河北省省级联测2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试题（Word版含答案）

这是一份河北省省级联测2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试题（Word版含答案），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。

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．有经验的养殖户经常通过池塘中的气泡判断池塘内的水质。设在水下气泡内空气（可视为理想气体）的压强等于气泡表面外侧水的压强，当水的温度上下一致且保持不变时，气泡缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气泡对外做功，气泡从外界吸热B．外界对气泡做功，气泡向外放热
C．气泡对外做功，气泡向外放热D．外界对气泡做功，气泡从外界吸热
2．在测量玻璃砖折射率实验时，某同学利用插针法得到通过长方体玻璃砖前后的两条光线，如图所示。经测量得到，则该玻璃砖的折射率为（ ）
A．B．C．D．
3．越来越受到人们关注的“核电宝”采用了铅基快中子反应堆技术。快中子反应堆用钚（Pu）239作燃料，在堆心燃料钚239的外围再生区里放置铀（U）238。用中子轰击钚239产生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀238吸收，铀238吸收一个中子变为铀239，铀239经过衰变很快变成钚239。下列关于“核电宝”的反应方程可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．2022年6月17日，我国首艘电磁弹射航母“福建舰”下水。若某舰载机总质量为，在电磁弹射装置作用下，由静止开始加速到85m/s起飞，用时2s，加速距离为100m。已知航母甲板平直，舰载机加速过程中水平方向只受到弹射力作用。舰载机在加速过程中下列判断正确的是（ ）
A．舰载机做匀加速直线运动
B．舰载机的平均加速度为
C．弹射力的冲量为
D．该弹射装置对舰载机做功约为
5．如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板（M板）接地，在两板间的P点固定一个带负电的检验电荷。若正极板N保持不动，将负极板M缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A．P点电势升高B．两板间电压增大
C．检验电荷的电势能增大D．检验电荷受到的电场力增大
6．图甲为一列简谐横被在时刻的波形图，图乙为的质点振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．简谐波在介质中的传播速度为2.0m/s
B．从到，的质点运动的路程为48cm
C．这列简谐横波沿x轴正方向传播
D．时，的质点处在波峰
7．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星的乌托邦平原，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如果着陆前着陆器近火星绕行的周期为102min。已知地球平均密度为，中国空间站距地球表面约400km，周期约为90min，地球半径约为6400km。下列数值最接近火星的平均密度的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图甲所示，一足够长木板B静止在光滑水平面上，物块A放在B的左端，给物块A施加一水平向右的拉力F，拉力F的大小及物块A受到的摩擦力的大小与作用时间t的关系如图乙所示。已知物块A的质量为1.0kg，木板B的质量为2.0kg，则t=4.0s时，下列判断正确的是（ ）
A．物块A的速率为12m/sB．物块A的速率为20m/s
C．木板B的速率为6m/sD．木板B的速率为2m/s
9．如图所示，交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，电阻不计，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。发电机与接有定值电阻R的理想变压器相连接，理想变压器的副线圈匝数可通过触头P进行调节。忽略输电线的电阻，当发电机线圈以角速度绕轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器原线圈输入电压的有效值为
B．当线圈转至图示位置时，变压器原线圈中电流最小
C．向上移动触头P，R消耗的功率增大
D．向下移动触头P，发电机发电的功率增大
