2022届河北省邯郸市高三上学期开学摸底考试物理试题

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邯郸市2022届高三年级摸底考试试卷
物理
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2021年3月,考古学家利用C测定了三星堆遗址四号“祭祀坑”距今约3 200年至3 000年,已知C的半衰期为5 730年。现有一静止的C原子核,衰变时其衰变方程为CNe,同时向外释放能量。下列判断正确的是( )
AN比C多一个质子和电子BC的比结合能比N大
CN和e的总动量大于0DC的质量大于N与e的质量之和
2.某著名电池公司于2021年7月29日正式发布了新一代的钠离子电池,这款钠离子电池电芯单体能量密度可达160 Wh/kg。若一块钠离子电池电芯单体的铭牌标注为“12 V 60 Ah”,则这块电池电芯单体的质量为( )
A.4.5 kg kg kg kg
3.
一小球自由下落的频闪照片如图所示,照片中的数字是小球距释放点的距离(单位是cm),频闪仪的闪光频率为25 Hz。若当地的重力加速度为9.8 m/s2,则小球在下落过程中受到的空气阻力与重力的比值约为( )
4.
如图所示,直角梯形ABCD所在的平面内存在匀强电场,其中∠θ=60°,BC=8 cm,CD=4 cm。在D点有一粒子源,可以沿平面向各个方向发射动能为6 eV的质子,质子经过A点、C点时的动能分别为12 eV和10 eV,不考虑质子间的相互作用。该匀强电场的电场强度大小为( )
A.50 V/mB.75 V/mC.100 V/mD.200 V/m
5.如图甲所示的电路中,电压表为理想电表,定值电阻R2=10 Ω,滑动变阻器R1的变化范围为0~30 Ω,电源的路端电压随电流的变化规律如图乙所示。将滑片P置于R1的某位置,使得aP=2bP,则开关S断开与闭合时,电压表的示数之比为( )
A.B.C.D.
6.2021年7月9日,我国成功将“钟子号卫星星座02组卫星”(用卫星A表示)送入预定轨道。地球半径为R,卫星B距地面的高度为3R,运行周期为T,如图某时刻两颗卫星相距最近,经时间t两颗卫星再次相距最近。则“钟子号卫星星座02组卫星”的轨道半径为( )
A.3R(B.4R(C.4R(D.4R(
7.
如图所示,轻质弹簧一端固定在O处,另一端与质量为m的物块相连,物块套在光滑竖直固定杆上。开始时物块处于A处且弹簧处于原长。现将物块从A处由静止释放,物块经过B处时弹簧与杆垂直,经过C处时弹簧再次处于原长,到达D处时速度为零。已知OB之间的距离为L,∠AOB=30°,∠BOD=60°。弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。在物块下滑的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.物块在由A处下滑至C处的过程中机械能守恒
B.物块在B处的速度为
C.物块在B处时弹簧的弹性势能最大
D.物块在D处时弹簧的弹性势能为mgL
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.图甲是交流发电机的示意图,两磁极之间的磁场可视为匀强磁场,金属线圈ABCD绕转轴OO'匀速转动。A为电流传感器(与计算机相连),R为定值电阻,线圈电阻为r,其余电阻不计。图乙为计算机上显示的电流数据随时间变化的图像,下列说法中正确的是( )
A.金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0,对应图乙中t1或t3时刻
B.金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大,对应图乙中t2或t4时刻
C.t1、t3时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小,磁通量变化率最大
D.t2、t4时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最小,磁通量变化率最大
9.在2021年8月1日东京奥运会女子铅球决赛中,我国运动员巩立姣投出20米58的好成绩,拿到了梦寐以求的冠军。好成绩与平时刻苦的训练是分不开的,在某一次训练过程中,巩立姣奋力将质量为4 kg的静止铅球推出,
铅球从距地面1.8 m的高度与水平方向成37°斜向上飞出,测得成绩是19.2 m。重力加速度g取10 m/s2,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A.此次投掷从铅球飞出至落地用时1.8 s
B.此次投掷从铅球飞出至落地用时1.6 s
C.铅球做斜抛运动的初速度大小约为13.3 m/s
D.此次投掷巩立姣对铅球做的功为354 J
10.
如图所示,水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L,两导轨的左端通过一单刀双掷开关可分别与电容为C的电容器和阻值为R的电阻连接,导轨的电阻忽略不计。导轨上放一质量为m、电阻为r的金属杆,整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下。现将单刀双掷开关与充满电的电容器接通,金属杆速度增加到v0后开始匀速运动,再将单刀双掷开关与电阻连接。在金属杆的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.开关与电容器连接后,金属杆做加速度增大的加速运动,直至速度达到v0
B.电容器最终的带电量为CBLv0
C.开关与电阻连接后,金属杆做减速运动直至速度为0,此过程中速度随位移的增加而均匀减小
D.开关与电阻连接后,金属杆运动的位移大小为
三、非选择题:共54分。第11~14题为必考题,每个试题考生都必须作答。第15~16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共42分。
11.
