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2022届河北省邯郸市高三（下）一模考试物理试题（含答案）
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这是一份2022届河北省邯郸市高三（下）一模考试物理试题（含答案），共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
邯郸市2022届高三年级一模考试
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
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．关于原子和原子核，下列说法正确的是（ ）
A．目前世界上的核动力航母利用的是轻核的聚变
B．提高温度可以缩短放射性元素的半衰期
C．卢瑟福发现质子的核反应方程是
D．发生核反应时满足质量守恒和电荷数守恒
2．某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的速度—时间关系图像如图所示，则下列分析正确的是（ ）
A．0～45s内重物上升的高度为45m
B．0～10s内重物的平均速度等于40s～45s内的平均速度
C．0～40s内重物一直处于超重状态
D．10s～40s内钢丝绳最容易断裂
3．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°角，则物块将（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做匀减速直线运动
C．做匀速直线运动 D．离开地面向上做曲线运动
4．“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大
B．载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道I上运行的周期小
C．载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度
D．在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大
5．如图所示，利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的1、2、3、4是霍尔元件（载流子为电子）上的四个接线端，开关、闭合后，电流表和电表甲、乙都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
A．通过霍尔元件的磁场方向竖直向上
B．电表甲为电压表，电表乙为电流表
C．接线端2的电势低于接线端4的电势
D．若减小的电阻、增大的电阻，则电表乙的示数一定增大
6．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为50Hz的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比，副线圈与定值电阻和滑动变阻器相连，的阻值为，的最大阻值为。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟变化20次
B．改变滑动变阻器接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V
C．通过原线圈的电流最大值为0.5A
D．滑动变阻器消耗的最大电功率为5W
7．如图所示，每一级台阶的高度，宽度，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（ ）
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
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，有多项符合题目要求。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．随着科学技术的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。某品牌的无线充电手机进行无线充电的原理图如图所示。关于无线充电，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电的工作原理是电磁感应
B．将充电底座接到恒流电源上可以对手机进行充电
C．无线充电底座可以对任意手机进行无线充电
D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
9．如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为2.5cm，A、C两点间的距离为8cm，，匀强电场方向平行于A、B、C三点所确定的平面。现把电荷量的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中电场力做功，当将该点电荷由A点移到C点，电场力做功，若取A点的电势为零，则（，）
A．该点电荷在B点的电势能为
B．A、B两点的电势差为5V
C．C点的电势为20V
D．匀强电场的电场强度大小为250V/m
