2022届河北省石家庄市第二中学高三模拟（一） 物理试题

河北省石家庄市第二中学2022届高三模拟（一）  物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、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4月，日本政府决定将福岛核废水排放入海，引起国际社会的广泛关注。核废水即使经处理，但还是含有氚、锶－90、铯－137、碘－129等放射性元素。其中Cs是最具危害的放射性元素，半衰期为30年。它能通过β衰变放射出β射线，衰变得到的新核用X表示。则下列说法正确的是（　　）

A. 铯核发生β衰变的衰变方程为Cs→X＋

B. 20个铯核经过60年，一定还有5个铯核未发生衰变

C. 铯核发生β衰变时，β射线来自原子核外的电子电离

D. X的比结合能比Cs小

【1题答案】

【答案】A

2. 蹦床运动员从某高度由静止下落，与网接触后，竖直向上弹离，不计空气阻力，运动员从离开网到运动至最高点，以下图像可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【2题答案】

【答案】B

3. 趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为、，球拍平面和水平面之间的夹角为，球拍与球保持相对静止，它们间的摩擦力及空气阻力不计，则（　　）

A. 运动员的加速度为 B. 球拍对球的作用力为

C. 运动员对球拍的作用力为 D. 若加速度大于，球一定沿球拍向上运动

【3题答案】

【答案】A

4. 科学家重新分析了开普勒太空望远镜退役前收集到的数据，发现了一颗与地球大小基本相同的系外行星——Kepler-1649c，距离地球约300光年，围绕一颗红矮星运行。假设该行星的公转轨道半径是地球的k倍，行星质量是地球质量的q倍，红矮星质量是太阳的p倍，假设该行星的半径和地球的相等，则下列说法正确的是（　　）

A. 该行星公转轨道半径的三次方和公转周期平方的比值与地球的相等

B. 该行星的绕行周期是地球的倍

C. 该行星的第一宇宙速度是地球的q倍

D. 该行星表面的重力加速度是地球的倍

【4题答案】

【答案】B

5. 磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管加速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是（　　）

A. 因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定

B. 图中外接电阻R两端的电压为1200V

C. 当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高

D. 当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大

【5题答案】

【答案】D

6. 如图所示，一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上，另一端与质量为m的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量M=6m，把滑块从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动，当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等，已知OA与水平面的夹角θ=53°，OB长为L，与AB垂直，不计滑轮的摩擦力，重力加速度为g，滑块P从A到B的过程中，说法正确的是（　　）

A. 对于滑块Q，其重力功率一直减小

B. 滑块P运动到位置B处速度达到最大，且大小

C. 轻绳对滑块P做功4mgL

D. P与Q的机械能之和先减小后增加

【6题答案】

【答案】C

7. 如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感应强度随时间按B1=b＋kt（k>0）变化，C2中磁场的磁感应强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止。则（　　）

A. 通过金属杆的电流大小为 B. 通过金属杆的电流方向为从A到B

C. 定值电阻的阻值R= D. 整个电路中产生的热功率P=

【7题答案】

【答案】D

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. 如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，将其接在理想变压器原线圈上，导线上接入阻值的电阻，原、副线圈匝数之比，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，电路中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，矩形线圈垂直于中性面

B. 若将滑动触头从最下端滑到最上端，R消耗的功率先增大后减小再增大

C. 滑动变阻器的阻值为时，其消耗的功率最大，最大值为4.5W

D. 若维持滑动变阻器消耗功率最大的电路状态，则1分钟内r产生的焦耳热为270J

【8题答案】

【答案】CD

9. 现有一根长0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一个可视为质点且质量为1kg的小球，将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，g＝10m/s2，则（　　）

A. 小球以4m/s的速度水平抛出的瞬间，绳中的张力大小为30N

B. 小球以2m/s的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力大小为0

C. 小球以1m/s的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力大小为7.5N

D. 小球以1m/s的速度水平抛出到绳子再次伸直时所经历的时间为s

【9题答案】

【答案】ABD

10. 如图所示，正三棱柱的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷，C点固定一个电荷量为 -Q的点电荷，D、D'点分别为、边的中点，选无穷远处电势为0。下列说法中正确的是（　　）

A. B、B'、D、D' 四点的电场强度方向相同

B. 将一负试探电荷从点移到点，其电势能减少

C. 将一正试探电荷沿直线从B点移到D'点，电场力始终不做功

D. 若在点再固定一电荷量为+Q的点电荷，点再固定一个电荷量为-Q的点电荷，则D点的电场强度指向B点

【10题答案】

【答案】AC

三、非选题：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. 某同学为研究灯泡电阻的特点，他用多用表通过测量，了解家用白炽灯泡在室温下的电阻有多大，并通过实验，研究小灯泡电阻与所加电压的变化关系。

 （1）他用多用表测量家用灯泡电阻时，先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零（如图），然后手握两表笔连接被测灯泡的灯丝两端，测量灯丝阻值（如图b），关于这两次操作是否会影响测量结果，下列说法正确的是____；

A.只有图a的操作不会影响测量结果

B.只有图b的操作不会影响测量结果

C.两图的操作均不会影响测量结果

D.两图的操作都会影响到测量结果

（2）他使用如下器材通过实验描绘某个小灯泡的伏安曲线：直流电源，电压表V，电流表A，滑动变阻器，开关，导线若干。请在图中把还需要连接的导线用笔画出来_____；

（3）实验测出了小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡电压为2.0V电阻阻值与电压为1.0V的电阻值的比值约为_____（计算结果保留2位有效数字）