(6分)某实验小组设计实验来验证动量守恒定律,实验装置如图,铁架台的顶端固定量角器,量角器的上边水平。两根轻绳,一端系于铁架台顶端,另一端分别连接A、B两个钢制小球,质量分别为mA、mB,且两小球球心到悬点的距离相等。现将小球A拉起至轻绳与竖直方向夹角为α,由静止释放后与静止于悬点正下方的小球B发生对心碰撞,碰后A、B两球摆至最大高度时轻绳与竖直方向的夹角分别为β、θ,如图所示。两小球发生的碰撞可视为弹性碰撞,空气阻力不计。
(1)由图可知,小球A的质量mA 小球B的质量mB(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)此实验中 (选填“需要”或“不需要”)测量轻绳长度L。若两小球碰撞满足 ,则两小球碰撞过程中动量守恒。
12.(9分)随着传感器技术的不断进步,传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路如图甲所示。
(1)先使开关K与1端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充满电的电容器上极板带 电;
(2)然后把开关K掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流电压信息传入计算机,经处理后得到电流和电压随时间变化的I-t、U-t曲线,如图乙所示;
(3)由图乙可知,电容器充满电的电荷量为 C,电容器的电容为 F;(保留两位有效数字)
(4)若将电路中的电阻换成一阻值更大的电阻,把开关K掷向2端电容器放电,请在图乙的左图中定性地画出I-t曲线。
13.
(11分)北京2022年冬奥会计划于2022年2月4日开幕,为大力推广普及群众性冰雪运动,助力建设“健康中国”,奋力实现“带动三亿人参与冰雪运动”目标,某学校采购了一台室内滑雪机供学生使用。滑雪机是利用电动机带动雪毯向上运动,雪毯的质感完全仿真滑雪场的平坦硬雪,滑雪者相对于雪毯向下滑行,以达到学习和锻炼的目的,并且通过调整雪毯的速度或坡度,还可以模拟在滑雪场以各种速度在各种坡度的雪道滑行。已知坡道长L=7 m,倾角θ=37°,雪毯始终以速度v=5 m/s向上运动。在某次训练中,一质量m=70 kg(含装备)的滑雪者没有做任何助力动作,恰能够相对地面保持静止,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。不计空气阻力。求:
(1)滑雪者与滑雪毯间的动摩擦因数及此时电动机的输出功率;
(2)现将坡道角度调整为53°,其他条件不变,滑雪者在没有做任何助力的情况下,从坡道顶端由静止滑到坡道底端时的速度大小。
14.(16分)如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,左右边界线相互平行,磁场宽度为d,边界右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向平行于磁场边界竖直向下,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向下为电场的正方向),场强大小E1=E2=,一质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻以速度v0从A点沿AO水平方向射入电场中,OA=d,粒子重力不计。
(1)若T=,求粒子射入磁场时的速度大小和方向;
(2)若T=,粒子恰好不能从磁场左边界穿出,求磁感应强度B的大小;
(3)保持B与第(2)问中的值相同,调整电场的周期使T'=,在第(2)问的条件下,求该粒子射出磁场时距O点的距离。
(二)选考题:共12分。请考生从2道题中任选一题作答,并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分。
15.[选修3-3](12分)
(1)(4分)味精、石蜡、铜块、松香四种固态物质中,熔解时分子热运动的平均动能不变、分子势能增加的有 ;物质内部分子排列有序、物理性质各向异性的有 。
(2)(8分)
如图,一开口向下的汽缸竖直放置,汽缸壁内有卡口a和b,活塞可以在a、b间自由移动,已知a距缸顶的高度为H, a、b间距为h,活塞上方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,且恰好对卡口a无压力,外界大气压强为p0,汽缸内外温度均为T。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。重力加速度为g,求:
①此时汽缸内气体的温度;
②在此过程中气体对外所做的功。
16.[选修3-4](12分)
(1)(4分)在研究某列简谐横波的传播时得到t=0时的波形,如图所示,此时波刚好传到P点,若该列简谐横波的波速为2.5 m/s,且沿x轴正方向传播,则此时P处质点的速度方向沿y轴 (选填“正方向”或“负方向”),该列简谐横波的周期是 s。
(2)(8分)如图所示,水平固定放置折射率为2的等腰三角形透明晶体,底边长为d,底角为30°。一束激光从AB面距B点d处的M点垂直射入晶体,已知光在空气中的传播速度为c。求:
①激光射出透明晶体的传播方向及位置;
②激光在透明晶体中的传播时间。