2023河北省部分高中高三下学期4月联考物理试题含答案

2022~2023学年河北省高三年级下学期4月份联合考试
    

物 理
    

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
    

注意事项：
    

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
    

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。
    

4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
    

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
    

1.一定质量的理想气体体积增大，温度升高。下列说法正确的是
    

A．气体的分子势能一定减小
    

B．气体分子的平均动能一定减小
    

C．气体的压强一定减小
    

D．气体一定从外界吸收热量
    

2.如图所示，质量为1kg的物块静止在固定斜面上，第一次用大小为2.5N、方向沿斜面向下的推力推物块，物块沿斜面匀速下滑；第二次用大小为12.5N、方向沿斜面向上的拉力拉物块，物块沿斜面匀速上滑。取重力加速度大小。物块与斜面间的动摩擦因数为
    

A． 0.2  B．0.5   C．    D．
    

3. 当空气中电场的电场强度大小超过时，空气会被击穿。孤立导体球壳充电后，球壳所带电荷量为Q，已知静电力常量为k，则为了保证空气不被击穿，球壳半径的最小值为
    

A．  B．   C．   D．
    

4.在如图所示的电路中，a、b两端接有效值恒定的正弦交变电流，调节滑动触头P可改变变压器原线圈的匝数。开关S处于断开状态，灯泡正常发光。下列说法正确的是
    

A．将P向上移动，通过的电流的频率变大
    

B．将P向上移动，变亮
    

C．闭合S，可能会烧掉
    

D．闭合S，将P向下移动，可能正常发光
    

5.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴方向传播，在时刻的波形如图甲所示，图乙为质点M的振动图像。下列说法正确的是
    

A．该波沿x轴负方向传播
    

B．该波传播的速度大小为0.5m/s
    

C．在时刻，质点P正在沿y轴负方向运动
    

D．在1s~3.5s时间内，质点N的路程为30cm
    

6.一辆汽车在平直公路上以大小为35m/s的速度匀速行驶，发现正前方警示牌后紧急刹车，在路面上留下一道长度为122.5m的刹车痕迹。关于汽车刹车过程（视为匀减速直线运动），下列说法正确的是
    

A．汽车的加速度方向与其所受摩擦力方向相反
    

B．汽车的加速度大小为5
    

C．汽车的平均速度大小为20m/s
    

D．汽车在0~8s内的位移大小为120m
    

7.如图甲所示，一质量为1kg的滑块（视为质点）以某一初速度冲上足够长的固定斜面，以斜面底端为位移的起点，滑块在斜面上运动的动能随位移x变化的关系如图乙所示。取重力加速度大小。下列说法正确的是
    

A．斜面倾角的正弦值为0.5
    

B．滑块上滑过程克服摩擦力做的功为20J
    

C．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
    

D．滑块返回斜面底端时，滑块所受重力的功率为12W
    

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目于2022年11月1日正式投运供热，该项目是我国东北地区首个核能供暖项目。重核裂变是核反应堆的主要反应，U是常用的一种核反应原料。关于U的裂变，下列说法正确的是
    

A．裂变方程可能为
    

B．裂变方程可能为
    

C．的比结合能比U的比结合能大
    

D．的比结合能比U的比结合能小
    

9.假设某探月航天器先绕地球表面附近做匀速圆周运动，周期为，线速度大小为，然后飞向月球，绕月球表面附近做匀速圆周运动，周期为，线速度大小为，已知地球的质量大于月球的质量，地球的半径为月球半径的4倍，地球与月球均视为质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是
    

A．
    

B．
    

C．地球与月球质量的比值为64
    

D．地球与月球平均密度的比值为
    

10.在如图所示的电路中，半径为r的半圆形金属滑轨一端与阻值为R的定值电阻连接，另一端靠近金属棒转轴（但不连接），金属棒的长度略大于2r，可绕O点在竖直面内转动，转动过程中始终保持与滑轨良好接触。时刻，金属棒在外界控制下从竖直位置以角速度ω绕O点顺时针匀速转动，直至水平，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直滑轨所在平面向里的匀强磁场（图中未画出）中。金属棒和滑轨的电阻均不计。下列说法正确的是
    

