物理-2022届河北省省级联测高三联考物理试题

2022届河北省省级联测高三（上）第五次联考物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示是一种汽车制动系统模型，由和车轮固定在一起的圆形盘片，以及和车架固定在一起的钳形夹持器（学名叫做卡钳）构成，刹车时卡钳在液压泵驱动下夹紧盘片，产生很大的摩擦力（当下有些自行车也采用了类似的机构）。某司机驾驶行进的汽车遇到红灯，于是紧急踩下刹车厂一直未松，由于车速较快，车轮完全停止转动后在地面上留盘式制动器模型下一段轮胎擦过的痕迹，在刹车过程中，下列说法正确的是（）

A．卡钳和盘片间的摩擦力一直都是滑动摩擦力夹持器B．卡钳和盘片间的摩擦力一定是静摩擦力换（卡钳）C．轮胎和路面间的摩擦力一直都是滑动摩擦力D．轮胎和路面间先是静摩擦力后是滑动摩擦力博2．如图所示是一款玩具的简化示意图，当启动开关时，电动机会带动水平转盘绕其中心水平转动，从而带动下面的小玩具转动起来。已知两个小玩具的质量分别为、，两条细绳的长度分别为、。忽略细绳的重力及空气的阻力，当转盘以角速度匀速转动时，两条细绳与竖直方向的夹角分别为、，下列说法正确的是（）A．若，，则B．若，，则C．若，，则D．若，，则3．如图所示为一个无线充电器，右侧是一个可以辐射电磁场的线圈，逆时针绕向，左侧是配套的模块化接口电路，它能把直流电变成高频交流电。手机背部安装有受电线圈，当正对送电线圈放上去时就实现了给手机充电的功能，其工作原理与变压器类似。图中最内侧线圈中间黑色Ⅰ区域为线圈中心区域，Ⅱ区域为环状绕线区域，若某时刻电流恒定，则下列说法正确的是（）

A．当送电线圈通顺时针方向的电流时，其中心区域的磁场方向垂直纸面向里B．在中心区域的白点处垂直线圈放一根较短的通电导线，它会受到安培力的作用C．送电线圈Ⅰ区域的磁场比Ⅱ区域的磁场弱D．当图中送电线圈的电流增加时，受电电流一定增加4．如图甲所示，用高压激发氢光谱管，使光谱管中的氢原子大量处于第4能级并辐射发光，其中某些光子打在连着验电器的锌板上，事先使锌板带负电，验电器张开一定的角度。已知锌板表面电子的逸出功是3.3eV，氢原子的能级示意图如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．光谱管会放出4种不同能量的光子B．光谱管发出的光能够使锌板发生光电效应C．从锌板中溢出的光电子的最大初动能为9.55eVD．由于是锌板表面的自由电子溢出，验电器的指针张角不变5．空间中有一正四面体，棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为的正点电荷，棱、、中点分别为e、f、g，、、中点分别为h、i、j。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（）A．e、f、g三点电势不同，h、i、j三点电势相同B．底面的中心位置点的电场强度为C．该正四面体内、外整个空间中一共有3个场强为0的位置D．若将一个负点电荷，从e点沿棱移动到i点，电场力做功为06．如图所示，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向下滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表、示数变化量的绝对值为、。下列说法正确的是（）A．示数减小，示数减小B．，C．示数不变，示数减小D．电源的输出功率增大7．金星是从太阳向外的第二颗行星，假设金星和地球都是围绕太阳做匀速圆周运动，现从地球发射一颗金星探测器，可以简化为这样的过程，选择恰当的时间窗口，探测器先脱离地球束缚成为和地球同轨道的人造小行星，然后通过速度调整进入椭圆转移轨道，经椭圆转移轨道（关闭发动机）到达金星轨道，椭圆长轴的两端一端和地球轨道相切，一端和金星轨道相切。若太阳质量为M，探测器质量为m，太阳与探测器间距离为r，则它们之间的引力势能公式为。已知椭圆转移轨道与两圆轨道相切于A、B两点且恰好对应椭圆的长轴，地球轨道半径为、周期为，金星轨道半径为，周期为，万有引力常量。忽略除太阳外其它星体对探测器的影响，则（）

A．探测器在地球轨道上的A点和转移轨道上的A点处向心加速度不同B．探测器从地球轨道经转移轨道到达金星轨道的最短时间为C．探测器在转移轨道A点的速度D．探测器在地球正圆轨道的机械能比在金星正圆轨道的机械能小二、多选题8．如图所示为竖直平面内的装置，左侧是一个平行板电容器，中部是一个简易变压器，右侧为固定的两条平行光滑金属导轨，导轨间有金属棒，且金属棒与导轨接触良好并可自由滑动。若要使带负电的液滴P静止在极板中间，则杆可能做下列哪些运动（）

