2022届河北省邯郸一中名校联盟高三下学期4月质量检测物理试题（解析版）

河北省邯郸一中名校联盟2022届高三下学期4月质量检测

物理

考生注意：

1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围：高考范围。

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.下列说法正确的是（    ）

A.电子与X射线都能发生衍射现象，说明电子与X射线都是电磁波

B.粒子散射实验中，个别粒子穿过金箔后偏转角接近180°，是原子中的电子对粒子作用的结果

C.核子结合在一起，质量就会亏损，说明原子核的质量大于构成它的所有核子单独存在时的总质量

D.原子的发光频率只与原子的内部结构有关，可以把某种原子的光谱当作该原子的“特征谱线”

2.如图所示，直角坐标系的轴水平向右、y轴竖直向下，一挡板的曲线形状满足方程.现从坐标原点以速率竖直向上抛出小球甲，经过时间返回到坐标原点，再从坐标原点以速率水平向右抛出小球乙，经过一段时间落到挡板上，不计空气阻力，重力加速度g取，则为（    ）

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.1∶6

3.如图所示，a、b、c是直角坐标系平面内以坐标原点O为圆心的圆周上的三个点，且三点分别位于y轴的正半轴、负半轴及x轴的负半轴上，有两根平行通电长直导线分别通过a、b两点，电流大小相等，方向分别垂直纸面向外、向里（图中为直导线截面图），坐标原点O处的磁感应强度大小为B.若把a点的电流移到c点，方向仍垂直纸面向外，则O点处的磁感应强度大小为（    ）

A.0 B. C. D.

4.如图所示，光滑半圆轨道放置在光滑水平面上，右侧与竖直固定的挡板接触，质量为m的小球从半圆轨道的边沿A点由静止释放后沿着半圆轨道向下运动，B为半圆轨道的最低点，A、C与圆心O等高，下列说法正确的是（    ）

A.小球从A点运动到B点的过程中一直处于失重状态

B.小球从A点运动到B点的过程中，挡板对半圆轨道的冲量为0

C.小球在B点左侧运动的过程中，与半圆轨道组成的系统在水平方向上动量守恒

D.小球可以到达半圆轨道的边沿C点

5.开普勒22b是一颗围绕着和太阳非常相似的恒星公转的行星，位于天鹅座内，距离地球600光年，是人类发现的第一颗适合人类住居的太阳系外行星.假设地球与开普勒22b的质量之比为n，半径之比为k，两颗行星均可视为质量分布均匀的球体.下列说法正确的是（    ）

A.若由地球向开普勒22b发射一探测器，发射速度应介于第二、第三宇宙速度之间

B.地球与开普勒22b的第一宇宙速度的比值为

C.地球与开普勒22b表面的重力加速度的比值为平

D.若质量相等的两探测器分别绕地球与开普勒22b表面做匀速圆周运动，则两探测器的动能的比值为

6.如图所示，在平面直角坐标系中，A点是y轴上距离坐标原点为4m的点，B点是x轴上距离坐标原点为3m的点，C点是的中点，匀强电场方向平行于坐标平面，已知A点的电势为16V，C点的电势为8V，O、B两点的电势相等，下列说法正确的是（    ）

A.B点的电势为4V

B.匀强电场的方向由A点指向B点

C.把-1C电荷从C点移到O点，电势能减小8J

D.正电子（不计重力）从A点由静止释放，运动到x轴上，动能为16eV

7.如图甲所示，一艘帆船正逆风行驶.如图乙所示是帆船逆风行驶的简单受力分析图，风力、方向与帆面的夹角为，航向与帆面的夹角也为，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，则风力F在航向方向的分力为（    ）

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.在如图所示的理想变压器所构成的电路中，二极管串联在原线圈的回路中，电阻R与电动机M串联后再与的电阻并联，然后接在副线圈两端，R是由某种金属氧化物制成的导体，实验研究表明，通过它的电流与它两端的电压遵循的规律为，其中系数，内阻为的电动机正常工作时的热功率为；电源输出电压为的正弦交流电时，电动机正好正常工作，且Ｍ的电压是R电压的7倍，下列说法正确的是（    ）

