河北北保定一中（保定市）2022屆高三下學期學業水平選擇性第一次模擬考試物理試卷一、單選題1．2022年北京冬奧會隋文靜和韓聰在花樣滑冰雙人滑中為我國代表團贏得第9枚金牌。在某次訓練中隋文靜在前、韓聰在后一起做直線運動，當速度為v0時，韓聰用力向正前方推隋文靜。兩人瞬間分離，分離瞬間隋文靜速度為32v0。已知隋文靜和韓聰質量之比為A．大小為23B．大小為23C．大小為12D．大小為122．心臟除顫器多數采用RLC阻尼放電的方法，其充、放電基本原理如圖所示。直流低壓經高壓直流發生器后向儲能電容器C充電，使電容器獲得一定的儲能。除顫治療時，通過開關控制由儲能電容器C、線圈L及人體組成的串聯電路接通，儲能電容器C通過人體放電。已知儲能電容器電容為20μF，某次使用時，充電后電容器的電壓為，放電后電容器兩極板電壓為0，則這次放電通過人體的電荷量為（）A． B． C． D．3．質量為m的物塊以一定初速度滑上傾角為30°的足夠長斜面，返回出發位置時速率變為原來的一半。已知重力加速度為g，則物塊與斜面之間的滑動摩擦力大小為（）A．12mg B．15mg C．34．如圖為氫原子能級示意圖，氫原子的能級公式為En=E1A．2種 B．3種 C．4種 D．5種5．如圖所示的電路中，M、N端接電壓有效值恒定的正弦交流電源，理想變壓器的原副線圈分別與定值電阻相連，電表均為理想電表，將變壓器副線圈滑片緩慢向下移動，在此過程中，以下說法正確的是（）A．電流表A1示數減小 B．電壓表VC．電阻R1功率減小 D6．如圖甲所示，某同學研究水平勻速拉動貨物時拉力大小和方向間的關系。他以相同的速度拉動質量為50kg的貨物，拉力方向與水平方向的夾角為θ。已知貨物所受阻力與貨物對地面的壓力成正比，拉力F大小與θ的函數圖像如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．貨物受到的阻力與貨物對地面壓力的比值為B．當θ=0.25π時，拉力大小為C．當θ=0與θ=πD．當0≤θ<π7．某同學設計了飛船登陸地外星球的電磁阻尼緩沖裝置，其模擬器如圖所示。模擬器由船艙主體、光滑導軌、緩沖彈簧、絕緣緩沖底座、絕緣緩沖底座上的線圈以及固定在船艙主體上的超導線圈（圖中未畫出）組成。其中導軌固定在船艙主體下端，絕緣緩沖底座上的線圈為豎直繞在絕緣底座上的單匝閉合線圈，超導線圈產生水平方向的磁場。已知絕緣底座與地面接觸后速度迅速減為零，導軌與線圈接觸良好，則關于電磁阻尼緩沖裝置分析正確的是（）A．船艙主體下端MN必須是導體，不能與導軌絕緣B．只增加導軌長度，可能使緩沖彈簧接觸地面前速度為零C．只增加磁場的磁感應強度，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小D．只增加閉合線圈電阻，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小二、多選題8．如圖所示，a、b兩點在同一豎直線上，現同時分別在a、b兩點拋出兩個小球甲、乙，甲球的速度大小為v甲，方向水平向右，乙球的速度大小為v乙，方向與水平方向的夾角為60°斜向右上方，兩球在A．a、c兩點豎直方向的距離大于b、c兩點豎直方向的距離B．甲，乙兩球相碰前瞬間甲球的速率與乙球速率相等C．甲、乙兩球自拋出至相碰前瞬間速度變化相等D．甲、乙兩球拋出時的速度大小v甲與v乙之比為19．如圖，直角三角形ABC處于豎直平面內，AB邊水平，BC邊豎直，∠BAC=37°。空間存在平行于ABC平面的勻強電場，質量為m，電荷量為+q的小球自A點靜止釋放，小球沿直線AB運動。小球自A運動到B動能增加ΔEk1；在A點給小球適當速度，小球通過C點，自A運動到C小球動能增加ΔEk2。已知電場強度大小E=5mgA．電場強度方向垂直AC斜向上 B．小球沿AB運動過程加速度為3C．ΔEk1與ΔEk2的比值為3：4 D．ΔEk110．卡車司機運送貼面板啟動過程中容易出現貼面板掉落情況。如圖，某司機在封閉水平場地進行研究，運送質量分布均勻規格相同的貼面板a和b。貼面板與卡車車廂之間無固定裝置。已知a、b之間的動摩擦因數為。b與卡車車廂底面之間的動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為10m/s2，卡車啟動過程可看成做勻加速直線運動，下列判斷正確的是（）A．當卡車加速度a=1.0m/s2時，a與b，B．當卡車加速度a=2.0m/s2時，a與b，C．無論卡車加速度多大，a和b均不會發生相對運動D．無論卡車加速度多大，b的加速度不會超過2三、實驗題11．某同學設計用自由落體運動驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。小鐵球自A點開始下落，鐵球下落過程中先后經過光電門1和光電門2，電腦顯示其通過光電門1和光電門2的時間分別為Δt1和Δt2。