河北衡水中学2022年高三下学期第一次联考物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，三条竖直虚线为匀强电场的等势线，实线为一电子仅在电场力的作用下从a点运动到b点的轨迹，下列说法正确的是（）Aa点的电势低于b点的电势B电子在a点的动能小于其在b点的动能C从a点到b点的过程中，电子的动量变化量方向水平向左D从a点到b点的过程中，电子速度变化得越来越慢2、下列说法正确的是（）A一定量的理想气体，当气体体积增大时，气体一定对外界做功B物体放出热量，其内能一定减少C温度高的物体分子平均动能一定大，但内能不一定大，D压缩气体需要用力，这是因为气体分子间存在

3、斥力3、如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是A细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变B细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化C小球a与小球b质量比为5：1D将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。4、2019年4

4、月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（）ABCD5、如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑，某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则之后较短的一段时间内物块的运动状态是（）A仍匀速下

5、滑B匀加速下滑C匀减速下滑D不确定，这与接触面摩擦系数的大小有关6、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B，然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C，pT图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA、VB、VC的关系正确的是（）ABCD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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高，不计A处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接

6、一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，30，45则（ ）A将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移C静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为gD小球P与小球Q的质量之比为8、如图甲所示，物块A与木板B叠放在粗糙水平面上，其中A的质量为m，B的质量为2m，且B足够长，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。对木板B施加一水平变力F，F随t变化的关系如图乙所示，A与B、B与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()A在0t1时间内，A、B间的摩擦力为零B在t1t2时间内

7、，A受到的摩擦力方向水平向左C在t2时刻，A、B间的摩擦力大小为0.5mgD在t3时刻以后，A、B间的摩擦力大小为mg9、“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置.2018年11月，有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步，已知“人造太阳”核聚变的反应方程为，关于此核聚变，以下说法正确的是（）A要使轻核发生聚变，就要利用粒子加速器，使轻核拥有很大的动能BZ=0，M=1C1mol氘核和1mol氚核发生核聚变，可以放出17.6MeV的能

8、量D聚变比裂变更安全、清洁10、如图甲所示，倾角=30的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球，从离弹簧上端一定距离的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的vt图像如图乙所示，其中OA段为直线段，AB段是与OA相切于A点的平滑曲线，BC是平滑曲线，不考虑空气阻力，重力加速度为g。关于小球的运动过程，下列说法正确的是（）A小球在时刻所受弹簧的弹力等于 mgB小球在时刻的加速度大于C小球从时刻所在的位置由静止释放后，能回到出发点D小球从时刻到时刻的过程中，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在

9、答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学用如图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力。（1）下列关于该实验的操作，正确的有_。A砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量B实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的蓄电池C实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车D平衡摩擦力时，应挂上空砂桶，逐渐抬高木板，直到小车能匀速下滑（2）图乙为实验得到的一条点迹清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v_m/s（保留三位有效数字）。（3）该同学平衡了摩

10、擦力后进行实验，他根据实验数据画出了小车动能变化Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系图象，他得到的图象应该是_。A B C D12（12分）某一小型电风扇额定电压为5.0V，额定功率为2.5W某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A电源E（电动势为6.0V）B电压表V（量程为06V，内阻约为8k）C电流表A1（量程为00.6A，内阻约为0.2）D电流表A2（量程3A，内阻约0.05）；E滑动变阻器R1（最大阻值5k，额定电流100mA）F滑动变阻器R2（最大阻值25，额定电流1A）（1）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表

11、应选用_滑动变阻器应选用_（填所选仪器前的字母序号）。（2）请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内（小电风扇的电路符号如图甲所示）_。（3）操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为_，正常工作时的发热功率为_W，机械功率为_W四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）汤姆孙利用磁偏转法测定电子比荷的装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速度、重力和电子间的相互作用）经加

12、速电压加速后，穿过B中心的小孔沿中心轴的方向进入到两块水平正对放置的平行极板D1和D2间的区域。当D1、D2两极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心P1点处，形成了一个亮点；加上图示的电压为U的偏转电压后，亮点移到P2点，再加上一个方向垂直于纸面的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到P1点，去掉偏转电压后，亮点移到P3点。假设电子的电量为e，质量为m，D1、D2两极板的长度为L，极板间距为d，极板右端到荧光屏中心的距离为s，R与P竖直间距为y，水平间距可忽略不计。（只存在磁场时电子穿过场区后的偏角很小，tansin；电子做圆周运动的半径r很大，计算时略去项的贡

13、献）。（1）判定磁场的方向，求加速电压的大小；（2）若测得电子束不偏转时形成的电流为I，且假设电子打在荧光屏。上后不反弹，求电子对荧光屏的撞击力大小；（3）推导出电子比荷的表达式。14（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态，并在其中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的边长为d（），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放

14、，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度为g。试求：(1)装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；(2)经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。15（12分）如图所示，在大气中有一水平放置的固定刚性圆筒，它由圆心共轴的圆筒a、b连接而成，其横截面积分别为3S和S。已知大气压强为p0，温度为T0。两活塞A、B圆心处用一根长为3l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，现对被密封的气体缓慢加热，求：当B活塞刚好碰到b部分圆筒的左侧时，气体温度为多

