2022大同灵丘县高三上学期8月开学摸底联考物理试题含答案

灵丘县2022届高三开学摸底联考全国卷1物理试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。

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。

考试时间为90分钟，满分100分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 太阳每秒释放的能量是92千万亿吨TNT当量，折合能量约。如果该能量为核反应产生的，已知光在真空中速度，则每秒钟太阳的质量亏损约为（　　）

A.  B.  C.  D.

2. 如图为幼儿园某型号滑梯，滑梯材质均匀，小朋友自滑梯上a点滑向b点过程，双手不与滑梯接触，处于自由下滑过程。则自a到b过程中，根据滑梯形状下列判断正确的是（　　）

A. 小朋友受到的支持力不变 B. 小朋友受到的支持力增大

C. 小朋友受到摩擦力一定不变 D. 小朋友运动时受到的合力始终为零

3. 2022年北京冬奥会高山滑雪项目是从高山上向山下以滑雪板、滑雪鞋、固定器和滑雪杖为主要用具的竞技运动。如图为某次训练中，运动员（可视为质点）从水平平台上以20m/s的速度冲向夹角为的倾斜雪道面，落点仍在该斜面上，忽略空气阻力，重力加速度取，则运动员距雪道面的最远距离约为（　　）

A. 5.1m B. 10.2m C. 14.1m D. 21.1m

4. 动车组列车由若干节带动力的车厢（动车）和不带动力的车厢（拖车）组成。某列车共12节车厢，其中第1、5、9节车厢带动力，其他车厢不带动力。设车厢质量均相等，行驶时列车所受阻力与车厢质量成正比。在行驶时，动车组中第1节车厢和第5节车厢启动，提供的牵引力均为F时，列车匀速行驶，若突然使两节动车的牵引力加倍（第9节始终不提供动力），则第6节车厢与第7节车厢之间的作用力为（　　）

A. 2F B. 2.4F C. 2.5F D. 3F

5. 如图所示，摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。某时刻游客a恰好在轨迹最高点A，此时游客b所在位置B高于摩天轮转轴，两游客相对轿厢静止且质量相等，则下列说法正确的是（　　）

A. 轿厢给游客b的作用力与游客b的重力的合力方向竖直向下

B. 轿厢给游客a的作用力大于轿厢给游客b的作用力

C. 游客b从B位置运动到A位置过程中，轿厢对游客做正功

D. 游客b从B位置运动到A位置过程中，游客的机械能守恒

6. 火星是离太阳第四近的行星，2021年我国对火星一次性成功完成“绕”“落”“巡”。5月17日8时，天问一号环绕器实施第四次近火制动进入周期为8.2小时的“中继通信”轨道。已知火星表面重力加速度g=3.8m/s2，火星半径R=3.4×106m，忽略火星自转。如果“中继通信轨道近似为圆形轨道，则该轨道半径约为（　　）

A 5.6×1012m B. 3.6×1010m C. 9.9×106m D. 4.6×105m

7. 如图为模拟市区用户供电的示意图。U0是电网电压，可视为不变。R1为电网至变压器的电缆电阻，R2是变压器至用户间电缆电阻，R是用电器的等效电阻。变压器为理想变压器。当用户端的用电器增加时，则下列说法正确的是（　　）

A R1电功率减小 B. R2电功率减小

C. 电压表示数不变 D. 电流表示数增大

8. 如图，在等边三角形abc的a点和b点分别放置垂直于三角形平面的无限长直导线，两导线通电电流相等，a点的导线电流向里，b点的导线电流向外。已知两通电导线在c点形成的磁感应强度大小为B。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度可表示为，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到导线距离，则O点的磁感应强度为（　　）

A. 大小为2B，方向垂直ab向下 B. 大小为2B，方向垂直ab向上

C. 大小为4B，方向垂直ab向上 D. 大小为4B，方向垂直ab向下

9. 甲，乙两车在一条平直公路。上同向行驶，t=0时两车相遇。此后，甲车刹车过程做匀减速运动，乙车做匀速运动，它们的位置x随时间t的变化关系如图所示。已知t=2s后甲图像的切线斜率为零。下列说法正确的是（　　）