10．如图所示，A、B两小球通过绕过轻质光滑定滑轮的不可伸长的细线相连，A球放在足够长的固定光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度系数为80N/m的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A球，并使连接A、B球的细线刚刚拉直但无拉力作用，且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A球的质量为4kg，B、C球的质量均为1kg，取重力加速度大小，开始时整个系统处于静止状态。释放A球后，A球沿斜面下滑至速度最大时C球恰好离开地面。弹簧一直在弹性限度内，下列描述正确的是（ ）
A．斜面的倾角为30°
B．A球的最大速度为lm/s
C．C球刚离开地面时，B球的加速度最大
D．从释放A球到C球刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能先增加后减少
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）某同学想测量一未知电阻的阻值，实验室备有下列器材：
a．电流表，量程为100mA，内阻未知；
b．电阻箱R，阻值范围为；
c．未知电阻；
d．干电池一节，电动势；
e．开关，红、黑表笔，导线若干。
（1）先将干电池、电流表、电阻箱和开关用导线串联，将电阻箱阻值调至最大后闭合开关，调节电阻箱，当它接入电路的阻值时，此时电流表示数；再将此未知电阻串联接入电路，保持电阻箱的阻值不变，电流表指针指示位置如图甲所示，则该未知电阻的阻值______。（结果保留两位有效数字）
（2）该同学利用上述器材成功地组装了一只简单的欧姆表，如图乙所示，将红、黑表笔短接进行调零，则A为______（填“红”或“黑”）表笔。
（3）若该欧姆表使用一段时间后电池电动势不变，内阻变大，但仍能调零，则电阻的测量结果与原来相比______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
12．（9分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体受力的关系，已知小车的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为f，定滑轮和动滑轮受到的阻力可忽略不计。实验步骤如下：
①按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②取下砝码盘，调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数；
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧测力计的示数，由纸带求出小车的加速度；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，记下弹簧测力计的示数，求得小车在不同合力作用下的加速度。
（1）对于该实验方案，下列说法正确的是______。
A．实验过程中一定要保持
B．与小车相连的细线跟长木板一定要平行
C．平衡摩擦力时，即步骤②中一定不能挂上砝码盘
D．当弹簧测力计的示数为时，小车受到的合力大小为
（2）实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，1、2、3、4、5为计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则打点计时器在打计数点“4”时，小车的速度大小为______，加速度的大小为______。（用字母、，、和f表示）
若，，，，，则小车的加速度大小______。（结果保留两位有效数字）
（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，下列四幅图中，与本实验相符合的是______。
A． B． C． D．
13．（11分）如图所示，带等量异种电荷的平行金属板M，N水平正对放置，两金属板间的距离为d，边长为L的正方形CDEF区域内有垂直于纸面向外的水平匀强磁场，C点与N板的右端重合，CF边与N板在同一水平面上。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子从M板的左端以大小为的速度沿平行两板的方向射入板间，刚好从C点进入磁场，粒子进磁场时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子从CD边的中点离开磁场，不计粒子受到的重力。求：
（1）平行金属板间的电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。
14．（16分）如图所示，倾斜轨道的AB段光滑、BC段粗糙，圆弧（半径OC竖直）轨道CD光滑，整个轨道固定在同一竖直平面内，倾斜轨道和圆弧轨道通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长，BC长，倾斜轨道的倾角，圆弧轨道的半径，O为圆弧轨道的圆心。小物体P和Q（均可视为质点）的质量均为，小物体Q静止在B点，将小物体P从A点由静止开始释放，P运动到B点时与Q发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。若P、Q与轨道BC间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，，，。求：
（1）小物体P运动到B点时的速度大小；
（2）小物体Q运动到圆弧轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）最终小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离。