10．宇航员在空气稀薄的某星球上用一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接质量为0.5kg的小钢球，如图所示。多次拉起小钢球至不同位置并由静止释放，每次释放后小球均在竖直平面内摆动，拉力传感器分别记录下每次释放小钢球后，小钢球在竖直平面内摆动过程中绳子拉力的最大值和最小值。做出图像，根据图像判断下列说法正确的是（ ）
A．增大小球质量，图像斜率会变大
B．随着释放高度增加，与的差值增大
C．该星球表面的重力加速度为
D．该星球表面的重力加速度为
11．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为，上、下两端分别接有阻值的电阻，虚线下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度。现将长度也为，质量，电阻的金属杆ab，自上方h处垂直导轨由静止释放。已知金属杆始终与导轨保持良好接触，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A．当h=0.2m时，金属杆ab进入磁场做匀速运动
B．当h=0.4m时，金属杆ab进入磁场瞬间加速度大小为
C．无论h为多大，最终金属杆ab速度均为2.0m/s
D．无论h为多大，金属杆ab稳定运动时上端电阻R的功率均为1.0W
三、非选择题：本题共5小题，共52分。
12．（6分）恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关。当两物体正碰时，恢复系数的定义式（其中、为两物体碰撞前的速度，、为两物体碰撞后的速度），即碰撞前、后两物体接触点的相对分离速度与相对接近速度之比。弹性碰撞时e=1；非弹性碰撞时e<1；完全非弹性碰撞时e=0。
（1）如图甲所示为某同学“验证动量守恒定律”的实验装置，实验时选择大小相同的小球1和小球2，小球1的质量应______（填“大于”“等于”或“小于”）小球2的质量，并用天平测量小球1的质量和小球2的质量。
（2）实验步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下铅锤线所指的位置O。
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步，把小球2放在斜槽边缘处，让小球1仍从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步，用刻度尺分别测量落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度、、，如图乙所示。上述实验中，为验证两球碰撞过程动量守恒，需要验证______（用题中所给物理量表示）。
（3）根据测量数据，请写出用测量量表示的恢复系数的表达式e=______。
13．（8分）某物理学习兴趣小组在实验过程中连接如下电路。闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，调整滑动变阻器滑片位置，电流表依然无示数，电压表示数不变。
（1）为了检测部分导线是否接好，应当选用多用电表的______（填“直流电压”或“欧姆”）挡，然后把______（填“红”或“黑表笔接在接线柱a上，另一表笔接在其他接线柱上，判断故障点。
（2）将滑动变阻器拆离电路，用多用表检测该滑动变阻器是否有故障的具体步骤如下。
①旋转选择旋钮，使指针指到欧姆挡；
②将红、黑表笔相接，进行______；
③测量滑动变阻器的电阻，如电阻无穷大，表明滑动变阻器______（填“有”或“无”）故障。
（3）将电流表拆离电路，正确使用多用表欧姆×1挡，红、黑表笔与电流表相接，如果电流表示数为I，多用电表示数为，多用电表表盘中值电阻为，则多用电表欧姆×1挡内部电路等效电源电动势为______。
14．（8分）冬季室内外温差巨大。篮球在室内时内部气体温度为，气体压强为，某同学把篮球拿至室外静置足够长时间。已知室外温度为，篮球不漏气，且球内体积始终为V。求：
（1）篮球在室外静置足够长时间后内部气体的压强。
（2）在室外给篮球补气，气泵工作一个周期可将室外压强为，体积为的气体充入篮球，为使篮球内气体压强恢复为，求气泵工作的周期个数。（假设打气过程中篮球内的气体温度不变）
15．（13分）如图所示，在的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在的空间中存在方向垂直xOy平面（纸面）向外的匀强磁场，一带电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，自y轴上的点以速率沿x轴正方向射入电场；然后经过x轴上的点进入磁场，经磁场偏转后，经过坐标原点O返回第一象限。已知，，不计粒子重力。求：
（1）电场强度的大小E；
（2）磁感应强度的大小B。