A.R两端的电压为2V

B.原、副线圈的匝数比为4∶1

C.电动机的效率为28.6%

D.变压器的输人功率为16W

9.如图所示，质量之比为3∶4的甲、乙两个小球分别套在光滑的直杆1、2上，现让杆1、2分别绕竖直轴做匀速圆周运动，杆1、2与竖直轴的夹角分别为37°、53°，甲、乙两个小球随杆做匀速圆周的半径相同，，，下列说法正确的是（    ）

A.甲、乙两球所受的弹力大小之比为1∶1

B.甲、乙两球的向心加速度之比为4∶3

C.甲、乙两球的角速度之比为16∶9

D.甲、乙两球的动能之比为4∶3

10.如图所示，有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的方向分别垂直光滑的水平面向下、向上（俯视），磁感应强度大小均为B，两个磁场边界的宽度均为L，边界2、3的间距为2L.一边长为L的正方形金属框的电阻为R，质量为m，以某一初速度进入匀强磁场，当金属框的边刚经过边界4时金属框的速度刚好为0，下列说法正确的是（    ）

A.金属框在经过边界1和边界4时，电流的方向不同

B.从边离开边界2至边到达边界3，金属框的运动时间为

C.当金属框的ad边刚经过边界3时加速度为

D.金属框在经过匀强磁场Ⅰ、匀强磁场Ⅱ产生的热量之比为3∶1

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）某同学用如图甲所示的实验装置来验证动量定理，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，当这位同学测量发现A、B两点间的距离约为2mm时，用刻度尺再测出如图乙所示的、两段距离就可以验证动量定理，打点计时器的周期为T，重力加速度为g，则

（1）A点______（填“是”或“不是”）自由落体运动的起点.

（2）重物在下落过程中，哪些力会对实验的验证造成影响__________________（写出一条）.

（3）研究重物运动到E点的过程，写出验证动量定理的方程式____________（用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）.

12.（9分）实验小组用如图甲所示的电路来测量阻值约为的电阻，图中为标准电阻，电流表、的阻值非常小（可忽略不计），S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成本实验，同时回答下列问题：

（1）根据图甲所给的电路图，用笔代替导线将图丙所给的实验器材的连线补充完整；

（2）将滑动变阻器的滑动触头置于___________（填“左端”“右端”或“中间”）位置.合上开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电流表、的示数分别为、，则待测电阻的表达式___________（用、、表示）；

（3）为了减小偶然误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组、的值，作出关系图像如图乙所示，则图像的斜率_________（用、表示），可得待测电阻__________Ω；

（4）若电流表的内阻不能忽略，电流表的内阻可以忽略，则所测量的阻值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）.

13.（11分）如图所示，内壁光滑的管道的形状与抛物线完全相同，被固定放置在竖直平面内，管口A的切线水平，管口B的切线与水平面的夹角为53°，倾角为53°的斜面与管道在B点平滑对接，质量均为的甲、乙两小球（视为质点）的直径略小于管道的内径，先让甲从管口A由静止开始沿着管道向下运动，然后在管口A给乙水平向右的初速度，乙正好做平抛运动（与管道不接触），甲、乙正好在B点相遇，短暂的相碰后立即合为整体沿着斜面向下运动，经过C点进入水平面，最后在D点停下，甲、乙的整体在经过转折点C时无能量损失，甲、乙的整体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为，B、D两点的连线与水平面的夹角为37°，，，重力加速度g取，求：

（1）甲、乙在B点碰撞时产生的内能；

（2）B点与水平面CD的高度差.