（二）选考题：共12分。请考生从两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）如图所示，一定质量的理想气体的图像如图所示，图中ab线段的反向延长线过坐标原点，则过程中，该理想气体对外界______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），理想气体的温度______（填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）（8分）如图甲所示，粗细均匀的足够长玻璃管的一端开口，另一端封闭，管的横截面积，沿水平方向放置时，一段长的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度，大气压强恒为，室内热力学温度恒为。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过90°。取。
（i）求稳定后管内气柱的长度；
（ii）使玻璃管的封闭端浸入冰水混合物中，管内气体的温度缓慢降低，求管内气体的温度降低的过程中，水银柱对管内气体做的功。
16．[选修3—4]（12分）
（1）（4分）现有一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图甲所示，P，Q是介质中的两个质点，则图乙可能为介质中质点______（填“P”或“Q”）的振动图像；该列波的波速为______。
（2）（8分）某半球形透明介质的截面图如图甲所示，AB为截面半圆的直径，O为球心，从O点左侧的D点射入一单色光，单色光在半球形介质上表面的入射角恰好等于其发生全反射的临界角。
（i）求半球形介质的折射率n；
（ii）若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，如图乙所示，其截面三角形的直角边FG的长度为d，，该单色光从FG侧面的中点垂直FG入射，光在真空中的传播速度为c，取，，求该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。
邯郸市2022届高三年级一模考试
物理试卷参考答案
1．C【解析】本题考查原子、原子核，目的是考查学生的理解能力。目前世界上的核动力航母利用的是重核的裂变，选项A错误；提高温度不可以改变放射性元素的半衰期，选项B错误；卢瑟福发现质子的核反应方程是，选项C正确；发生核反应时满足质量数守恒和电荷数守恒，质量会有亏损，选项D错误。
2．B【解析】本题考查直线运动的规律与超重，目的是考查学生的理解能力。重物上升的高度为图线与坐标轴围成的面积，即0～45s内重物上升的高度，选项A错误；0～10s内重物的平均速度等于40s～45s内的平均速度，选项B正确；0～10s内重物处于超重状态，10s～40s内重物处于平衡状态，选项C错误；0～10s内重物处于超重状态，钢丝绳最容易断裂，选项D错误。
3．C【解析】本题考查受力分析，目的是考查学生的推理能力。当F水平时有，当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，拉力的水平分力，摩擦力大小，可知，故物块仍做匀速直线运动，选项C正确。
4．A【解析】本题考查机械能守恒定律、开普勒第三定律和万有引力定律，目的是考查学生的推理能力。根据万有引力定律有，离地球越远，万有引力越小，加速度越小，选项A正确；由开普勒第三定律可知，轨道半径越大，运行周期越大，选项B错误；载人飞船在轨道Ⅲ经过P点时需加速才能进入轨道Ⅳ，所以载人飞船在轨道Ⅲ经过P点的速度小于在轨道Ⅳ经过P点的速度，选项C错误；载人飞船在轨道Ⅲ上运行时机械能守恒，在Q点和P点的机械能一样大，选项D错误。
5．C【解析】本题考查电流的磁场和洛伦兹力，目的是考查学生的推理能力。电磁铁产生磁场，由安培定则可知铁芯上部为N极，下部为S极，则通过霍尔元件的磁场方向竖直向下，选项A错误。由题图可知，电表甲与电源串联，故电表甲是电流表；电表乙测量霍尔电压，故电表乙是电压表，选项B错误。已知电流方向由接线端1流向接线端3，则由左手定则可知，接线端2的电势低于接线端4的电势，选项C正确。减小接入电路的电阻，电磁铁中的电流增大，则通过霍尔元件的磁感应强度增大；增大接入电路的电阻，则霍尔元件中的电流减小，故霍尔元件两端的电压不一定增大，即电压表的示数不一定增大，选项D错误。
6．D【解析】本题考查正弦交变电流，目的是考查学生的推理能力。变压器不改变电流的变化频率，电阻中的电流变化频率为50Hz，方向每秒钟变化100次，选项A错误；由变压器原、副线圈匝数比，可知副线圈两端电压，当滑动变阻器的阻值最大时，滑动变阻器两端电压最大，最大的有效值，最大峰值为，选项B错误；当时，副线圈中电流最大，，原线圈中的电流，选项C错误；滑动变阻器消耗的电功率，当，即时有最大电功率，最大电功率为5W，选项D正确。
7．C【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理能力。若小球恰好落到台阶2的右边沿，则有，解得，，解得，若小球恰好落到台阶3的右边沿，则有，解得，，解得，故小球的初速度大于且小于或等于时，才可能落在台阶3上，选项C正确。
8．AD【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理能力。无线充电的工作原理是电磁感应，选项A正确；充电底座接直流电源时，无线充电设备不会产生交变磁场，不能够正常使用，选项B错误；被充电手机内部，应有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，产生感应电动势，因此不是所有的手机都能够利用无线充电设备进行充电，选项C错误；电磁感应不会改变电流的频率，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，选项D正确。