若測得小鐵球直徑為d，兩光電門之間的距離為（1）使用10分度游標卡尺測量小鐵球直徑，游標卡尺部分數據如圖乙所示，則d=mm；某次實驗中，測得Δt1=18.60ms，則小鐵球通過光電門1的瞬時速度v1=（2）在誤差允許范圍內，若h=（用上述必要的實驗步驟中直接測量的物理量符號表示），則認為小鐵球下落過程中機械能守恒。12．某物理興趣小組的同學網購了一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器，組裝酒精測試儀。說明書上給出該傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化關系如圖甲所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”。醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”。除二氧化錫半導體型酒精傳感器RxA．三節干電池串聯而成的一個電池組B．電流表（量程為300mA，內阻r=5Ω。作為酒精濃度表使用）C．電阻箱（最大阻值為）D．單刀雙擲開關一個，導線若干（1）根據已有器材設計了如圖乙所示酒精測試儀電路原理圖，請在圖丙中完成實物連線。（2）連接好電路后，按照下列步驟調節此測試儀：①電路接通前，先將電阻箱調為。然后開關向（填“a”或“b”）端閉合，此時電流表示數為，并將電流表此時指針對應的刻度線標記為；②逐漸減小電阻箱的阻值，電流表的示數不斷變大，電阻箱阻值為時，電流表示數為。按照甲圖中的數據將電流表上“電流”刻度線標為“酒精濃度”，此濃度表刻度線上對應的濃度值是（填“均勻”或“非均勻”）變化的；隨“酒精濃度”的增大，電流的變化（填“加快”或“減緩”）③將開關向另一端閉合，測試儀即可正常使用。（3）根據以上操作可以知道三節串聯干電池的電動勢為V，內阻為Ω。（4）某同學將調適好的酒精測試儀靠近酒精瓶口，發現電流表讀數為，則測量的酒精濃度（填“有”或“沒有”）達到醉駕標準。四、解答題13．如圖，在xOy平面內存在以O點為圓心、半徑為R的圓形磁場區域，磁場方向垂直坐標平面向外。質量為m，電荷量為+q的帶電粒子自圓周上的A點以速度v0平行于x軸射入磁場區域，粒子自圓周上的B點離開磁場。已知OA連線與y軸夾角為45°，粒子重力忽略不計。求：（1）做出粒子在磁場中的運動軌跡，并標注軌跡圓心；（2）磁場的磁感應強度大小；（3）帶電粒子在磁場中的運動時間。14．“中國空間站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度1個月大概下降2km，空間站安裝有發動機，可對軌道進行周期性修正。假設中國空間站正常運行軌道高度為h，經過一段時間t，軌道高度下降了Δh(Δh?h)。已知引力常量為G，地球質量為M，地球半徑為R，空間站質量為m，空間站垂直速度方向的有效橫截面積為S。認為空間站附近空氣分子是靜止的，與空間站相遇后和空間站共速。規定距地球無限遠處為地球引力零勢能點，地球附近物體的引力勢能可表示為Ep=-GMmr，其中M為地球質量，（1）“中國空間站”正常在軌做圓周運動的周期和線速度；（2）以無限遠為零勢能點，“中國空間站”軌道高度下降Δh時的機械能損失；（3）用ΔE表示（2）問結果，忽略下降過程中阻力大小變化，請估算“中國空間站”附近的空氣密度。15．如圖，容積為V0的高壓鍋內封閉一定質量的空氣（可視為理想氣體）。初始時，高壓鍋內氣體的壓強為p0，溫度為T0。緊閉密封閥，在外部緩慢給高壓鍋加熱，使氣體溫度達到1（1）溫度為1.（2）保持高壓鍋內氣體溫度為1.16．如圖，半徑為R的半球體透明工件，底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OO'的光線從半球面射入，O為圓心，O'為工件頂點，該光線與OO'（1）求該工件的折射率；（2）若去掉底面反射膜，入射位置和方向不變，該光是否能在工件底面發生全反射？寫出分析過程（不考慮多次反射）。五、填空題17．大氣壓強是由于空氣受重力的作用引起的，已知地球表面積為S，大氣壓強為p0，大氣層內重力加速度大小均為g，空氣平均摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA，由此可估算得，地球大氣層空氣分子總質量為，空氣分子總個數為18．水槽中，兩振針在水面上形成兩個波源。兩波源發出的波在水面上相遇，在重疊區域發生干涉并形成了干涉圖樣。則兩振針振動的頻率（填“相同”或“不同”）；同一質點處，兩列波的相位差（填“隨時間變化”“不隨時間變化”或“不能確定是否隨時間變化”）。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】設隋文靜質量為2m，韓聰質量為3m，開始運動方向為正方向，根據動量守恒定律可得5m解得v=方向與初速度方向相同。故答案為：A。