A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动9．如图所示，为竖直平面内正方形的四个顶点，边长为L，水平。分别从A点和D点同时各平抛一个小球M、N，其速度分别为，，若两小球能同时到达上的某点，当它们相遇时，下列说法正确的是（）（重力加速度为g，不计空气阻力）

A．若N球速度恰好垂直于，则两小球的初速度大小关系为B．若N球速度恰好垂直于，则两小球到达的时间为C．若N球位移恰好垂直于，则两小球初速度大小关系为D．若N球位移恰好垂直于，则两小球到达的时间为10．如图所示，长为L、质量为M的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度射入木块并从中射出。已知从子弹射入到射出木块的时间内木块移动的距离为s，子弹穿过木块后子弹和木块的速度分别为和，设子弹穿过木块的过程子弹所受阻力恒定，则下列说法正确的是（）A．木块移动的距离s一定小于木块长度LB．木块质量M越大，木块速度越大C．木块质量Ｍ越大，子弹射出速度越大D．子弹的初速度越大，木块位移s越小，该过程产生的热量越少三、实验题11．某学生用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数，斜面倾角.

（1）如果实验采用的是电磁打点计时器，应该使用__________；A．直流电源4~6VB．交流电源4~6VC．交流电源220V（2）某次实验时先接通打点计时器，再释放物块，物块从静止开始沿斜面滑下，得到一条纸带如图乙所示，每两个相邻的计数点间还有4个点未画出，测量得到，，，，已知重力加速度取，，，则可以计算出物块与斜面间的动摩擦因数为______（结果保留2位小数）（3）如果实验时交流电频率是49Hz，而做实验的同学并不知道，则他测量的动摩擦因数______（填“大于”“小于”或“等于”）实际的动摩擦因数。12．某实验小组查阅到某种材料的热敏电阻阻值与温度的关系如表所示温度（℃）-100102030405060阻值（kΩ）281610.06.24.02.61.81.2现在实验室有如下器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约为）B．电压表（量程0~3V，内阻为）C．电压表（量程0~10V，内阻约为）D．滑动变阻器E.滑动变阻器F.待测热敏电阻G.电源E（电动势为12V，内阻r约为）H.开关和导线若干（1）为了较准确地测量25℃时热敏电阻的阻值，甲同学选取了部分器材，设计了实验电路如图甲，组内其他同学认为他的方案有两个问题，该实验方案存在的问题一是：________________；问题二是：________________。（2）经同学们讨论，对甲同学的实验方案进行了修正，采用第二套实验方案如图乙，比较准确的测量了该热敏电阻25℃时的阻值。实验时，滑动变阻器应选________________，电表P应选________________，电表Q应选________________（填器材前面的序号）（3）从设计原理看，第二套实验方案的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。四、解答题13．如图甲所示，避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。如图乙所示，某同学在实验室模拟避险车道，倾角为的固定斜面与水平面在点平滑连接，质量为M的物块A在距O点为处时以速率向斜面滑动，A与水平面和斜面间的滑动摩擦因数均为。已知重力加速度g取，忽略物块A经过O点时的机械能损失，物块A可视为质点。（1）为使A不与斜面顶端的防撞设施相碰，求斜面的最小高度h；（计算结果可保留根号）（2）实验中撤掉斜面，在斜面底端O位置放置质量为的物块B模拟小型车辆，A重复上述运动与B发生瞬时正碰，碰后两车一起向前运动，B与水平面间的动摩擦因数也为，求碰后B能向前滑行的距离。