16．（17分）如图为一种游戏装置。装置由光滑水平轨道、竖直光滑圆形螺旋轨道（螺距很小，可忽略，简称圆轨道）和倾角的粗糙长轨道组成。圆轨道与水平轨道相切，倾斜轨道和水平轨道由小圆弧平滑连接。小物块通过各轨道连接处时无机械能损失。游戏中质量为M的小物块A以初速度在水平轨道上与质量为m=0.5kg的静止小物块B发生弹性碰撞，碰后B经过圆轨道后滑上倾斜轨道，最终小物块B返回且不脱离圆轨道进入螺旋轨道左侧的水平轨道，成功完成游戏。已知圆轨道半径为R=0.2m，小物块B与倾斜轨道之间的动摩擦因数，重力加速度g取，忽略空气阻力，，。求：
（1）若小物块B返回时恰能不脱离圆轨道并进入螺旋轨道左侧水平轨道，小物块B返回出发点时的速度；
（2）若小物块B返回时恰能不脱离圆轨道并进入螺旋轨道左侧水平轨道，则整个过程中小物块B损失的机械能；
（3）为能完成游戏，且A不滑入螺旋轨道，则A的质量M和速度应满足的关系式及M的取值范围。
2022-2023高三省级联测考试
物理参考答案
1．A
解析：气泡上升过程中，气泡内的压强减小，且温度不变，根据可知，气泡的体积变大，则气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，由于温度不变，则，其中，所以，气泡从外界吸热，A正确。
[命题意图]本题以水中的气泡上升为情境载体，考查了热力学方程、热力学第一定律等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性的考查要求。
2．C
解析：光路如图所示，由可知，且，则，由，解得，故C正确。
[命题意图]本题以玻璃砖折射光线为情境载体，考查了折射定律、玻璃砖测折射率的方法等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性的考查要求。
3．A
解析：钚239为裂变，需要中子轰击，A正确，B错误；根据质量数守恒和电荷数守恒可知，C、D错误。
[命题意图]本题以“核电宝”采用铅基快中子反应堆技术为情境载体，考查了核反应方程必备知识，考查了模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性的考查要求。
4．C
解析：如果舰载机做匀加速直线运动，2s内位移，A错误；根据加速度定义，B错误；根据动量定理，得，C正确，根据动能定理，D错误。
[命题意图]本题以电磁弹射加速为情境载体，考查了位移与平均速度的关系、加速度的定义、动量定理、动能定理等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
5．C
解析：由、、，可得、，因为电容器与电源断开，电荷量保持不变，两板间的距离d减小，所以两板间电压减小，两板间电场强度不变，检验电荷受到的电场力不变；因，为P到负极板之间的距离，减小，所以P点电势降低；因沿电场线方向电势降低，M板电势为零，所以P点电势为正，P点固定电荷为负，电势降低，电势能增加．C正确。
[命题意图]本题以电容器为情境载体，考查了电容器的电容、电场强度、电势的变化等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
6．C
解析：根据图像可知，简谐波的波长，周期为0.4s，波速，A错误；时，的质点处于平衡位置，，所以路程为，B错误；时，的质点沿y轴正方向运动，所以该简谐横波沿x轴正方向传播，C正确；时，的质点处在波峰，的质点与其平衡位置间相距半波长，两质点振动情况相反，因此的质点应处在波谷，D错误。
[命题意图]本题以一列简谐波为情境载体，考查了受波的图像、振动图像等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性的考查要求。
7．B
解析：对近地卫星，万有引力提供向心力，有，其中，解得常数，，B正确。
[命题意图]本题以天问一号火星探测器为情境载体，考查了万有引力、牛顿第二定律、向心力等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
8．AD
解析：对物块A由动量定理得，解得，对长木板B由动量定理得，解得，故A、D正确。
[命题意图]本题以板块为情境载体，考查了动量定理等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性的考查要求。
9．AC
解析：发电机有效值与变压器无关，有效值为，A正确；当线圈转至图示位置时，变压器原线圈中电流最大，B错误；当触头向上移动，副线圈匝数变多，根据理想变压器原理，副线圈电压增大，R消耗的功率增大，故C正确；当向下移动触头P，则R消耗的功率减小，则发电机发电功率减小，D错误。
[命题意图]本题以发电机发电为情境载体，考查了理想变压器、电功率等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
10．BC
解析：设小钢球的质量为m，小钢球在高h处静止释放时，拉力最小为。释放时速度为零，所以有：，其中为细线与竖直方向夹角。小球到达最低点时的速度大小为v，小钢球下摆过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得，小球到达最低点时细线拉力最大，最大拉力为，则有，联立可得，由题意可知，故随增大，差值增大，B正确；斜率与质量无关，纵轴截距，计算可得该星球重力加速度为，C正确，A、D错误。