14.（16分）如图所示，矩形边界内存在匀强电场，其方向由b指向a，边长为L，边长为；半径为L的圆形边界与边正好相切于c点，是圆形边界的直径，O是圆心，与的夹角为45°，在的右下方半圆区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场甲，磁感应强度为B，在的左上方半圆区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场乙；一带电量为的粒子（不计重力）从a点以速度射入电场，的方向与的夹角为30°，经过电场偏转后，从c点沿方向射出电场后进入磁场，粒子在经过直径上的p点时，速度方向正好与垂直，最后粒子从g点射出磁场乙，在乙中做圆周运动时轨迹的圆心正好为f点，求：

（1）粒子的质量和匀强电场的强度；

（2）匀强磁场乙的磁感应强度；

（3）粒子从a点运动到g点，合力对粒子的冲量.

（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）如图甲所示，一个内壁光滑的汽缸内有一横截面积为S的活塞，活塞与汽缸的质量均为m，活塞密封一部分理想气体，汽缸放在光滑的水平面上，用水平向右的拉力作用在汽缸底部，使整体水平向右做匀加速直线运动；对同一汽缸，把它旋转到竖直方向，去掉并用竖直向下的推力作用在活塞上，如图乙所示，使整体在空中竖直向下做匀加速直线运动.已知大气压强为，重力加速度为g，若，则甲、乙两图气体的压强之比为_______；若，甲、乙两图汽缸内气体的体积相同，且甲图气体的温度为，则乙图气体的温度比甲图气体温度高_______.

（2）（8分）一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B、C又回到状态A，其关系图像如图所示，其中、分别与纵轴、横轴平行，的延长线经过坐标原点O，D、E分别是、的中点，根据图像中所提供的数据信息，求：

①气体从状态A到状态C，从外界吸收的热量；

②若状态D的温度，则状态E的温度为多少?

16.[选修3-4]（12分）

（1）（4分）一列波长为15m的简谐横波沿x轴传播，从某时刻开始计时，时的波形图如图甲所示，时刻，质点P第一次到达波峰，质点Q从开始的振动图像如图乙所示，则N的平衡位置与P的平衡位置间的距离_______m，简谐横波的波速为_______m/s.

（2）（8分）如图所示，直角三角形是某透明介质的截面，直角边的长度为L，，两束颜色相同的平行光1、2从边射入透明介质，其中入射光线2的入射点D是的中点，折射光线3与边的夹角为30°，折射光线4在边上E点正好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，，求：

①光线1、2在边的入射角；

②折射光线4在透明介质中由D到E运动的时间.

高三物理参考答案、提示及评分细则

1.D   X射线发生衍射现象体现X射线是电磁波，电子发生衍射现象体现电子的物质波属性，选项A错误；α粒子散射实验中，个别粒子穿过金箔后偏转角接近180°，是原子核对粒子作用的结果，选项B错误；核子结合在一起，质量就会亏损，说明原子核的质量小于构成它的所有核子单独存在时的总质量，选项C错误；原子的发光频率只与原子的内部结构有关，可以把某种原子的光谱当作该原子的“特征谱线”，选项D正确.

2.C   由竖直上抛运动的规律可得，由平抛运动的规律、，结合综合可得，则有，选项C正确.

3.B   两通电直导线的电流相等，离坐标原点O的距离相等，所以在原点O产生的磁感应强度大小相等，设为，根据右手螺旋定则，a点的电流在坐标原点O的磁场方向沿x轴的正方向，b点的电流在坐标原点O的磁场方向也沿x轴的正方向，于是有，解得，把a点的电流移到c点，其在坐标原点O产生的磁场方向沿y轴的正方向，大小仍为，b点的电流在坐标原点O产生的磁场不变，根据矢量运算法则，原点O的合磁场，结合可得，选项B正确.

4.C   小球从A点运动到B点的过程中，先是失重状态后是超重状态，选项A错误；小球从A点运动到B点的过程中，挡板对半圆轨道有水平向左的弹力，则挡板对半圆轨道的冲量水平向左不为0，选项B错误；小球在B点左侧运动的过程中，对轨道的压力有水平向左的分力，半圆轨道离开挡板向左运动，系统在水平方向上不受外力，则系统在水平方向上动量守恒，选项C正确；半圆轨道离开挡板后，当小球与半圆轨道达到共速时小球上升的高度最大，由能量守恒，小球的机械能有一部分转化为半圆轨道的动能，则小球不可能到达与A点等高的C点，选项D错误.