14．如图所示建立空间三维坐标系，四个平行于平面的理想场分界面把的区域分成间距均为L的三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，最左侧界面与平面重合。整个空间中存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E的大小未知。有一质量为m、电荷量为的小油滴静止在坐标原点O。已知重力加速度为g，忽略空气阻力和运动过程中油滴的电荷量变化。（1）在Ⅰ区域加入沿x轴正方向的匀强电场，电场强度的大小也为E，求油滴通过Ⅰ、Ⅱ区域分界面时的速率；（2）在（1）问基础上，在Ⅱ区域和Ⅲ区域分别加入沿轴正方向和负方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，求油滴自O点运动到最右侧界面所用时间和到达最右侧界面的位置坐标；（3）在（2）问基础上，在Ⅱ区域加入沿z轴正方向电场，电场强度大小也为E，求油滴自O点运动到最右侧界面过程中沿z轴方向的位移。15．某吸管杯容积为1000mL，环境温度为27℃，大气压强为1atm，向瓶中快速注入一定量的热水后拧紧瓶盖。忽略水的饱和蒸气压的影响。（1）若某时刻杯内气体温度为90℃，求此时杯内气体的压强；（2）喝水时为防止喷水烫伤，可先拧松瓶盖放气。若某次放气能使六分之一的气体溢出。忽略此过程中杯内气体和外界的热交换，杯内空气可视为理想气体。若放气前杯内气体的温度为90℃，求放气后瞬间杯内气体的温度。16．均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在水平面内传播，波面为圆。时刻，所有波峰、波谷的波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标处的质点P处于波峰。质点P的振动图像如图乙所示，z轴正方向竖直向上。求：（1）该波的传播速度大小；（2）坐标处的质点第一次处于波谷的时刻。（结果保留3位有效数字）五、填空题17．吸管杯深受小朋友们的喜爱，但若使用不当则有被烫伤的风险。如图所示为某款吸管杯，当在空杯中注人半杯开水后并拧紧杯盖，若不慎误触发吸嘴开关使吸嘴弹出，热水将如喷泉般从吸嘴处喷出。注人开水后拧紧杯盖，杯内气体对器壁单位时间单位面积的撞击次数______（填“增加”或“减少”）；吸嘴弹开后液体迅速喷出，会使杯内气体分子的平均动能______（填“增大”或“减小”）。18．摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为减弱反射光而使玻璃后的景象清晰，常在镜头前装一片______滤光片。光的______现象说明了光是横波，光的______与______现象说明光是一种波。参考答案1．D【详解】司机刹车过程中，在轮胎还在转动的过程中，轮胎与地面之间是静摩擦力，刹车卡钳与刹车圆盘之间是滑动摩擦力，轮胎不转动在地面上打滑时，轮胎和地面之间是滑动摩擦力，刹车卡钳与刹车圆盘之间是静摩擦力。故ABC错误，D正确。故选D。2．D【详解】AB．根据向心力公式可得与质量无关，当时，有，故A、B错误；CD．对质量为的玩具有若，，有提供的向心力小于需要的向心力，应远离圆心，所以，故D正确；同理若，必有，故C错误。故选D。3．A【详解】A．当通入顺时针方向电流时，根据安培定则，可以判断中心区域磁场垂直纸面向里，A正确；B．垂直线圈放一根较短的通电导线时，导线与磁场平行，所以导线不受力，B错误；C．由于所有线圈产生的磁场都通过Ⅰ区域，并且方向相同，所以Ⅰ区域的磁场比Ⅱ区域强，C错误；D．当电阻一定时，受电电流的大小取决于单位面积上磁通量的变化率，D错误。故选A。4．B【详解】A．由于大量的氢原子处于第4能级，则光谱管辐射的光子能量种类是种，A错误；B．因光谱管辐射的光子的最高能量是所以可以使锌板发生光电效应，B正确；C．根据爱因斯坦的光电效应方程，即可得最大初动能为C错误；D．由于发生光电效应，锌板会失去部分电子，验电器指针张角变小，D错误。故选B。5．D【详解】A．根据对称性，六个棱中点分别到四面体各个顶点距离相等，故每个点电荷在六个棱中点各点的电势都相等，所以每条棱的中点电势都相同，故A错误；B．底面的中心位置O点的电场强度为4个点电荷形成的电场强度的叠加，底面的点电荷形成的电场强度的矢量和为0，故O点的电场强度为由a点的点电荷产生，大小为故B错误；C．根据对称性正四面体体心和无穷远处两个地方电场强度为0，故C错误；D．e、i电势差为0，故点电荷从e点沿棱移动到i点，电场力做功为0，D正确。故选D。6．D【详解】A．根据欧姆定律与闭合电路的欧姆定律可得，示数减小，示数变大，故A错误；B．将滑动变阻器的滑片P向下滑动时，流过电流表的电流增大，流过电阻的电流减小，设减小量为，流过电流表的电流增加，则有可知将滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电压表示数减小，电压表示数减小，电压表示数增大，有所以故B错误；C．可以把看成等效电源内阻，示数不变，为定值电阻，所以示数不变，故C错误；D．大于电源内阻r，当减小时，电源的输出功率增大，故D正确。故选D。7．C【分析】本题以对太阳系内轨道变轨问题为背景，从运动和力的视角，研究卫星的运动，考查学生运动观、相互作用观以及能量观等物理观点。【详解】A．A点椭圆轨道长轨的端点和正圆轨道的引力加速度相同，此处没有切向加速度，只有向心加速度，因此探测器在椭圆轨道和正圆轨道的A点向心加速度相同，选项A错误；B．沿转移轨道从A到B时间最短为半个椭圆周期，根据开普勒第三定律可得又联立解得选项B错误；C．半长轴端点A、B的等效半径相同，与两正圆相切，万有引力与速度方向垂直，充当向心力，设椭圆在A、B两点的等效半径为r，则有可得（或根据开普勒第二定律可得）探测器在转移轨道上A点的动能和引力势能之和与B点的相等，可得联立可得选项C正确；D．根据万有引力提供向心力有解得则探测器的机械能为可知圆轨道半径越大机械能越小，所以探测器在地球正圆轨道的机械能比在金星正圆轨道的机械能大，选项D错误。故选C。8．AD【详解】AB．向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，L2上感应电流的磁场方向向上，此时电容器上极板带正电，电容器间的电场竖直向下，液滴带负电，电场力竖直向上，重力和电场力可能平衡；同理，向右减速运动时，L2中的磁通量向下减小，L2上感应电流的磁场方向向下，此时电容器下极板带正电，电容器间的电场竖直向上，液滴带负电，电场力竖直向下，带负电液滴不可能静止，故A符合题意，B不符合题意；CD．根据推理，当向左减速运动时与向右加速运动时产生的效果相同，故C错误，D正确。故选AD。9．BC【详解】A．若N球到达时，N球速度恰好垂直于，如图1所示

