河北省石家庄市2022届高三下学期教学质量检测（一）（一模）物理含答案

石家庄市2022年高中毕业班教学质量检测（一）

物 理

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.核电池是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，也不被宇宙射线干扰。钚-238同位素温差电池的原理是其发生衰变时将释放的热能转化为电能。已知钚-238的半衰期为88年，其衰变方程为。下列说法正确的是（    ）

A.衰变放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强

B.的比结合能小于的比结合能

C.的核子平均质量小于的核子平均质量

D.钚-238在极高压下可加速衰变，其半衰期可小于88年

2.如图所示，排球比赛中，某队员在距网水平距离为4.8m、距地面3.2m高处将排球沿垂直网的方向以16m/s的速度水平击出。已知网高2.24m，排球场地长18m，重力加速度g取，可将排球视为质点，下列判断正确的是（    ）

A.球不能过网  B.球落在对方场地内

C.球落在对方场地底线上  D.球落在对方场地底线之外

3.智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g取，，下列说法正确的是（    ）

A.匀速转动时，配重受到的合力恒定不变

B.若增大转速，腰带受到的合力变大孕婴

C.当稳定在37°时， 配重的角速度为5rad/s

D.当由37°缓慢增加到53°的过程中，绳子对配重做正功

4.我国天文学家通过“天眼”在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星B的运行周期为T。若恒星A的质量为m，恒星B的质量为，引力常量为G，则恒星A与O点间的距离为（ ）

A. B. C. D.

5.如图所示，面积为的圆形磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间变化的关系为。在纸面内有一金属导线围成面积为的圆形线圈，圆心与磁场圆心重合，导线上串有理想二极管、阻值为r的标准电阻和理想交流电流表，导线电阻不计，下列说法正确的是（    ）

A.电流表的示数为

B.电流表的示数为

C.在2s内流过电阻的电量为

D.在2s内流过电阻的电量为

6.如图所示，一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，斜面体的质量为。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为（ ）

A. B. C. D.

7.如图所示，轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面底部，另一端拴接一质量为m的小物块A，静止时物块位于P点。现将另一质量也为m的小物块B紧贴着物块A由静止释放，两物块一起运动到Q点时速度为v，若将小物块B从斜面上距P点为d的S点由静止释放，物块B运动到P点时与物块A粘在一起，两物块可视为质点，则两物块一起运动到Q点时的速度为（ ）

A. B. C. 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.哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时，机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速运动，之后释放冰壶，二者均作匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次投掷中，下列说法中正确的是（    ）

A.冰壶减速运动的加速度大小为

B.9s末，冰壶的速度大小为5.75m/s

C.7s末，冰壶、机器人二者间距为7m

D.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息

9.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，且，定值电阻r与滑动变阻器R的最大阻值相等，电流表、电压表均为理想电表。在a、b端接入交变电源，当滑动变阻器R滑片由Q向P端滑动时，下列说法正确的是（    ）

A.电流表示数变大

B.电压表示数不变

C.定值电阻r消耗的电功率逐渐变大

D.变压器副线圈的输出功率逐渐变小

10.如图甲所示，在x轴上有O、A、B、C、D五点，坐标分别为0、、、、，静电场的电场强度方向与x轴平行，电势随x的分布如图乙所示。一质量为m、带电荷量为+q的粒子，以初速度从O点沿x轴正方向进入电场，不计粒子重力，下列说法正确的是（    ）

A.若粒子能运动到A处，至少为

B.若粒子能运动到A处，粒子一定能运动到D处

C.若粒子能运动到B处，粒子在A、B间做匀速直线运动

D.若粒子能运动到C处，粒子在C处的速度为

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，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.（4分）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）若无操作失误，图乙F与两力中，方向一定沿方向的是____________.

（2）本实验采用的科学方法是____________.

A.理想实验法  B.等效替代法

C.控制变量法  D.建立物理模型法

12.（11分）在实践活动中，某同学用苹果制成水果电池。该同学用如图甲所示的实验电路来测量该电池的电动势和内阻，得到如图乙所示的图线。

（1）由图线可得，该电池的电动势_______V，内电阻_______Ω（结果均保留3位有效数字）。

（2）实验测得的电池的内阻与真实值相比，_______（选填“>”“<”或“=”），其原因是______________（选填“电压表分流”或“电流表分压”）。

（3）为了更精确测量该电池的内阻，该同学设计如图丙所示的测量电路，其中、是单刀单掷开关，，是单刀双掷开关，开始时开关、、均断开。

①请按照电路图丙，在图丁中用笔画线代替导线完成电路的连接；

②先闭合，将拨向a，读出电压表的示数为，电流表的示数为，电压表的内阻____________；

③保持闭合，拨向b，读出电压表的示数为；最后闭合，读出电压表的示数为，电流表示数为，则该电池的内阻____________。（结果均用所测得物理量的符号表示）

13.（11分）“上至九十九，下至刚会走，吴桥耍杂技，人人有一手”，这句千年民谣生动反映了吴桥杂技文化的广泛性和深厚的群众基础。某次杂技表演的过程可进行如下简化：长的轻绳上端固定不动，一质量的男演员站在高台边缘拉紧轻绳下端，绷紧的轻绳与竖直方向的夹角男演员从静止向下摆动，同时地面上的质量的女演员沿男演员摆动方向加速奔跑，当男演员摆至最低点时，女演员速度达到5m/s，她迅速伸出双手抱住男演员后一起向上摆起，两演员均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取，求：