A．通过定值电阻的电流方向发生改变
    

B．在时刻，通过定值电阻的电流为
    

C．通过定值电阻的电流的最大值为
    

D．在金属棒从竖直位置转到水平位置的过程中，通过定值电阻某一横截面的电荷量为
    

三、非选择题：本题共5小题，共54分。
    

11.（6分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系，交流电的频率为50Hz。
    

（1）图乙为某次实验得到的纸带，两相邻计数点间还有四个计时点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________（结果保留两位有效数字）。
    

（2）保持小车的质量不变，改变桶内砝码的质量，根据实验数据作出加速度a随合力F变化的关系图像如图丙所示。图线上部弯曲并偏离原来的直线，其主要原因是___________；若从小车中取出砝码放入桶中，并以桶、桶中的砝码、车和车中的砝码组成的系统为研究对象，图线上部___________（填“会”或“不会”）弯曲。
    

12.（9分）某物理兴趣小组将一只毫安表A（量程为3mA，内阻约为几十欧姆）改装成量程为3.0V的电压表，实验室提供了下列器材：电源E（电动势约为6V，内阻不计）；滑动变阻器（0~100Ω）；滑动变阻器（0~3kΩ）；电阻箱R（0~999.9Ω）；开关两个、导线若干。同学们先按图示电路连接线路，测量毫安表A的内阻。实验步骤如下：
    

a.将滑动变阻器的阻值调到最大，断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，使毫安表A的指针满偏；
    

b. 闭合开关，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，使毫安表A的指针半偏；
    

c.记下R的阻值为50.0Ω。
    

（1）滑动变阻器应选用___________（填“”或“”）。
    

（2）毫安表A的内阻测量值=___________Ω（结果保留三位有效数字）。此测量值___________（填“大于”、“等于”或“小于”）毫安表④的内阻的真实值。
    

（3）若取毫安表④的内阻的测量值进行计算，为达成改装目的，可将毫安表A与电阻箱R___________（填“串联”或“并联”），且将电阻箱R的阻值调为___________Ω（结果保留三位有效数字）。
    

13.（11分）假日期间，小聪与家人去售楼部收房，小聪想检查阳台窗户的双层玻璃的厚度是否达标（合同里每层玻璃的厚度）。小聪查阅资料得知该窗户由中间夹一层惰性气体的两平行且厚度相同的玻璃组成，他用一激光笔垂直窗户玻璃人射，用记号笔分别记下窗户两侧入射点和出射点的位置P、Q，如图所示，再让激光笔对准P点以入射角入射，记下窗户另一侧出射点的位置M，测得PQ和QM的距离分别为20.0mm、28.0mm。玻璃和惰性气体对激光的折射率分别为。
    

（1）若玻璃的厚度恰好达标，求激光通过第一层玻璃的出射点和入射点沿玻璃方向的偏移（结果可保留根号）；
    

（2）请通过计算判断该窗户的双层玻璃的厚度是否为合同中的5mm。
    

14.（12分）如图所示，质量为km的木板静止在足够大的光滑水平地面上，质量为m的滑块静止在木板的左端，质量为m的子弹以大小为的初速度射入滑块，子弹射入滑块后未穿出滑块，且滑块恰好未滑离木板。滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，子弹与滑块均视为质点，不计子弹射入滑块的时间。求：
    

（1）木板的长度L；
    

（2）滑块在木板上相对木板滑动的过程中系统克服摩擦力做功（产生热量）的平均功率P。
    

15.（16分）如图所示，在竖直面内有一直角坐标系xOy，y轴竖直，长度、倾角的绝缘斜面下端固定在O点；区域存在正交的匀强磁场与匀强电场（图中未画出），磁场的磁感应强度大小，方向垂直坐标平面向里。一质量、电荷量q=0.5C的带正电滑块（视为质点）从斜面的顶端A点由静止沿斜面下滑，离开斜面后恰好做匀速圆周运动，从y轴上的C点（图中未画出）离开磁场。滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小，，。不计空气阻力，计算结果可用π和分式表示。
    