9．BD【解析】本题考查电场强度和电势差，目的是考查学生的推理能力。点电荷从A点移到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，因在A点的电势为零，可知该点电荷在B点的电势能为，选项A错误；由，可得A、B间的电势差，选项B正确；因为，，又，可得C点的电势，选项C错误；设D是A、C连线上的点，若，则B、D连线就是匀强电场中的一个等势线，由于，，，可得，故电场强度的方向由A指向C，电场强度的大小，选项D正确。
10．ABD【解析】本题考查受力分析、机械能守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力。C球恰好离开地面时，对C球有，此时A、B球有最大速度，但加速度最小，即，则对B球有；对A球有，解得，选项A正确、C错误。初始系统静止，且线上无拉力，对B球有，由此可知，则从释放A球至C球恰好离开地面的过程中，弹簧的弹性势能变化量为零；此过程中AB球的速率始终相等，A、B、C球组成的系统（包括弹簧）机械能守恒，有，解得，所以A球的最大速度为，选项B正确。从释放A球到C球刚离开地面的过程中，弹簧对B球的弹力方向先为竖直向上，后为竖直向下，故弹簧弹力对A、B球组成的系统先做正功，后做负功，从而使得系统的机械能先增加后减少，选项D正确。
11．（1）7.5（2分）
（2）黑（2分）
（3）无影响（2分）
【解析】本题考查多用电表的原理和使用，目的是考查学生的实验能力。
（1）由题图甲可看出电流表示数，未接电阻前，有，解得，接入后，有，解得。
（2）欧姆表中，电流为红进黑出，则A为黑表笔。
（3）根据闭合电路欧姆定律，有，，可得，电池电动势不变，内阻变大，不会影响电阻的测量结果。
12．（1）B（2分）
（2）（2分） （2分） 0.88（1分）
（3）B（2分）
【解析】本题考查探究物体的加速度与物体的质量、合力的关系，目的是考查学生的实验能力。
（1）平衡摩擦力时，步骤②中也可以挂上砝码盘，只要保证小车匀速下滑，与小车相连的细线与长木板平行即可，在计算小车运动过程中受到的合力时，应为弹簧测力计的示数减去小车匀速下滑时弹簧测力计的示数。实验中，因为弹簧测力计可直接读出细线的拉力大小，所以不一定要保持，选项B正确，A、C、D均错误。
（2）相邻计数点之间的时间间隔，打下计数点“4”时，小车的速度大小。根据逐差法有，可得。
（3）根据牛顿第二定律可得，解得，可见a与F是一次函数关系，且与横轴有交点，选项B正确。
13．【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力。
（1）粒子在两板间做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，则出电场时的速度大小（l分）
则电场力做功（2分）
解得。（2分）
（2）粒子从CD边的中点离开磁场，由几何关系有（2分）
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，有（2分）
解得。（2分）
14．【解析】本题考查机械能守恒定律和动量守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力。
（1）小物体P从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，有（2分）
解得。（1分）
（2）小物体Р，Q碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒。设碰后小物体Р，Q的速度分别为，，取沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律有（1分）
（1分）
解得，（1分）
由于，故碰撞后小物体P将静止在倾斜轨道上B点（1分）
设小物体Q滑到C点时的速度大小为，在从B点运动到C点的过程中，
由动能定理有（1分）
解得（1分）
对小物体Q，在圆弧轨道上C点时，由牛顿第二定律有（1分）
解得（1分）
由牛顿第三定律知，小物体Q运动到圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力大小为33N。（1分）
（3）小物体Q从圆弧轨道回到C点时的速度大小仍为，设小物体Q沿倾斜轨道向上运动的距离为，由动能定理有（1分）
解得（1分）
小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离（l分）
解得。（1分）
15．（1）做负功（2分） 不变（2分）
【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理能力。过程，气体的压强增大，体积减小，气体对外界做负功，p与成正比，根据理想气体状态方程可知气体的温度不变。
（2）【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的分析综合能力。
（i）设稳定后管内气柱的长度为，对管内封闭气体
初态时，，
末态时，
根据玻意耳定律有（2分）
解得。（2分）
（ii）设稳定后管内气柱的长度为，，
气体发生等压变化，有（1分）
可得（l分）
水银柱对管内气体做的功（1分）
解得。（1分）
16．（1）Q（2分） 10（2分）
【解析】本题考查机械振动和机械波，目的是考查学生的推理能力。波沿x轴正方向传播，由题图乙可知，在时刻，质点向y轴正方向运动，结合题图甲，可知题图乙表示质点Q的振动图像；波速。
（2）【解析】本题考查光的折射和全反射，目的是考查学生的分析综合能力。
（i）根据全反射条件有（2分）
解得半球形介质的折射率。（1分）
