資質量小于熱氣球剩余的總質量，釋放物資后熱氣球受到的浮力不變，不計空氣阻力。則從釋放物資到物資落地前的時間內，釋放的物資和熱氣球組成的系統(tǒng)（）A．總動量向上 B．總動量向下 C．機械能減小 D．機械能增大2．目前在我國光刻機設備生產領域已經實現了90nm制程的光刻機量產，上海微電子預計推出28nm的光刻機，光刻機中的一項關鍵技術就是激光光源的控制。若某激光光源發(fā)射出一束波長為λ的單色平行激光束，發(fā)光的功率為P，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，不考慮激光在傳播過程中的衰減，則該激光光源發(fā)出的激光束在長度1m內的平均光子個數為（）A．Pλhc2 B．Pλhc C．P3．2022年2月7日在首都體育館舉行的北京2022年冬奧會短道速滑項目男子1000米決賽中，中國選手任子威奪得冠軍，其比賽場地如圖甲所示，場地周長，其中直道長度為，彎道半徑為8m。若一名質量為50kg的運動員以大小12m/s的速度進入彎道，緊鄰黑色標志塊做勻速圓周運動，如圖乙所示，運動員可看作質點，重力加速度g取10m/s2，則運動員在彎道上受到冰面最大作用力的大小最接近的值為（）A．500N B．900N C．1030N D．2400N4．真空中某電場的電場線如圖中實線所示，M、O、N為同一根電場線上的不同位置的點，兩個帶電粒子a、b從同一位置P點以相同速度射入該電場區(qū)域，僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示，已知a粒子帶負電，b粒子帶正電，下列說法正確的是（）A．M點的電勢低于N點的電勢B．電場力對a粒子做負功，對b粒子做正功C．a粒子與b粒子的電勢能均減小D．若在O點靜止釋放a粒子，僅在電場力的作用下，a粒子將沿電場線運動到M點5．2021年4月29日在海南文昌用長征五號B遙二運載火箭成功將空間站天和核心艙送入預定軌道，中國空間站在軌組裝建造全面展開，中國空間站以天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙為基本構型。已知天和核心艙繞地球做勻速圓周運動，軌道高度約為400km，設地球是一個半徑約為6400km、質量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度2，則天和核心艙繞地球做勻速圓周運動的周期約為（）A． B． C． D．6．2020年9月，中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”，計劃到2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和。電力作為遠程輸送能量的載體，特高壓遠距離輸送清潔電能是實現碳中和的重要途徑之一。若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下，從原來的150kV高壓輸電升級為1350kV的特高壓輸電，下列說法正確的是（）A．若輸電線不變，則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍B．若輸電線不變，則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?C．若輸電線不變，則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?D．若更換直徑為原來輸電線直徑197．如圖甲所示，一物塊從固定斜面的底端沿斜面方向沖上斜面，物塊的動能Ek隨距斜面底端高度h的變化關系如圖乙所示，已知斜面的傾角為30°，重力加速度大小為g，取物塊在斜面底端時的重力勢能為零，下列說法正確的是（）A．物塊的質量為2B．物塊與斜面間的動摩擦因數為3C．上滑過程中，物塊動能等于重力勢能時，到斜面底端的高度為4D．下滑過程中，物塊動能等于重力勢能時，物塊的動能大小為E二、多選題8．已知無限長的通電直導線在空間某點形成的磁感應強度大小B=kId，其中k為常數，I為通電直導線中的電流大小，d為該點到導線的距離。