【分析】韓聰推隋文靜的過程中利用動量守恒得出兩人分力瞬間的速度大小和方向。2．【答案】B【解析】【解答】電容器電荷量電感線圈只影響放電電流變化，不影響放電電荷量，B符合題意，ACD不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用電容器的定義式得出該電容器的電荷量，電感線圈不影響放電電荷量。3．【答案】C【解析】【解答】設物塊上滑距離為s，則物塊運動過程中損失的機械能為2fs=物塊自開始至上滑至最高點，根據動能定理得-mgs解得f=故答案為：C。

【分析】物塊在運動的過程中根據功能關系列出方程，物塊自開始至上滑至最高點利用動能定理得出物塊與斜面之間的滑動摩擦力。4．【答案】C【解析】【解答】根據圖中能級數據可知EE說明只有從高能級躍遷至n=2能級才能輻射可見光，設躍遷產生的光子能量恰好為，躍遷前氫原子處于n能級，則n能級的能量E又nn只能取整數，則n=6，因此自n=6，n=5，n=4，n=3能級向n=2能級躍遷可釋放4種頻率的可見光。故答案為：C。

【分析】氫原子從低能級向高能級躍遷時，只需吸收能量等于能級差的光子，對實物粒子，只要實物粒子的能量大于能級差，就可被氫原子吸收；氫原子吸收大于等于電離能的光子均可發生電離。5．【答案】D【解析】【解答】如圖所示，將原線圈和副線圈電路當作原線圈所在電路的負載（圖中虛線框內部分），其電阻稱為變壓器的等效電阻，設原副線圈兩端電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，則根據理想變壓器特點U1I1=U2I2U1：U2=n1：n2得U1=根據功率關系I由上式可得R其中副線圈匝數n2增多，等效電阻減小，回路總電阻減小，交流電電壓有效值不變，所以電流表A1示數增大，R1功率增大，由知U1（電壓表V1示數）減小，電源輸出功率P增大，ABC不符合題意，故答案為：D。