（ii）画出该单色光在三棱镜中传播的光路，如图所示。
当光线到达三棱镜的GH边时，在GH边发生全反射（1分）
因为截面三角形的直角边FG的长度为d，K为FG边的中点，，
由几何关系有（1分）
因为，所以，又由几何关系可知，（1分）
该单色光在三棱镜中的传播速度大小（分）
则该单色光从进入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。（1分）
邯郸市2022届高三年级一模考试
物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
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．关于原子和原子核，下列说法正确的是（ ）
A．目前世界上的核动力航母利用的是轻核的聚变
B．提高温度可以缩短放射性元素的半衰期
C．卢瑟福发现质子的核反应方程是
D．发生核反应时满足质量守恒和电荷数守恒
2．某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的速度—时间关系图像如图所示，则下列分析正确的是（ ）
A．0～45s内重物上升的高度为45m
B．0～10s内重物的平均速度等于40s～45s内的平均速度
C．0～40s内重物一直处于超重状态
D．10s～40s内钢丝绳最容易断裂
3．如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°角，则物块将（ ）
A．做匀加速直线运动 B．做匀减速直线运动
C．做匀速直线运动 D．离开地面向上做曲线运动
4．“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点，下列说法正确的是（ ）
A．在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大
B．载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道I上运行的周期小
C．载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度
D．在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大
5．如图所示，利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的1、2、3、4是霍尔元件（载流子为电子）上的四个接线端，开关、闭合后，电流表和电表甲、乙都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
A．通过霍尔元件的磁场方向竖直向上
B．电表甲为电压表，电表乙为电流表
C．接线端2的电势低于接线端4的电势
D．若减小的电阻、增大的电阻，则电表乙的示数一定增大
6．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为50Hz的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比，副线圈与定值电阻和滑动变阻器相连，的阻值为，的最大阻值为。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟变化20次
B．改变滑动变阻器接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V
C．通过原线圈的电流最大值为0.5A
D．滑动变阻器消耗的最大电功率为5W
7．如图所示，每一级台阶的高度，宽度，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（ ）
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
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，有多项符合题目要求。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．随着科学技术的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。某品牌的无线充电手机进行无线充电的原理图如图所示。关于无线充电，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电的工作原理是电磁感应
B．将充电底座接到恒流电源上可以对手机进行充电
C．无线充电底座可以对任意手机进行无线充电
D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
9．如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为2.5cm，A、C两点间的距离为8cm，，匀强电场方向平行于A、B、C三点所确定的平面。现把电荷量的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中电场力做功，当将该点电荷由A点移到C点，电场力做功，若取A点的电势为零，则（，）
A．该点电荷在B点的电势能为
B．A、B两点的电势差为5V
C．C点的电势为20V
D．匀强电场的电场强度大小为250V/m