M球位移偏角为45°，N球速度偏角为45°，对M求有对N球有可得故A错误；B．N球速度恰好垂直于时，M、N两小球水平位移之比为，小球下落高度为，故两小球到达的时间为，故B正确；C．若N球到达时，N球位移恰好垂直于，如图2所示

M球位移偏角为45°，N球位移偏角为45°，由平抛运动的特征可知，故C正确；D．若N球位移恰好垂直于，两小球的水平位移之比为，两小球下落高度为，故两小球到达的时间为，故D错误。故选BC。10．AC【详解】A．因穿透过程子弹所受阻力恒定，子弹加速度木块的加速度画出子弹和木块的图像由图1可知L一定大于s，故A正确；BC．若木块的质量M越大，越小，由图2可知，穿透时间变短，子弹射出速度越大，木块速度越小，故B错误，C正确；D．子弹的初速度越大，由图3可知木块位移s越小，但系统产生的热量为，保持不变，故D错误。故选AC。11．B0.56小于【详解】（1）[1]电磁打点计时器应该使用交流电源，工作电压为4~6V，所以选B；（2）[2]相邻两个计数点之间有4个计时点未画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔为，则解得对物块进行受力分析，由牛顿第二定律可得得代入数据解得（3）[3]计算时打点的频率是50Hz，周期是0.02s，；当交流电实际频率为49Hz时，打点周期大于0.02s，T的实际值大于0.1s，但是该同学计算时仍使用，则a的计算值偏大，该同学测量的动摩擦因数偏小。12．滑动变阻器的额定电流小，可能会被烧毁电流表量程太大（表述合理即可）DCB相等【详解】（1）[1]若使用，干路电流最大约为2.4A，超过了滑动变阻器的额定电流，所以滑动变阻器可能会被烧毁。[2]根据表格分析，热敏电阻阻值约为5000Ω，电压表最大量程是10V，热敏电阻的最大电流约使用电流表量程太大。（2）[3]第二套实验方案如图所示：滑动变阻器使用，干路电流大约为0.6A，未超过额定电流，应选D；[4]电源电动势为12V，电压表量程选择10V合理，电表P应选C；[5]已知内阻的电压表，可以串联进电路，充当小量程的电流表使用，电压表可以通过的最大电流是当电压为10V时，热敏电阻上最大电流约为因此电表Q应选B。（3）[6]从设计原理上看可以得到准确的电阻值。13．（1）；（2）0.5m【详解】（1）设物块A至斜面底端O点时速度为，根据动能定理解得滑上斜面过程中，根据动能定理解得（2）A与B发生碰撞动量守恒解得继续向前运动x，速度为零，根据动能定理得解得14．（1）；（2），位置坐标；（3）【详解】（1）油滴静止在坐标原点，根据平衡条件在Ⅰ区域加入沿x轴正方向、大小为E的匀强电场，根据动能定理得解得（2）油滴在Ⅱ区域和Ⅲ区域运动时重力和电场力平衡，油滴只在洛伦兹力作用下做圆周运动，轨迹如图所示带入数据解得设油滴在Ⅱ区域转过的圆心角为，根据几何关系解得该过程油滴沿y轴负向位移在Ⅱ区域历时根据对称性油滴在Ⅲ区域运动与Ⅱ区域运动的轨迹中心对称，所用时间以及沿y轴负方向位移相同，则到达Ⅲ区域右侧边界时，y轴方向上