【分析】根據理想變壓器原副線圈的匝數比和電流以及電壓的關系得出原線圈兩端的電壓表達式以及通過原線圈電流的表達式，結合原副線圈輸入功率輸出功率相等判斷電源輸出功率的變化情況。6．【答案】A【解析】【解答】A．設貨物受到的阻力與貨物對地面壓力的比值為μ，對貨物根據平衡條件有F解得F=由題圖乙可知，當θ=0時，有F=250N，代入上式解得μ=0A符合題意；B．當時，拉力大小為F=B不符合題意；C．當θ=π3C不符合題意；D．拉力的功率為P=Fvtanθ在0≤θ<π2故答案為：A。

【分析】對貨物進行受力分析，根據共點力平衡得出拉力的表達式，當θ=0和以及θ=π7．【答案】C【解析】【解答】A．題中緩沖裝置是利用絕緣緩沖底座上的線圈感應出感應電流，與船艙主體上的超導線圈互感發生相互作用，從而讓船艙主體緩沖的，不是船艙主體下端MN切割磁感線發生感應相互作用的，所以MN無需是導體，可以與導軌絕緣，A不符合題意；B．絕緣緩沖底座上的線圈ab邊切割磁感線，線圈回路磁通量變化，形成感應電流，磁場對ab邊的安培力向下，根據牛頓第三定律，ab邊對超導線圈的力向上，超導線圈固定在船艙主體上，對船艙主體和導軌B當緩沖底座著地后，船艙主體開始做加速度減小的減速運動，當導軌足夠長，船艙主體可能達到收尾速度，之后勻速下降到地面，B不符合題意；C．當船艙主體所受安培力等于重力時，有mg=解得v=可見：只增加磁場的磁感應強度，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小（收尾速度越小）；只增加閉合線圈電阻，可使緩沖彈簧接觸地面前速度增大，C符合題意，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】該裝置利用電磁感應現象使底座和與船艙主體相互作用，發生相互作用，結合楞次定律以及右手定則得出感應電流的方向，利用安培力的方向以及牛頓第二定律判斷船艙主體的運動情況，當船艙主體所受安培力等于重力時得出艙船主體運動的速度。8．【答案】C,D【解析】【解答】C．兩球在空中都做勻變速運動，自拋出至相碰前兩球飛行時間相等，由Δv=gtC符合題意；A．乙在豎直方向做勻減速運動，末速度為零，甲、乙豎直方向位移大小均可表示為y=得兩者相遇時豎直方向位移大小相等，A不符合題意；D．兩球能相碰，則水平位移相等，得水平速度相等，即v所以v甲與v乙之比為1：2，B．碰撞前甲、乙水平速度相等，豎直方向甲的速度不為零，B不符合題意。故答案為：CD。

【分析】甲球做平拋運動，乙球做斜上拋運動，結合運動的合成與分解以及加速度的定義式得出甲乙速度的變化情況，通過速度的分解得出甲乙的速度之比。9．【答案】A,B【解析】【解答】A．小球沿AB運動，所以電場力和重力的合力沿AB方向，如圖。根據二力合成圖可得電場力F=設電場力與豎直方向的夾角為α，則有cos根據幾何關系可知電場力方向與AC垂直，又小球帶正電，所以電場強度方向垂直AC斜向上，A符合題意；B．根據牛頓第二定律Fsinα=ma解得a=B符合題意；CD．由動能定理Δ自A到C電場力不做功Δ解得ΔC、D不符合題意。故答案為：AB。

【分析】對小球進行受力分析，根據二力合成得出電場力與豎直方向的夾角的余弦值，結合牛頓第二定律得出小求加速度的大小，利用動能定理得出動能之比。10．【答案】A,D【解析】【解答】當a、b相對靜止，一起加速運動時，卡車給b的最大靜摩擦力為F則整體加速度的最大值為a此時a、b之間的靜摩擦力F超過了a、b之間最大靜摩擦力，因此當卡車與b有相對運動時，a、b已經有相對運動；當貨車加速度較大時，b與a及貨車均有相對運動時，b的加速度μ解得ab=2該種情況下，a的加速度aa=綜上，當卡車加速度小于2時，三者相對靜止，一起加速；當加速度大于2且小于2時，b與卡車相對靜止，a、b有相對運動；當卡車加速度大于2時，a與b、b與卡車均有相對運動，此時a的加速度為2，b的加速度等于2。AD符合題意，BC不符合題意。故答案為：AD。