（1）男演员在该表演过程中摆动到最低点被抱住前对轻绳的拉力大小；

（2）两位演员一起摆到的最大高度。

14.（16分）科学研究的过程中常利用电磁场来控制带电粒子的轨迹。如图所示，在平面第Ⅲ象限存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，第Ⅳ象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上N点处有一垂直x轴的足够长的挡板。质量为m、带电荷量为+q的粒子从点由静止释放，经点进入第Ⅳ象限，此后经点进入第Ⅰ象限。不计粒子的重力，忽略粒子间相互作用，粒子打在挡板上立即被吸收。

（1）求第Ⅳ象限内匀强磁场磁感应强度B的大小；

（2）若带电粒子经过电场偏转后直接垂直打在挡板上，求带电粒子从P点释放到垂直打在挡板上经历的时间t；

（3）若沿x轴正方向向右移动挡板，使带电粒子仍能垂直打在挡板上，求挡板可能位置的横坐标。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

15.[选修3-3]（12分）

（1）（4分）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。

（2）（8分）如图所示，两个相同的、导热良好、内壁光滑的气缸竖直放置，它们的底部由一可忽略容积的细管连通，气缸的高为h，横截面积为S。两气缸正中间位置各有一个质量分别为和的活塞，两活塞下部封闭有一定质量的理想气体b，左侧活塞上部封闭另一理想气体a，右侧活塞上部为真空。重力加速为g，随着外部温度由开始缓慢升高，右侧气缸中活塞位置不断上升，求：

①开始时气体a的压强；

②当右侧活塞刚好上升至气缸顶部时，环境的温度。

16.[选修3-4]（12分）

（1）（4分）如图所示，在一根轻绳上有相距0.80m的A、B两振源，C点距B点0.30m，图甲、乙分别为A、B两振源的振动图像，时刻分别同时从图中的A、B两点开始相向传播，并在时恰好相遇。C点为振动________（填“加强”或“减弱”）点，内C点通过的路程为________m。

（2）（8分）如图所示，某玻璃砖的横截面是半径为R的四分之一圆，该玻璃砖放置在真空中。一束单色光从A点出射，经玻璃砖偏折后射出玻璃砖时出射光线平行于，已知，，光在真空中的传播速度为c，求：

①玻璃砖对该光的折射率n；

②光从A点传播到C点所用的时间t。

石家庄市2022年高中毕业班教学质量检测（一）

物理参考答案

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。

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。

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，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.（4分）

；B

12.（11分）

（1）0.950；467

（2）小于；电压表分流

（3）①如右图所示

②

③或

13.（11分）

解：（1）由机械能守恒定律，有（2分）

解得

绳子对男演员拉力为T，根据牛顿第二定律

解得：

男演员对绳子的拉力为，根据牛顿第三定律

（2）女演员抱住男演员的过程中动量守恒，有

解得

由能量守恒定律有

解得：

14.（16分）

解：（1）粒子在第Ⅲ象限做匀加速直线运动，由动能定理得

解得：

作出带电粒子的运动轨迹

由几何关系得

解得：

由洛伦兹力提供向心力得

解得：

（2）带电粒子在第Ⅲ象限内做匀加速直线运动

 得

（说明：运动学公式正确同样给1分。）

带电粒子在第Ⅳ象限内做匀速圆周运动

由几何关系得

粒子做圆周运动的时间

（说明：其他方法正确同样给1分。）

带电粒子在第Ⅰ象限内做匀变速曲线运动

（说明：运动学公式正确同样给1分。）

带电粒子从P点释放到垂直打在挡板上经历的时间

（3）带电粒子在第Ⅰ象限内做匀变速曲线运动，由运动的合成与分解法则可知粒子从M到之后首次速度与x轴平行的过程中，沿x轴速度

①若带电粒子在第Ⅰ象限垂直打在挡板上，N点的横坐标为

解得：

或

②若带电粒子在第Ⅳ象限垂直打在挡板上，N点的横坐标为

解得

或

方法2：

带电粒子第1次在第Ⅰ象限垂直打在挡板上，

带电粒子第2次在第Ⅳ象限垂直打在挡板上，

带电粒子第3次在第Ⅰ象限垂直打在挡板上，

带电粒子第4次在第Ⅳ象限垂直打在挡板上，

带电粒子第5次在第Ⅰ象限垂直打在挡板上，

……

解得：

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

15.[选修3-3]（12分）

15.（1）（4分）

e 从外界吸热

（2）（8分）

解：①对右侧气缸中的活塞，受力平衡有：

对左侧气缸中的活塞，受力平衡有：

解得

②在缓慢升温过程中两部分气体的压强均不变，均为等压变化。

设右侧活塞刚好上升至气缸顶部时，左侧活塞下降x，

对a气体，初态：；末态：

由盖-吕萨克定律得：

对b气体，初态：；末态：

由盖-吕萨克定律得：

解得：

16.[选修3-4]（12分）

（1）（4分）

减弱 0.20（说明：0.2也给分）

（2）（8分）

解：（1）光路如图

由几何关系可知，解得

可知

玻璃砖的折射率

（2）由几何关系可知

光从A点出射到射出玻璃砖的时间