10．如图所示，A、B两小球通过绕过轻质光滑定滑轮的不可伸长的细线相连，A球放在足够长的固定光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度系数为80N/m的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A球，并使连接A、B球的细线刚刚拉直但无拉力作用，且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A球的质量为4kg，B、C球的质量均为1kg，取重力加速度大小，开始时整个系统处于静止状态。释放A球后，A球沿斜面下滑至速度最大时C球恰好离开地面。弹簧一直在弹性限度内，下列描述正确的是（ ）
A．斜面的倾角为30°
B．A球的最大速度为lm/s
C．C球刚离开地面时，B球的加速度最大
D．从释放A球到C球刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能先增加后减少
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）某同学想测量一未知电阻的阻值，实验室备有下列器材：
a．电流表，量程为100mA，内阻未知；
b．电阻箱R，阻值范围为；
c．未知电阻；
d．干电池一节，电动势；
e．开关，红、黑表笔，导线若干。
（1）先将干电池、电流表、电阻箱和开关用导线串联，将电阻箱阻值调至最大后闭合开关，调节电阻箱，当它接入电路的阻值时，此时电流表示数；再将此未知电阻串联接入电路，保持电阻箱的阻值不变，电流表指针指示位置如图甲所示，则该未知电阻的阻值______。（结果保留两位有效数字）
（2）该同学利用上述器材成功地组装了一只简单的欧姆表，如图乙所示，将红、黑表笔短接进行调零，则A为______（填“红”或“黑”）表笔。
（3）若该欧姆表使用一段时间后电池电动势不变，内阻变大，但仍能调零，则电阻的测量结果与原来相比______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
12．（9分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体受力的关系，已知小车的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为f，定滑轮和动滑轮受到的阻力可忽略不计。实验步骤如下：
①按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②取下砝码盘，调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数；
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧测力计的示数，由纸带求出小车的加速度；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，记下弹簧测力计的示数，求得小车在不同合力作用下的加速度。
（1）对于该实验方案，下列说法正确的是______。
A．实验过程中一定要保持
B．与小车相连的细线跟长木板一定要平行
C．平衡摩擦力时，即步骤②中一定不能挂上砝码盘
D．当弹簧测力计的示数为时，小车受到的合力大小为
（2）实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，1、2、3、4、5为计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则打点计时器在打计数点“4”时，小车的速度大小为______，加速度的大小为______。（用字母、，、和f表示）
若，，，，，则小车的加速度大小______。（结果保留两位有效数字）
（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，下列四幅图中，与本实验相符合的是______。
A． B． C． D．
13．（11分）如图所示，带等量异种电荷的平行金属板M，N水平正对放置，两金属板间的距离为d，边长为L的正方形CDEF区域内有垂直于纸面向外的水平匀强磁场，C点与N板的右端重合，CF边与N板在同一水平面上。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子从M板的左端以大小为的速度沿平行两板的方向射入板间，刚好从C点进入磁场，粒子进磁场时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子从CD边的中点离开磁场，不计粒子受到的重力。求：
（1）平行金属板间的电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B。
14．（16分）如图所示，倾斜轨道的AB段光滑、BC段粗糙，圆弧（半径OC竖直）轨道CD光滑，整个轨道固定在同一竖直平面内，倾斜轨道和圆弧轨道通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长，BC长，倾斜轨道的倾角，圆弧轨道的半径，O为圆弧轨道的圆心。小物体P和Q（均可视为质点）的质量均为，小物体Q静止在B点，将小物体P从A点由静止开始释放，P运动到B点时与Q发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。若P、Q与轨道BC间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，，，。求：
（1）小物体P运动到B点时的速度大小；
（2）小物体Q运动到圆弧轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）最终小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离。