兩根無限長平行通電直導線a、b中的電流方向如圖中箭頭所示，其中導線a中的電流大小為I0，P為兩根導線所在平面內的一個點，且P點到兩導線a、b的距離相等，P點的磁感應強度大小為B0。若導線b中的電流大小不變，僅改變其電流方向，P點的磁感應強度大小變?yōu)锽0A．2I0 B．I02 C．3I0 D9．如圖所示，傾角為θ的固定細桿上套有一小球P，另一個小球Q通過細線與小球P連接，對小球Q施加一個水平向右的作用力F，系統(tǒng)靜止時，兩小球之間的細線恰好與細桿垂直，已知兩小球的質量均為m，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．作用力F的大小為mgtanθB．細線張力FT的大小為mgcosθC．細桿對小球P的摩擦力Ff的大小為mgsinθD．細桿對小球P的彈力FN的大小為2mgcosθ10．如圖所示，寬度為L、左右兩部分傾角均為θ的足夠長光滑金屬導軌ACD一A1C1D1分別置于兩勻強磁場中，CC1兩側的勻強磁場分別垂直于對應導軌所在平面，CC1左側磁場的磁感應強度大小為2B，右側磁場的磁感應強度大小為B。長度均為L，電阻均為R，質量分別為2m、m的導體棒ab、cd分別垂直導軌放置在CC1兩側的導軌上，兩導體棒在運動過程中始終垂直于導軌并與導軌接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度為g。某時刻將導體棒ab、cd由靜止釋放，下列說法正確的是（）A．任意時刻導體棒ab、cd運動的加速度都相同B．導體棒ab的最大速度為2mgRC．若導體棒ab下降高度h時達到最大速度，則此過程中導體棒ab克服安培力做的功為2mgh-D．若導體棒ab下降高度h時達到最大速度，則此過程經歷的時間為3三、實驗題11．某同學用如圖甲所示的實驗裝置來研究動量守恒定律，光電門1、2固定在氣墊導軌上，質量分別為mA和mB的兩個滑塊（含遮光片）從光電門1、2的外側勻速相向運動，在兩個光電門之間某位置發(fā)生碰撞并粘在一起繼續(xù)運動，運動到氣墊導軌一端時立刻被鎖定。（1）兩滑塊上的遮光片寬度相同，用游標卡尺測量遮光片寬度的結果如圖乙所示，則遮光片的寬度為mm；（2）實驗中光電門2記錄了三次擋光時間均為，則碰撞前滑塊B的速度大小為m/s，碰撞后滑塊整體的速度大小為m/s；（結果均保留2位有效數字）（3）實驗過程中，該同學忘了記錄滑塊A經過光電門1的時間，若碰撞過程中兩滑塊的動量守恒，則滑塊A通過光電門1的時間為s（結果保留3位小數）。12．某實驗小組用如圖甲所示的電路來測量電阻Rx的阻值，圖甲中定值電阻R0=30Ω，兩電流表內阻很小，回答下列問題：（1）先用多用電表歐姆擋粗測Rx的阻值，選擇的倍率為“×1”，示數如圖乙所示，則讀數為Ω。（2）按照圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線完成圖丙中的電路圖。（3）將滑動變阻器的滑片置于（選填“左端”“右端”或“中間”）位置，閉合開關S，改變滑動變阻器滑片位置，記下兩電流表的示數分別為I1、I2，則待測電阻的表達式Rx=（用R0、I1、I2表示）。（4）為了減小誤差，多測幾組I1、I2的值，作出I1-I2關系圖像如圖丁所示，可得待測的電阻Rx=Ω；待測電阻阻值的計算結果與真實值相比（選填“偏大”或“偏小”）。四、解答題13．如圖所示，足夠長的固定光滑斜面的傾角θ=30°，斜面頂端有一輕質光滑定滑輪。質量為m的滑塊P通過不可伸長的細線繞過定滑輪與重物Q相連。開始時托著重物Q使細線豎直且恰好處于繃直狀態(tài)，滑塊P與滑輪間的輕繩與斜面平行?，F由靜止釋放重物Q，重物Q豎直向下運動經過時間t0時，細線突然被燒斷，發(fā)現滑塊P又經過時間t0恰好回到了出發(fā)位置，重力加速度為g，求：（1）重物Q的質量；（2）滑塊P從開始運動到返回出發(fā)位置過程中運動的路程。14．