15、少？当气体温度为3T0时，气体的压强为多少？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、C【解析】A实线是等势面，由于电场线与等势面垂直，电子所受电场力方向水平向左，则电场线方向水平向右，则点的电势高于点的电势，故A错误；B电子所受的电场力方向水平向左，电场力做负功，动能减小，电势能增加，则电子在点的电势能小于其在点的电势能，故B错误；C从点到点的过程中，根据动量定理可知电子的动量变化量方向与合外力方向相同，所以电子的动量变化量方向水平向左，故C正确；D从点到点的过程中，根据牛顿第二定律可知电子运动的加速度不变，所以电子速

16、度变化不变，故D错误；故选C。2、C【解析】A一定量的理想气体，当气体由于自由扩散而体积增大时，气体对外界不做功，故A错误；B物体放出热量，若同时外界对物体做功，物体的内能不一定减少，故B错误；C内能取决于物体的温度、体积和物质的量，温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，故C正确；D气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部压强产生的阻力造成的，并非由于分子之间的斥力造成，故D错误。故选C。3、C【解析】AB细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由可知，其加速度变大，故A、B错误；C当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球

17、a可知，细线中的拉力为对小球b，由牛顿第二定律可得由机械能守恒可得解得故C正确；D将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则解得故小球a不会离开地面，故D错误；故选C。4、B【解析】根据万有引力提供向心力有得第一宇宙速度则第二宇宙速度为所以选项B正确，ACD错误。故选B。5、C【解析】设物块与斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，以物体为研究对象进行受力分析如图所示：沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得：F1+mgsin=mgcos所以tan；当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则有：F2sinF2cos所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后，物块将匀减速下滑，故ABD错误、C正确。故选

18、C。6、B【解析】从A到B为等压变化，根据可知，随着温度的升高，体积增大，故从B到C为坐标原点的直线，为等容变化，故所以故ACD错误，B正确。故选B。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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】A绳子 B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此AQP变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边板的距离不变，因此角度不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。B如果 P向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而 AB之间的绳子长度变

19、短，则角度 变大，绳子 AB之间的张力变大，AP的张力也变大，产生矛盾；B错误。C剪断 A处细绳，拉力突变为零，小球 P只受重力的分力，所以加速度为；C正确。D根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同， 则 ,又由于.由两式可得；故 D正确。故选ACD。8、AD【解析】AAB间的滑动摩擦力fAB=mg，B与地面间的摩擦力f=3mg，故在0t1时间内，推力小于木板与地面间的滑动摩擦力，故B静止，此时AB无相对滑动，故AB间摩擦力为零，故A正确；BA在木板上产生的最大加速度为此时对B分析可知F-4mg=2ma解得F=6mg，故在在t1t2时间内，AB一起向右做加速运

20、动，对A可知，A受到的摩擦力水平向右，故B错误；C在t2时刻，AB将要发生滑动，到达最大静摩擦力，故A、B间的摩擦力大小为mg，故C错误；D在t3时刻以后，AB发生滑动，故A、B间的摩擦力大小为mg，故D正确。9、BD【解析】A“人造太阳”是以超导磁场约束，通过波加热，让等离子气体达到上亿度的高温而发生轻核聚变，故A错误。B根据质量数和核电荷数守恒，可以求出X为中子，即Z=0，M=1，故B正确。C1个氘核和1个氚核发生核聚变，可以放出17.6MeV的能量，故C错误。D轻核聚变产生物为氦核，没有辐射和污染，所以聚变比裂变更安全、清洁，故D正确。故选BD.10、BC【解析】A小球在时刻速度达到最大

21、，此时弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力，则有弹故A错误；B在乙图中，关于点对称的点可知此时弹簧的弹力为，由对称性得由对称轴到对称点的弹簧的弹力再变化，故到达点时弹簧的弹力大于，所以弹力大于，根据牛顿第二定律可知弹解得故B正确；C整个过程中，弹簧和小球组成的系统，机械能守恒，故从点释放，小球能到达原来的释放点，故C正确；D小球从时刻到时刻的过程中，系统机械能守恒，则有重力势能的减小量与动能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，所以重力势能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量，故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、AC 0.475（

22、0.4500.500都对） A 【解析】（1）1A实验中用砂和砂桶的总重力表示小车所受合力，为了使小车的合力近似等于砂和砂桶的总重力，砂和砂桶的总质量应远小于小车的质量，故A正确；B实验所用电磁打点计时器的工作电源应选用电压约为6V的交流电源，而蓄电池提供的是直流电源，故B错误；C实验时，应先让打点计时器正常工作，后释放小车，才能够在纸带上打出足够多的点，故C正确；D平衡摩擦力时，不应挂上空砂桶，故D错误。故选：AC。（2）2C点的读数为1.65cm，E点的读数为3.55cm，CE的距离xCE（3.551.65）cm1.90cm。中间时刻的速度等于该时间段的平均速度，所以打点计时器在打D点时纸带的速度vDm/s0.475m/s。（3）3根据动能定理：WEk，小车动能变化Ek与绳子拉力对小车所做功W的关系图象是经过原点的一条直线，故A正确。12、（1）C； E； （2）实验电路图如图所示； （3）2.5， 0.625， 1.875。 【解析】（1）电风扇的额定电流，从读数误差的角度考虑，电流表选择C电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10的误差较小，即选择E。（2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变