（二）选考题：共12分。请考生从两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）如图所示，一定质量的理想气体的图像如图所示，图中ab线段的反向延长线过坐标原点，则过程中，该理想气体对外界______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”），理想气体的温度______（填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）（8分）如图甲所示，粗细均匀的足够长玻璃管的一端开口，另一端封闭，管的横截面积，沿水平方向放置时，一段长的水银柱封闭着一定质量的理想气体，管内气柱长度，大气压强恒为，室内热力学温度恒为。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转过90°。取。
（i）求稳定后管内气柱的长度；
（ii）使玻璃管的封闭端浸入冰水混合物中，管内气体的温度缓慢降低，求管内气体的温度降低的过程中，水银柱对管内气体做的功。
16．[选修3—4]（12分）
（1）（4分）现有一列简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图甲所示，P，Q是介质中的两个质点，则图乙可能为介质中质点______（填“P”或“Q”）的振动图像；该列波的波速为______。
（2）（8分）某半球形透明介质的截面图如图甲所示，AB为截面半圆的直径，O为球心，从O点左侧的D点射入一单色光，单色光在半球形介质上表面的入射角恰好等于其发生全反射的临界角。
（i）求半球形介质的折射率n；
（ii）若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，如图乙所示，其截面三角形的直角边FG的长度为d，，该单色光从FG侧面的中点垂直FG入射，光在真空中的传播速度为c，取，，求该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。
邯郸市2022届高三年级一模考试
物理试卷参考答案
1．C【解析】本题考查原子、原子核，目的是考查学生的理解能力。目前世界上的核动力航母利用的是重核的裂变，选项A错误；提高温度不可以改变放射性元素的半衰期，选项B错误；卢瑟福发现质子的核反应方程是，选项C正确；发生核反应时满足质量数守恒和电荷数守恒，质量会有亏损，选项D错误。
2．B【解析】本题考查直线运动的规律与超重，目的是考查学生的理解能力。重物上升的高度为图线与坐标轴围成的面积，即0～45s内重物上升的高度，选项A错误；0～10s内重物的平均速度等于40s～45s内的平均速度，选项B正确；0～10s内重物处于超重状态，10s～40s内重物处于平衡状态，选项C错误；0～10s内重物处于超重状态，钢丝绳最容易断裂，选项D错误。
3．C【解析】本题考查受力分析，目的是考查学生的推理能力。当F水平时有，当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，拉力的水平分力，摩擦力大小，可知，故物块仍做匀速直线运动，选项C正确。
4．A【解析】本题考查机械能守恒定律、开普勒第三定律和万有引力定律，目的是考查学生的推理能力。根据万有引力定律有，离地球越远，万有引力越小，加速度越小，选项A正确；由开普勒第三定律可知，轨道半径越大，运行周期越大，选项B错误；载人飞船在轨道Ⅲ经过P点时需加速才能进入轨道Ⅳ，所以载人飞船在轨道Ⅲ经过P点的速度小于在轨道Ⅳ经过P点的速度，选项C错误；载人飞船在轨道Ⅲ上运行时机械能守恒，在Q点和P点的机械能一样大，选项D错误。
5．C【解析】本题考查电流的磁场和洛伦兹力，目的是考查学生的推理能力。电磁铁产生磁场，由安培定则可知铁芯上部为N极，下部为S极，则通过霍尔元件的磁场方向竖直向下，选项A错误。由题图可知，电表甲与电源串联，故电表甲是电流表；电表乙测量霍尔电压，故电表乙是电压表，选项B错误。已知电流方向由接线端1流向接线端3，则由左手定则可知，接线端2的电势低于接线端4的电势，选项C正确。减小接入电路的电阻，电磁铁中的电流增大，则通过霍尔元件的磁感应强度增大；增大接入电路的电阻，则霍尔元件中的电流减小，故霍尔元件两端的电压不一定增大，即电压表的示数不一定增大，选项D错误。
6．D【解析】本题考查正弦交变电流，目的是考查学生的推理能力。变压器不改变电流的变化频率，电阻中的电流变化频率为50Hz，方向每秒钟变化100次，选项A错误；由变压器原、副线圈匝数比，可知副线圈两端电压，当滑动变阻器的阻值最大时，滑动变阻器两端电压最大，最大的有效值，最大峰值为，选项B错误；当时，副线圈中电流最大，，原线圈中的电流，选项C错误；滑动变阻器消耗的电功率，当，即时有最大电功率，最大电功率为5W，选项D正确。
7．C【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理能力。若小球恰好落到台阶2的右边沿，则有，解得，，解得，若小球恰好落到台阶3的右边沿，则有，解得，，解得，故小球的初速度大于且小于或等于时，才可能落在台阶3上，选项C正确。
8．AD【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的推理能力。无线充电的工作原理是电磁感应，选项A正确；充电底座接直流电源时，无线充电设备不会产生交变磁场，不能够正常使用，选项B错误；被充电手机内部，应有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，产生感应电动势，因此不是所有的手机都能够利用无线充电设备进行充电，选项C错误；电磁感应不会改变电流的频率，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，选项D正确。