如圖所示，平面直角坐標系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向里的勻強磁場，第二象限存在沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E。一質量為m，電荷量為q的帶正電粒子在x軸上的A(-d，0)點沿y軸正方向射入電場區(qū)域，粒子第一次經過y軸時的速度方向與y軸正方向的夾角為60°，之后每相鄰兩次經過y軸時的位置間距相等。不計粒子重力。求：（1）粒子的初速度v0的大小；（2）勻強磁場磁感應強度B的大??；（3）粒子從A點運動到第n次經過y軸的時間。15．如圖所示，豎直放置的汽缸內用活塞密封一定質量的理想氣體。初始時，缸內氣體的壓強為1.5×105Pa，體積為600mL，溫度為200K，活塞被缸內的卡扣托住。現緩慢升高缸內氣體溫度，當氣體溫度達到600K時，活塞對卡扣的壓力恰好減為0，然后繼續(xù)緩慢升高缸內氣體溫度到800K，整個過程氣體吸收的熱量為600J且未漏氣，不計汽缸和活塞間的摩擦。求：（1）缸內氣體在溫度為800K時的體積；（2）整個過程氣體內能的增加量。16．如圖所示，某玻璃磚的橫截面是一個直角梯形，其中∠ABC=90°，∠BCD=60°。一束單色光在橫截面內沿與AB邊成30°角的方向從O點射入玻璃磚，最終垂直BC邊射出玻璃磚。（1）求玻璃磚對該單色光的折射率；（2）僅改變單色光與AB邊的夾角，當CD邊恰好有光線射出時，求單色光與AB邊夾角的余弦值。五、填空題17．如圖所示為兩個分子之間的分子勢能Ep隨分子間距離r的變化關系圖線，兩分子之間距離為r0時分子勢能最小，此時兩分子之間的作用力為（選填“引力”“斥力”或“零”）；若兩分子之間的距離由r0開始逐漸變大，則兩分子間的作用力（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）。18．均勻介質中的波源O沿y軸方向做簡諧振動，形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形圖如圖所示，在t=6.5s時刻，平衡位置為x=2m的質點P剛好第4次達到波峰。則t=6.5s時刻，x軸上剛好起振的質點的平衡位置坐標為x1=m，質點P振動方程為

答案解析部分1．【答案】D2．【答案】A3．【答案】C4．【答案】C5．【答案】B6．【答案】D7．【答案】C8．【答案】C,D9．【答案】A,C10．【答案】B,D11．【答案】（1）（2）；（3）12．【答案】（1）23（2）（3）右端；R（4）24；偏大13．【答案】（1）解：細線斷前，由牛頓第二定律可知，對滑塊P有F對重物Q有m滑塊P的位移x滑塊P在t0時的速度細線斷后，由牛頓第二定律可知滑塊P的加速度大小a又經過時間t0，滑塊P運動的位移由題意可知x解得am（2）解：細線斷后滑塊P沿斜面上升的距離x滑塊P從開始運動到返回出發(fā)位置運動的路程s=2(解得s=14．【答案】（1）解：粒子進入電場后做類平拋運動，沿x軸方向的加速度大小a=從A點運動到第一次經過y軸的過程，x軸方向有v第一次經過y軸時有tan聯立解得v（2）解：粒子第一次經過y軸時的速度大小v=粒子在磁場中運動洛倫茲力提供向心力qvB=m由幾何關系可知，粒子每次進入磁場到離開磁場的過程中沿y軸方向運動的距離L=2rsin60°t0時間內，粒子沿y軸方向運動的距離為由題意可知y=L聯立解得B=（3）解：設粒子從A點到第一次經過y軸的時間為t1，則由解得t粒子第一次經過y軸到第二次經過y軸，在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系可知粒子在磁場中運動的時間為t粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期T=解得t粒子第二次經過y軸到第三次經過y軸，在電場中運動的時間t所以粒子從A點運動到第n次經過y軸時的時間t=nt15．【答案】（1）解：活塞脫離卡扣之后為等壓變化過程，由V解得V（2）解：活塞脫離卡扣之前為等容變化，由p解得p活塞脫離卡扣后，等壓變化過程氣體體積的變化量ΔV=氣體對外做的功為W=根據熱力學第一定律可知ΔU=Q-W=600J-90J=510