A. 乙车速度为4m/s B. 甲车在t=0时刻的速度为10m/s

C. 甲车刹车过程的加速度为4m/s2 D. 0~2.5s内，乙车位移为12.5m

10. 某次暴雨在距地面4km的云层形成后，雨滴在重力作用下加速下落。雨滴直径约5.5mm，由于受空气阻力，雨滴最终以恒定的速度匀速落向地面，速度约为8m/s，设雨滴下落过程质量不变，则下列说法正确的是（　　）

A. 雨滴下落过程，空气对雨滴先做负功，后不做功

B. 合力对雨滴先做正功，匀速后合力做功为零

C. 雨滴的机械能先增大，后保持不变

D. 雨滴的机械能一直减小

11. 如图所示，匀强电场平行于半径为R的圆周平面，O为圆心，ab与cd是两条相互垂直的直径。把电子从a移到b，电子的电势能减少；把质子从d移到c，质子的电势能增加Ep，已知电子电荷量为e，下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度方向由c指向a

B. 电子沿bc方向运动，电势能先增加后减小

C. 电场强度的大小

D. 电场强度的大小

12. 如图所示，ab为有界磁场的边界，ab上的O点为粒子源，粒子以速率v0均匀对称地射入磁场，粒子速度方向分布在与ab夹角为至之间所有方向。已知磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，粒子电荷量为，质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. 粒子离开ab时，射出点距O点的最大距离

B. 粒子在磁场中运动，距ab的最远距离

C. 粒子在磁场中运动，时间最短的粒子用时

D. 粒子在磁场中运动，时间最长的粒子用时

二、填空题：本大题共2小题，共计15分。

13. 某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，提供的交流电的输出电压为6V，交流电的频率可调节，分别为20Hz、30Hz和50Hz三个挡位。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列点迹，对纸带上的点进行测。量并分析，即可验证机械能守恒定律。已知实验中该同学的操作完全规范，但调节交流电频率的开关处数值模糊。

（1）图乙为该同学正确操作得到的一条纸带，A、B、C、D为纸带上连续打出的点迹，测量数据如图所示，已知当地重力加速度大小为9.80m/s2，则可判断所用交流电的频率为___________（选填“20Hz”“30Hz”或“50Hz”）。在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________m/s。（结果保留两位小数）

（2）如果测得B点速度为vB，C点速度为vC，B、C两点距离为h，为了验证B到C过程中机械能否守恒，只需要验证___________成立。

14. 物理兴趣小组研究某发光体的伏安特性，实验室可提供的器材：发光体（额定电压为5.0V，额定功率为0.45W），直流电源（6V）、滑动变阻器（最大阻值约为10Ω）、量程合适的电压表和电流表开关和导线若干。已知发光体两端电压超过0.5V即可发光，实物连接图如图甲所示。

（1）闭合开关前，应把滑动变阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发光体一直不发光，电流表示数很小且几乎无变化，电压表示数接近电源电动势，下列原因可能是________（填正确答案标号）。

A．电流表短路

B．发光体断路

C．滑动变阻器的滑片接触不良

（3）更换发光体后，小组同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I—U图像，如图乙所示。当发光体两端加5.0V电压时，发光体的电阻R=________Ω，发光体的电功率P=_________W。（结果均保留两位有效数字）。

（4）若把该发光体接在电动势E=4.0V，内阻r=20.0Ω的太阳能电源上，该发光体的电功率约为________W。（结果保留两位有效数字）

三、计算题：本题共3小题，满分37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15. 如图所示，在无红绿灯的十字路口，甲，乙两车均以20m/s的速度分别沿相互垂直的车道匀速行驶。甲车一直保持匀速行驶，乙车驾驶员在两车车头均距离十字路口x=30m处采取措施。他可以采用两种操作：一种是以一定的加速度做匀减速运动，一种是以一定的加速度做匀加速运动。已知甲车长L1=10m，乙车长L2=5m，两车宽度均可忽略。乙车做匀变速运动的最大加速度为6m/s2，该路段车速不允许超过90km/h。试通过分析判断两种方式能否安全、合法通过；若能，请分别计算出乙车做匀减速、匀加速运动过程中的最小加速度。

16. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱（包含空间站与天舟二号组合体）成功对接。假设神舟十二号与核心舱对接前需给神舟十二号装配离子发动机，离子发动机基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为飞船提供推力。已知神舟十二号飞船质量为8000kg，被电离的原子以30km/s的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量（指单位时间内喷射的质量）为1×10-2kg/s。已知神舟十二号与核心舱对接前相对于对接舱速度为0.15m/s，对接前瞬间关闭离子发动机，对接瞬间神舟十二号与核心舱共速，马上接通离子发动机，使空间站组合体恢复对接前核心舱的速度。已知核心舱总质量为35000kg，求：

（1）神舟十二号飞船获得的平均推力大小；

（2）对接后，离子发动机工作的时间。

17. 如图甲所示，两条平行光滑金属导轨PQ、MN所在平面与水平面的夹角为，两导轨间距为d。导轨上端P、M与电容器相连，电容器电容为C．导轨下端使用长度可忽略的绝缘光滑材料与水平长直导轨平滑连接，水平导轨平行且间距为d。整个导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于导轨所在平面向上。质量为m的金属棒ab在导轨某处垂直于导轨由静止释放，质量为2m的金属棒cd静止在水平导轨上。已知金属棒cd的电阻为R，金属棒ab的电阻可忽略，金属棒cd、ab均与导轨接触良好，金属棒ab通过绝缘材料时无机械能损失，整个过程金属棒ab与cd不会相碰，金属棒cd运动的v—t图像如图乙所示，重力加速度取g。求：

（1）金属棒ab刚到达水平轨道时的速度v；

（2）金属棒ab刚到达水平轨道时的加速度a；

（3）电容器充电的最大电荷量q；

（4）金属棒ab释放位置距水平面的高度h。

灵丘县2022届高三开学摸底联考全国卷1物理试卷答案版

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。

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。

考试时间为90分钟，满分100分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 太阳每秒释放的能量是92千万亿吨TNT当量，折合能量约。如果该能量为核反应产生的，已知光在真空中速度，则每秒钟太阳的质量亏损约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

2. 如图为幼儿园某型号滑梯，滑梯材质均匀，小朋友自滑梯上a点滑向b点过程，双手不与滑梯接触，处于自由下滑过程。则自a到b过程中，根据滑梯形状下列判断正确的是（　　）

A. 小朋友受到的支持力不变 B. 小朋友受到的支持力增大

C. 小朋友受到摩擦力一定不变 D. 小朋友运动时受到的合力始终为零

【答案】B

3. 2022年北京冬奥会高山滑雪项目是从高山上向山下以滑雪板、滑雪鞋、固定器和滑雪杖为主要用具的竞技运动。如图为某次训练中，运动员（可视为质点）从水平平台上以20m/s的速度冲向夹角为的倾斜雪道面，落点仍在该斜面上，忽略空气阻力，重力加速度取，则运动员距雪道面的最远距离约为（　　）

A. 5.1m B. 10.2m C. 14.1m D. 21.1m

【答案】C

4. 动车组列车由若干节带动力的车厢（动车）和不带动力的车厢（拖车）组成。某列车共12节车厢，其中第1、5、9节车厢带动力，其他车厢不带动力。设车厢质量均相等，行驶时列车所受阻力与车厢质量成正比。在行驶时，动车组中第1节车厢和第5节车厢启动，提供的牵引力均为F时，列车匀速行驶，若突然使两节动车的牵引力加倍（第9节始终不提供动力），则第6节车厢与第7节车厢之间的作用力为（　　）

A. 2F B. 2.4F C. 2.5F D. 3F

【答案】A

5. 如图所示，摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。某时刻游客a恰好在轨迹最高点A，此时游客b所在位置B高于摩天轮转轴，两游客相对轿厢静止且质量相等，则下列说法正确的是（　　）