[命题意图]本题以小球在竖直平面内摆动为情境载体，考查了圆周运动、向心力、重力势能、机械能守恒定律等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
11．AC
解析：回路中两个电阻R并联，再与r串联，回路中的总电阻，进入磁场前，ab自由下落，进入磁场的速度，刚刚进入磁场时的安培力，当安培力等于重力时，金属杆匀速下落，即，A正确；此时ab速度，C正确；当时，根据牛顿第二定律，B错误，稳定运动时ab匀速，因此安培力的功率等于重力的功率，此时金属杆的电功率与两端电阻功率相等，所以电阻R的功率为0.5W，D错误。
[命题意图]本题以导体棒在磁场中的运动为情境载体，考查了受力分析、牛顿第二定律、安培力、功率、电功率等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。
12．答案：（1）大于（2分）
（2）（2分）
（3）（2分）
解析：（1）实验中为了使小球1与小球2碰撞后不反弹，则小球1的质量需要大于小球2的质量；（2）小球碰撞后做平抛运动，运动时间相同，验证动量守恒为，即；（3）恢复系数。
[命题意图]本题以两球碰撞为情境载体，考查了平抛运动、动量守恒定律，考查了学生对实验原理的理解，考查了实验探究能力，体现了对基础性、创新性的考查要求。
13．答案：（1）直流电压（2分） 黑（2分）
（2）②欧姆调零（1分） ③有（1分）
（3）（2分）
解析：（1）接通电源后，应选用多用电表的直流电压挡；接通电源后不能选用欧姆挡；电流自红表笔流入，接线柱a为电源的负极，为多用电表电流的流出端，应接黑表笔。
（2）用多用电表测滑动变阻器电阻的步骤为：①旋转选择旋钮，使指针指到欧姆挡；②将红、黑表笔相接，进行欧姆调零；③测量滑动变阻器的电阻，如电阻无穷大，表明滑动变阻器有故障（有地方断路或接触不良）。
（3）根据闭合电路欧姆定律，所以电源电动势。
[命题意图]本题测量电源的电动势和内阻实验为情境载体，考查对该实验原理的理解能力、实验数据处理能力和科学探究能力。体现了对综合性、创新性的考查要求。
14．答案：（1）；（2）
解析：（1）篮球内气体经历等客变化，由查理定律得（2分）
解得（2分）
（2）设气泵工作周期个数为N，充气过程为等温变化，
由玻意耳定律得（2分）
解得（2分）
[命题意图]本题以篮球的充、放气为情境载体，考查了查理定律、玻意耳定律等必备知识，考查了理解能力、建模能力、分析综合能力、体现了科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出对应用性、综合性的考查要求。
15．答案：（1）；（2）
解析：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，沿x轴方向位移为，沿y轴方向位移为，设粒子在第一象限运动的时间为t，电场强度的大小为E，粒子在电场中的加速度为a
（2分）
（2分）
联立解得（2分）
（2）粒子到达时速度沿x方向的分量仍为，表示速度和x轴的夹角，根据类平抛运动特点，速度反向延长线过水平位移中点，则有
（1分）
解得（1分）
入射到磁场时粒子速度（1分）
粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设轨迹半径为r，根据几何关系可得（1分）
即
洛伦兹力提供向心力有（1分）
解得（2分）
[命题意图]本题以带电粒子在电、磁场中运动为情境载体，考查了类平抛运动、圆周运动等必备知识，考查了理解能力、建模能力、分析综合能力、体现了科学思维、科学态度与责任的学科素养的考查，突出对综合性的考查要求。
16．答案：（1）；（2）10J；（3）
解析：（1）为使游戏成功，小物块B返回时恰好通过轨道最高点，则重力提供向心力（1分）
自轨道最高点返回至水平面，由机械能守恒定律得（2分）
解得（2分）
（2）小物块B自斜面返回水平面后机械能守恒，即返回水平面时连度大小为
设小物块B在斜面上运动的最高点距水平面高度为h，小物块自最高点至水平面，根据动能定理
（2分）
全程小物块B损失的机械能（2分）
解得（2分）
（3）设小物块B恰能不脱离轨道返回到螺旋轨道左侧水平轨道，A与B碰后B的速度为
根据能量守恒号（2分）
解得
根据题意为完成游戏，碰后B的速度应大于
A与B碰撞为弹性碰撞，对A、B在碰撞前后由动量守恒定律得
（1分）
（1分）
解得
为满足条件，
综上M与应满足
（式子合理即可给分）（1分）
（1分）
各物理量均为国际单位。
[命题意图]本题以竖直面内圆形游戏装置为情境载体，考查了牛顿第二定律、运动学公式、能量守恒定律、弹性碰撞、摩擦生热等必备知识，考查了理解能力、建模能力、分析综合能力、体现了科学思维、科学态度与责任的学科素养，突出对应用性、综合性的考查要求。