（1）求滑块通过O点时的速度大小v以及电场的电场强度大小E；
    

（2）求滑块从A点运动到C点的时间以及滑块从O点运动到C点的路程s；
    

（3）若在滑块离开斜面后运动半周通过D点（图中未画出）时，立即将电场方向沿顺时针方向转过，电场强度增大为E且匀强电场充满全部空间，其他情况不变，求滑块从D点起到第二次通过y轴所用的时间t。
    

2022~2023学年河北省高三年级下学期4月份联合考试
    

物理参考答案
    

1.D 2.C 3.A 4.D 5.D 6.B 7.C 8.AC 9.BD 10.BC
    

11.（1）2.0（2分）
    

（2）桶（含桶中砝码）的质量没有远小于小车的质量（其他说法只要合理，均可给分）（2分）不会（2分）
    

12.（1）（2分）
    

（2）50.0 （2分）小于（2分）
    

（3）串联（1分） 950（2分）
    

13.解：（1）激光通过窗户玻璃的光路图如图所示，根据光的折射定律有
    

（2分）
    

解得（1分）
    

设激光在第一层玻璃中的偏移量为，根据几何关系有
    

（1分）
    

解得。（1分）
    

（2）若玻璃的厚度恰好达标，则由光路的可逆性可知，激光在第二层玻璃中的偏移量
    

（1分）
    

窗户的厚度，可知惰性气体的厚度，激光在惰性气体中的偏移量（2分）
    

激光的总偏移量（2分）
    

因为，所以双层玻璃的厚度不是合同中的5mm。（1分）
    

14.解：（1）设子弹射入滑块后瞬间子弹和滑块的共同速度大小为，根据动量守恒定律有
    

（2分）
    

解得
    

设最终滑块与木板的共同速度大小为，根据动量守恒定律有
    

（2分）
    

解得
    

对滑块在木板上相对木板滑动的过程，根据功能关系有
    

（2分）
    

解得（1分）
    

（2）滑块在木板上相对木板滑动的过程中系统克服摩擦力做的功
    

（1分）
    

设滑块在木板上相对木板滑动时木板的加速度大小为a，对木板，根据牛顿第二定律有
    

（1分）
    

设滑块在木板上相对木板滑动的时间为t，根据匀变速直线运动的规律有
    

（1分）
    

又（1分）
    

解得。（1分）
    

15.解：（1）滑块的运动轨迹如图所示，设滑块在斜面上滑动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
    

（1分）
    

解得
    

滑块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，有
    

（1分）
    

解得（1分）
    

因为滑块在磁场中做匀速圆周运动，所以滑块所受的重力与电场力平衡，有
    

（1分）
    

解得（1分）
    

（2）滑块在斜面上运动的时间（1分）
    

解得
    

滑块受到的洛伦兹力提供向心力，有
    

（1分）
    

解得
    

根据几何关系可知，滑块在磁场中运动的轨迹对应的圆心角
    

滑块从O点运动到C点的路程（1分）
    

解得
    

滑块在磁场中运动的时间（1分）
    

解得
    

又
    

解得（1分）
    

（3）电场方向从竖直向上转过后，电场方向与速度方向的夹角为，滑块受到的电场力大小变为（1分）
    

计算可得（1分）
    

因此滑块从D点开始做匀速直线运动，设滑块第一次过y轴上的点为P，滑块从D点运动到P点的时间
    

（1分）
    

解得
    

滑块进入第II象限后做类平抛运动，之后从Q点第二次通过y轴，等效重力加速度大小
    

（1分）
    

经分析可知（1分）
    

解得
    

又
    

解得（1分）