A. 轿厢给游客b的作用力与游客b的重力的合力方向竖直向下

B. 轿厢给游客a的作用力大于轿厢给游客b的作用力

C. 游客b从B位置运动到A位置过程中，轿厢对游客做正功

D. 游客b从B位置运动到A位置过程中，游客的机械能守恒

【答案】C

6. 火星是离太阳第四近的行星，2021年我国对火星一次性成功完成“绕”“落”“巡”。5月17日8时，天问一号环绕器实施第四次近火制动进入周期为8.2小时的“中继通信”轨道。已知火星表面重力加速度g=3.8m/s2，火星半径R=3.4×106m，忽略火星自转。如果“中继通信轨道近似为圆形轨道，则该轨道半径约为（　　）

A 5.6×1012m B. 3.6×1010m C. 9.9×106m D. 4.6×105m

【答案】C

7. 如图为模拟市区用户供电的示意图。U0是电网电压，可视为不变。R1为电网至变压器的电缆电阻，R2是变压器至用户间电缆电阻，R是用电器的等效电阻。变压器为理想变压器。当用户端的用电器增加时，则下列说法正确的是（　　）

A R1电功率减小 B. R2电功率减小

C. 电压表示数不变 D. 电流表示数增大

【答案】D

8. 如图，在等边三角形abc的a点和b点分别放置垂直于三角形平面的无限长直导线，两导线通电电流相等，a点的导线电流向里，b点的导线电流向外。已知两通电导线在c点形成的磁感应强度大小为B。已知无限长直导线在某点形成的磁感应强度可表示为，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到导线距离，则O点的磁感应强度为（　　）

A. 大小为2B，方向垂直ab向下 B. 大小为2B，方向垂直ab向上

C. 大小为4B，方向垂直ab向上 D. 大小为4B，方向垂直ab向下

【答案】D

9. 甲，乙两车在一条平直公路。上同向行驶，t=0时两车相遇。此后，甲车刹车过程做匀减速运动，乙车做匀速运动，它们的位置x随时间t的变化关系如图所示。已知t=2s后甲图像的切线斜率为零。下列说法正确的是（　　）

A. 乙车速度为4m/s B. 甲车在t=0时刻的速度为10m/s

C. 甲车刹车过程的加速度为4m/s2 D. 0~2.5s内，乙车位移为12.5m

【答案】AB

10. 某次暴雨在距地面4km的云层形成后，雨滴在重力作用下加速下落。雨滴直径约5.5mm，由于受空气阻力，雨滴最终以恒定的速度匀速落向地面，速度约为8m/s，设雨滴下落过程质量不变，则下列说法正确的是（　　）

A. 雨滴下落过程，空气对雨滴先做负功，后不做功

B. 合力对雨滴先做正功，匀速后合力做功为零

C. 雨滴的机械能先增大，后保持不变

D. 雨滴的机械能一直减小

【答案】BD

11. 如图所示，匀强电场平行于半径为R的圆周平面，O为圆心，ab与cd是两条相互垂直的直径。把电子从a移到b，电子的电势能减少；把质子从d移到c，质子的电势能增加Ep，已知电子电荷量为e，下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度方向由c指向a

B. 电子沿bc方向运动，电势能先增加后减小

C. 电场强度的大小

D. 电场强度的大小

【答案】AC

12. 如图所示，ab为有界磁场的边界，ab上的O点为粒子源，粒子以速率v0均匀对称地射入磁场，粒子速度方向分布在与ab夹角为至之间所有方向。已知磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，粒子电荷量为，质量为m。下列说法正确的是（　　）

A. 粒子离开ab时，射出点距O点的最大距离

B. 粒子在磁场中运动，距ab的最远距离

C. 粒子在磁场中运动，时间最短的粒子用时

D. 粒子在磁场中运动，时间最长的粒子用时

【答案】BC

二、填空题：本大题共2小题，共计15分。

13. 某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，提供的交流电的输出电压为6V，交流电的频率可调节，分别为20Hz、30Hz和50Hz三个挡位。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列点迹，对纸带上的点进行测。量并分析，即可验证机械能守恒定律。已知实验中该同学的操作完全规范，但调节交流电频率的开关处数值模糊。

（1）图乙为该同学正确操作得到的一条纸带，A、B、C、D为纸带上连续打出的点迹，测量数据如图所示，已知当地重力加速度大小为9.80m/s2，则可判断所用交流电的频率为___________（选填“20Hz”“30Hz”或“50Hz”）。在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为___________m/s。（结果保留两位小数）

（2）如果测得B点速度为vB，C点速度为vC，B、C两点距离为h，为了验证B到C过程中机械能否守恒，只需要验证___________成立。

【答案】    ①. 50Hz    ②. 2.53    ③.