（4）若在图连接另外两根导线之前，用导线将电压表正接线柱与电流表正接线柱相连，闭合开关，灯泡不发光，电压表有示数，则该电路的故障可能是______。

A．开关接触不良                          B.小灯泡接触不良

C.电流表接触不良                        D.滑动变阻器接触不良

【11题答案】

【答案】    ①. A    ②. 见解析    ③. 1.4    ④. BC##CA

12. 某同学用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，实验操作如下：

（1）用50分度游标卡尺测量固定在小车上的遮光片宽度如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm；

（2）调节长木板的倾角，将小车放在长木板靠近滑轮的一侧，砂桶用细绳跨过定滑轮挂在小车上并使细绳平行于长木板。调整砂桶内砂子的质量，使小车以某一初速度沿长木板向下运动时，通过两个光电门的时间相等。取下细绳和砂桶，用天平称得砂桶和砂的总质量为m。再将小车在靠近滑轮的位置由静止释放，小车通过光电门1和光电门2时显示的时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，小车与遮光片的总质量为M，两光电门间的距离为l，则小车从通过光电门1到通过光电门2的过程中，动能的增加量为____________，小车所受合为___________。若满足等式___________，则动能定理得以验证；（结果均用已知字母表示）

（3）若实验过程中，保证小车能够沿长木板下滑但不满足m<<M，则对实验结果__________（选填“无影响”或“有影响”）。

【12题答案】

【答案】    ①. 4.20    ②.     ③. mg    ④.     ⑤. 无影响

13. 如图，质量的小球以的初速度冲上倾角的斜面，小球与斜面间的动摩擦因数，斜面高度取求：

（1）小球到达斜面顶端点时的速度大小；

（2）当小球到达顶点后，假设速度大小保持不变滚到水平面上，水平面总长点有竖直挡板，当小球经过点后，立即在点放上竖直挡板，在的中点有一个静止的光滑小球B。已知小球与水平面间的动摩擦因数为，两小球碰撞后会交换各自的速度，并且每次小球与挡板的碰撞都只改变小球的运动方向，而不改变速度大小，试通过计算分析两小球能发生几次碰撞，并求出从小球滑上水平面到两小球最后停止的总时间。

【13题答案】

【答案】（1）；（2）三次，

14. 如图所示，厚度不计的光滑绝缘板、间距为，板长为，板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。两板的上边界连线及其上方和下边界连线及其下方的空间都存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为的带电的粒子，电量为，从的中点S与板成角垂直于磁场射入板间，在磁场作用下经点垂直于边界并恰好能无碰撞地射入上部磁场区域，轨迹如图所示，不计粒子重力。

（1）求粒子从S点射入板间的速度的大小；

（2）若该粒子射入上部磁场区后，又恰好能从点无碰撞地返回板间磁场，运动过程中与绝缘板相碰时无能量损失且遵循反射定律，经过一段时间后该粒子能再回到S点（回到S点的运动过程中与板只碰撞一次），求粒子从S点出发到再回到S点的时间；

（3）若其他条件均不变，板不动，将板从原位置起向右平移，且保证区域内始终存在垂直纸面向里的匀强磁场，若仍需让粒子回到S点（回到S点的运动过程中仍然与板只碰撞一次），则到的垂直距离应满足什么关系？（用来表示）

【14题答案】

【答案】（1）；（2）；（3），（）或，（）

（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. 一定质量的理想气体依次经历三个过程，回到初始状态，该过程可用如图甲所示的图上三条直线a、b、c表示，其中a平行于横轴，b的延长线过坐标原点O，c平行于纵轴，该过程也可用如图乙所示的图表示。整个过程中气体________（选填“从外界吸热”或“向外界放热”），图甲中的b过程与图乙中的________（选填“d”、“e”或“f”）过程对应。

【15题答案】

【答案】    ①. 从外界吸热    ②. e

16. 如图所示为我国上海某精密器械工程公司的科研人员开发的一种气压型“体积测量仪”的工作原理简化示意图，该测量仪可以测量不规则物体的体积。A（压气筒）和B（测量罐）均为高L、横截面积S的导热气缸，中间用体积可忽略不计的细管连接，C为质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞，将缸内的理想气体（氮气）封闭。外界大气压为，环境温度为27℃，此时活塞正好在压气筒A的顶部。现在C活塞上放置一质量5m的重物，活塞缓慢下移，待缸内温度再次和环境温度相等时，测量活塞与缸底的间距为0.55L，求：

（1）放上重物之前，缸内气体的压强；

（2）不规则物体的体积。

【16题答案】

【答案】（1）；（2）

17. 如图所示为利用单摆原理制作的机械摆钟的结构示意图，将该摆钟从赤道带到两极，发现摆钟走时变______（填“快”或“慢”）了，为使摆钟走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向______（填“上”或“下”）移动；在冬季走时准确的摆钟到了夏季，为使摆钟走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向______（填“上”或“下”）移动。

【17题答案】

【答案】    ①. 快    ②. 下    ③. 上

18. 2021年12月9日，王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中。已知水的折射率为，内球面半径为3R，外球面半径为5R，光速为c，sin37°=0.6。求：

（1）光在水中的传播速度v；

（2）能使光在内球表面上发生全反射的入射角i的取值范围。

【18题答案】

【答案】（1）；（2）