【分析】當a、b相對靜止時，根據滑動摩擦力等于最大靜摩擦力得出卡車給b的最大靜摩擦力，結合牛頓第二定律判斷ab是否發生相對運動；當貨車加速度較大時，根據牛頓第二定律得出ab的加速度，從而判斷得出a與b、b與卡車是否相對運動。11．【答案】（1）；（2）(【解析】【解答】（1）游標尺第10個刻度與主尺對齊，設小球直徑為d，則d+10×0.解得d=11.小鐵球通過光電門1的瞬時速度等于遮光時間Δt1內的平均速度（2）如果機械能守恒，減少的重力勢能轉化為動能，則有mgh=得h=在誤差允許的范圍內，滿足該等式可認為小鐵球下落過程中機械能守恒。

【分析】（1）根據游標卡尺的讀數原理讀出小球的直徑；根據一段時間內的平均速度等于瞬時速度得出小球通過光電門1的瞬時速度；

（2）如果機械能守恒，利用機械能守恒定律得出在誤差允許范圍內的h。12．【答案】（1）（2）a；非均勻；減緩（3）；（4）沒有（除標注外每空1分）【解析】【解答】（1）實物連接如圖所示（2）由甲圖知，當酒精氣體濃度時，傳感器電阻為，現在用電阻箱來替代傳感器，進而將電流表的刻度值標記為酒精氣體濃度。所以電路接通前，先將電阻箱調為。然后開關向a端閉合，使電阻箱與電流表、電源組成閉合電路，用以標記電流表刻度值為；由甲圖可知，若濃度無限增大，電阻幾乎不變，電流幾乎不變，所以此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的；電阻隨濃度的增大而減小的越來越慢，因此電流的變化逐漸減緩。（3）根據I=及兩次電阻箱讀數與電流對應關系可得，電動勢為，內阻為。（4）電流表讀數為，根據I=可知Rx通過圖甲可知，此時酒精氣體濃度小于，沒有達到醉駕標準。

【分析】（1）根據題目已給的電路圖連接實物圖；

（2）在開關閉合前，現將電阻箱阻值調到最大，然后縣a端閉合，讀出電流表的讀數，同理得出酒精濃度的變化對電流變化的影響；

（3）結合閉合電路歐姆定律以及電阻箱的讀數得出電源的電動勢以及電源的內阻；

（4）結合電路中電流的大小以及閉合電路歐姆定律得出電阻箱的示數，并判斷是否達到醉駕標準。13．【答案】（1）解：如圖所示（2）解：軌跡圓心O′與A點連線與y軸平行，因為OA=OB，O'A=O'B，所以解得B=（3）解：因為∠OAO'=π粒子在磁場中運動時間t=解得t=【解析】【分析】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，結合左手定則畫出離子運動的軌跡；

（2）根據幾何關系得出粒子運動軌跡的半徑，通過洛倫茲力提供向心力從而得出磁感應強度的表達式；

（3）根據粒子在磁場中運動的時間和周期的關系得出帶電粒子在磁場中的運動時間。14．【答案】（1）解：空間站做圓周運動，萬有引力提供向心力GMm解得T=2π又GMm解得v=（2）解：軌道高度為h時，空間站的動能E原高度的機械能為E同理下降高度Δh后機械能E機械能損失ΔE=（3）解：設空間站附近空氣密度為ρ，因為Δh?h，因此可認為空間站軌跡近似為圓周，t時間內，空間站運動的路程L=設空氣給空間站的作用力為f，根據功能關系fL=ΔE空間站與空氣分子作用Δt時間，根據動量定理fΔt=vΔ