14. 物理兴趣小组研究某发光体的伏安特性，实验室可提供的器材：发光体（额定电压为5.0V，额定功率为0.45W），直流电源（6V）、滑动变阻器（最大阻值约为10Ω）、量程合适的电压表和电流表开关和导线若干。已知发光体两端电压超过0.5V即可发光，实物连接图如图甲所示。

（1）闭合开关前，应把滑动变阻器滑片移到________（填“a”或“b”）端。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发光体一直不发光，电流表示数很小且几乎无变化，电压表示数接近电源电动势，下列原因可能是________（填正确答案标号）。

A．电流表短路

B．发光体断路

C．滑动变阻器的滑片接触不良

（3）更换发光体后，小组同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I—U图像，如图乙所示。当发光体两端加5.0V电压时，发光体的电阻R=________Ω，发光体的电功率P=_________W。（结果均保留两位有效数字）。

（4）若把该发光体接在电动势E=4.0V，内阻r=20.0Ω的太阳能电源上，该发光体的电功率约为________W。（结果保留两位有效数字）

【答案】    ①. a    ②. B    ③. 58    ④. 0.43    ⑤. 0.17

三、计算题：本题共3小题，满分37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15. 如图所示，在无红绿灯的十字路口，甲，乙两车均以20m/s的速度分别沿相互垂直的车道匀速行驶。甲车一直保持匀速行驶，乙车驾驶员在两车车头均距离十字路口x=30m处采取措施。他可以采用两种操作：一种是以一定的加速度做匀减速运动，一种是以一定的加速度做匀加速运动。已知甲车长L1=10m，乙车长L2=5m，两车宽度均可忽略。乙车做匀变速运动的最大加速度为6m/s2，该路段车速不允许超过90km/h。试通过分析判断两种方式能否安全、合法通过；若能，请分别计算出乙车做匀减速、匀加速运动过程中的最小加速度。

【答案】乙车做匀减速运动时，能以最小加速度5.0m/s2安全、合法通过十字路口；面匀加速运动时，不能合法通过十字路口。

16. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与空间站天和核心舱（包含空间站与天舟二号组合体）成功对接。假设神舟十二号与核心舱对接前需给神舟十二号装配离子发动机，离子发动机基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为飞船提供推力。已知神舟十二号飞船质量为8000kg，被电离的原子以30km/s的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量（指单位时间内喷射的质量）为1×10-2kg/s。已知神舟十二号与核心舱对接前相对于对接舱速度为0.15m/s，对接前瞬间关闭离子发动机，对接瞬间神舟十二号与核心舱共速，马上接通离子发动机，使空间站组合体恢复对接前核心舱的速度。已知核心舱总质量为35000kg，求：

（1）神舟十二号飞船获得的平均推力大小；

（2）对接后，离子发动机工作的时间。

【答案】（1）300N；（2）4.0s

17. 如图甲所示，两条平行光滑金属导轨PQ、MN所在平面与水平面的夹角为，两导轨间距为d。导轨上端P、M与电容器相连，电容器电容为C．导轨下端使用长度可忽略的绝缘光滑材料与水平长直导轨平滑连接，水平导轨平行且间距为d。整个导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于导轨所在平面向上。质量为m的金属棒ab在导轨某处垂直于导轨由静止释放，质量为2m的金属棒cd静止在水平导轨上。已知金属棒cd的电阻为R，金属棒ab的电阻可忽略，金属棒cd、ab均与导轨接触良好，金属棒ab通过绝缘材料时无机械能损失，整个过程金属棒ab与cd不会相碰，金属棒cd运动的v—t图像如图乙所示，重力加速度取g。求：

（1）金属棒ab刚到达水平轨道时的速度v；

（2）金属棒ab刚到达水平轨道时的加速度a；

（3）电容器充电的最大电荷量q；

（4）金属棒ab释放位置距水平面的高度h。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）