5.D   开普勒22b在太阳系以外，因此由地球向开普勒22b发射一探测器，其发射速度应大于第三宇宙速度，选项A错误；卫星绕行星表面做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得地球的第一宇宙速度为，开普勒22b的第一宇宙速度为，结合、，综合比较可得，选项B错误；由可得，地球表面的重力加速度、开普勒22b表面的重力加速度，综合比较可得，选项C错误；当质量为m的绕行天体距离质量为M中心天体的球心的距离为r时，动能为，结合可得，探测器绕地球表面做匀速圆周运动的动能为，等质量探测器绕开普勒22b表面做匀速圆周运动的动能为，比较可得，选项D正确.

6.D   对匀强电场，任何两点中点的电势等于这两点电势的平均值，则有，结合、，解得，选项A错误；O、B两点的电势相等，所以是等势面即x轴是等势面，电场线与等势面垂直，所以电场线与x轴垂直即沿y轴的负方向，选项B错误：把-1C电荷从C点移到O点，，可得，即-1C电荷从C点移到O点，电势能增加8J，选项C错误；正电子（不计重力）从A点由静止释放，运动到x轴上，由动能定理，结合，可得，选项D正确.

7.B   把风力F分别沿着帆面和垂直帆面的方向分解，风在垂直帆面方向的分力为，再把风在垂直帆面方向的分力分别沿着航向和垂直航向的方向分解，风力F在航向方向的分力就是在沿着航行方向的分力，，综合可得，代入、，可得，选项B正确.

8.AC   由焦耳定律，可得流过R与M的电流为，结合可得R两端的电压为，选项A正确；由正弦交流电有效值的定义结合二极管的单向导电性可得原线圈两端的电压，由题意可得M的电压为，副线圈两端的电压为，原、副线圈的匝数比为，结合，解得、、，选项B错误；电动机的效率为，选项C正确；由能量守恒，变压器的输入功率为，选项D错误.

9.AD   对甲、乙两球分别进行受力分析，由于甲、乙两球都在水平面上做匀速圆周运动，所以弹力与重力的合力都沿方向，由竖直方向力的平衡可得、，结合，比较可得，选项A正确；水平方向由牛顿第二定律、，比较可得，选项B错误；由向心加速度公式可得、，比较可得，选项C错误；由线速度与角速度的关系式可得vu=r、w=wzr，比较可得、，比较可得，甲、乙两球的动能之比，结合、综合可得，选项D正确.

10.BD   由右手定则，金属框的在经过边界1电流沿逆时针方向，金属框的在经过边界4电流沿逆时针方向，选项A错误；由法拉第电磁感应定律，欧姆定律，结合，综合可得，设边刚进入边界1时，金属框的速度为，设边离开边界2时，金属框的速度为，由动量定理，金属框在穿越有界匀强磁场Ⅰ的过程中，，金属框在穿越有界匀强磁场Ⅱ的过程中，，分析可得，进一步可得，，综合解得，，从边离开边界2到边到达边界3，金属框以做匀速运动，位移为L，运动时间为，选项B正确；同前分析可知，当金属框的边刚经过边界3时速度为，由法拉第电磁感应定律，由欧姆定律及牛顿第二定律，金属框的加速度，综合解得，选项C错误；由能量守恒，金属框在经过匀强磁场Ⅰ产生的热量为，金属框在经过匀强磁场Ⅱ产生的热量为，结合，综合可得，选项D正确.

11.（1）是 （2）空气对重物的阻力、打点计时器限位孔对纸带的阻力（写其中一条给分）

（3）

解析：（1）若A点是自由落体运动的起点，由，结合、可得A、B两点间的距离，反之测量发现A、B两点间的距离约为2mm时，说明A点是自由落体运动的起点.

（2）物体在下落过程中，空气对重物的阻力以及打点计时器限位孔对纸带的阻力会对动量定理的验证造成影响.