9．BD【解析】本题考查电场强度和电势差，目的是考查学生的推理能力。点电荷从A点移到B点的过程中，电场力做正功，电势能减小，因在A点的电势为零，可知该点电荷在B点的电势能为，选项A错误；由，可得A、B间的电势差，选项B正确；因为，，又，可得C点的电势，选项C错误；设D是A、C连线上的点，若，则B、D连线就是匀强电场中的一个等势线，由于，，，可得，故电场强度的方向由A指向C，电场强度的大小，选项D正确。
10．ABD【解析】本题考查受力分析、机械能守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力。C球恰好离开地面时，对C球有，此时A、B球有最大速度，但加速度最小，即，则对B球有；对A球有，解得，选项A正确、C错误。初始系统静止，且线上无拉力，对B球有，由此可知，则从释放A球至C球恰好离开地面的过程中，弹簧的弹性势能变化量为零；此过程中AB球的速率始终相等，A、B、C球组成的系统（包括弹簧）机械能守恒，有，解得，所以A球的最大速度为，选项B正确。从释放A球到C球刚离开地面的过程中，弹簧对B球的弹力方向先为竖直向上，后为竖直向下，故弹簧弹力对A、B球组成的系统先做正功，后做负功，从而使得系统的机械能先增加后减少，选项D正确。
11．（1）7.5（2分）
（2）黑（2分）
（3）无影响（2分）
【解析】本题考查多用电表的原理和使用，目的是考查学生的实验能力。
（1）由题图甲可看出电流表示数，未接电阻前，有，解得，接入后，有，解得。
（2）欧姆表中，电流为红进黑出，则A为黑表笔。
（3）根据闭合电路欧姆定律，有，，可得，电池电动势不变，内阻变大，不会影响电阻的测量结果。
12．（1）B（2分）
（2）（2分） （2分） 0.88（1分）
（3）B（2分）
【解析】本题考查探究物体的加速度与物体的质量、合力的关系，目的是考查学生的实验能力。
（1）平衡摩擦力时，步骤②中也可以挂上砝码盘，只要保证小车匀速下滑，与小车相连的细线与长木板平行即可，在计算小车运动过程中受到的合力时，应为弹簧测力计的示数减去小车匀速下滑时弹簧测力计的示数。实验中，因为弹簧测力计可直接读出细线的拉力大小，所以不一定要保持，选项B正确，A、C、D均错误。
（2）相邻计数点之间的时间间隔，打下计数点“4”时，小车的速度大小。根据逐差法有，可得。
（3）根据牛顿第二定律可得，解得，可见a与F是一次函数关系，且与横轴有交点，选项B正确。
13．【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理能力。
（1）粒子在两板间做类平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，则出电场时的速度大小（l分）
则电场力做功（2分）
解得。（2分）
（2）粒子从CD边的中点离开磁场，由几何关系有（2分）
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，有（2分）
解得。（2分）
14．【解析】本题考查机械能守恒定律和动量守恒定律，目的是考查学生的分析综合能力。
（1）小物体P从A点运动到B点的过程中，机械能守恒，有（2分）
解得。（1分）
（2）小物体Р，Q碰撞过程中，动量守恒，机械能守恒。设碰后小物体Р，Q的速度分别为，，取沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律有（1分）
（1分）
解得，（1分）
由于，故碰撞后小物体P将静止在倾斜轨道上B点（1分）
设小物体Q滑到C点时的速度大小为，在从B点运动到C点的过程中，
由动能定理有（1分）
解得（1分）
对小物体Q，在圆弧轨道上C点时，由牛顿第二定律有（1分）
解得（1分）
由牛顿第三定律知，小物体Q运动到圆弧轨道C点时对圆弧轨道的压力大小为33N。（1分）
（3）小物体Q从圆弧轨道回到C点时的速度大小仍为，设小物体Q沿倾斜轨道向上运动的距离为，由动能定理有（1分）
解得（1分）
小物体Q停在倾斜轨道上的位置到小物体P的距离（l分）
解得。（1分）
15．（1）做负功（2分） 不变（2分）
【解析】本题考查理想气体状态方程，目的是考查学生的推理能力。过程，气体的压强增大，体积减小，气体对外界做负功，p与成正比，根据理想气体状态方程可知气体的温度不变。
（2）【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的分析综合能力。
（i）设稳定后管内气柱的长度为，对管内封闭气体
初态时，，
末态时，
根据玻意耳定律有（2分）
解得。（2分）
（ii）设稳定后管内气柱的长度为，，
气体发生等压变化，有（1分）
可得（l分）
水银柱对管内气体做的功（1分）
解得。（1分）
16．（1）Q（2分） 10（2分）
【解析】本题考查机械振动和机械波，目的是考查学生的推理能力。波沿x轴正方向传播，由题图乙可知，在时刻，质点向y轴正方向运动，结合题图甲，可知题图乙表示质点Q的振动图像；波速。
（2）【解析】本题考查光的折射和全反射，目的是考查学生的分析综合能力。
（i）根据全反射条件有（2分）
解得半球形介质的折射率。（1分）
（ii）画出该单色光在三棱镜中传播的光路，如图所示。
当光线到达三棱镜的GH边时，在GH边发生全反射（1分）
因为截面三角形的直角边FG的长度为d，K为FG边的中点，，
由几何关系有（1分）
因为，所以，又由几何关系可知，（1分）
该单色光在三棱镜中的传播速度大小（分）
则该单色光从进入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。（1分）
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