（3）由题图乙可知，从A到E重力的冲量，动量的变化量，当成立时，就验证了定量定理，整理可得.

12.（1）见解析 （2）右端    （3）   15 （4）偏小

解析：（1）完整的电路连线图如下：

（2）为了电路安全防止电流过大，闭合开关前，将滑动变阻器的滑动触头置于右端位置；由并联电路的电压相等结合欧姆定律可得，整理可得待测电阻

（3）由可得，则关系图像的斜率；再结合、，解得.

（4）若电流表的内阻不能忽略，电流表的内阻可以忽略，则两端的实际电压应大于，即、，则有，所测量的阻值偏小

13.解：（1）设A、B两点的高度差为h，对乙由平抛运动的规律可得

对甲由A点到B点根据动能定理可得

设甲、乙在B点碰撞后的共同速度为，由动量守恒可得

甲、乙在B点碰撞时产生的内能为

综合解得、

（2）B点与水平面的高度差为，由几何关系斜面的长度

甲、乙在水平面上运动的距离

对甲、乙的整体在斜面、水平面上的运动进行受力分析，所受的滑动摩擦力的大小分别为

、

由能量守恒得

综合解得

14.解：（1）设粒子在c点的速度为，根据匀变速曲线运动的特征有

设粒子的质量为m，粒子在甲中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力

由几何知识可得，粒子在甲中做圆周运动的轨道半径为

联立两式解得

设匀强电场的强度为E，粒子从a到c由动能定理可得

解得

（2）如图所示，由题意

由几何关系，

粒子在乙中做匀速圆周运动的轨迹半径

设匀强磁场乙的磁感应强度为，洛伦兹力充当向心力

联立以上各式解得

（3）连接，由几何关系、，可知是等腰直角三角形，

则有

粒子在g点的速度与轨迹圆半径垂直，则与的夹角为45°，因为粒子在c点的速度方向与的夹角为45°，则与同向（1分）

粒子从a点运动到g点速度的变化量等于粒子从a点运动到c点速度的变化量，

粒子从a点运动到c点速度的变化量等于粒子在a点的速度沿方向的分量，即

粒子从a点运动到g点，由动量定理

结合，综合解得

15.（1） 

解析：对甲图的整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，对乙图的整体进行受力分析，由牛顿第二定律可得，设甲图气体的压强为，对甲图的活塞进行受力分析，应用牛顿第二定律p，设乙图气体的压强为，对乙图的汽缸进行受力分析，应用牛顿第二定律，结合，综合可得、、；若，且甲图气体温度为（设乙图气体的温度为T），甲、乙两图气体的体积相同，则由等容变化规律，结合，综合解得，进一步可得.

（2）解：①的延长线经过坐标原点O，由一次函数图像的斜率特点可知

由图像可得、、，综合解得

由图像分析可得，气体从状态A到B，体积增大，压强不变，做等压变化，

气体从状态B到C，体积不变，做等容变化，气体从状态A到状态C，对外做的功

由图像可得、，

计算可得

的延长线经过坐标原点O，当图像的反向延长线经过坐标原点O，则当V与p的乘积为定值，气体做等温变化，则气体在状态A、C的温度相等，内能相同，即

设气体从状态A到状态C，从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律

解得

②气体从状态D到状态E，由理想气体状态方程有

结合、、、、

综合解得

16.（1）10 12.5

解析：简谐横波的波长，由题意和图像结合波动知识，N的平衡位置与的平衡位置间的距离为；由题意时刻，质点P第一次到达波峰，说明在内，波传播的距离为，可得波速.

（2）解：①折射光线3与边的夹角为30°，折射光线3、4与边的夹角为60°

设平行光1、2在边上的折射角为，则有，设透明介质对此种光的临界角为C

由几何关系，

透明介质对此种颜色光的折射率

设光线1、2在边的入射角为，则有

综合解得、、

②设折射光线4的长度为d，由数学知识可得

由折射率的定义，折射光线4在透明介质中由D到E传播的时间

综合解得