2022-2023学年河北省部分高中高三下学期4月联考物理试题（解析版）

2022~2023学年河北省高三年级下学期4月份联合考试物理一、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【答案】D【解析】【详解】A．理想气体体积增大，分子间距离增大，当分子间表现为引力时，分子间的作用力做负功，分子势能增大，故A错误；B．气体的温度升高，则分子的平均动能变大，故B错误；C．根据可知，体积增大，温度升高，则气体的压强不一定减小，故C错误；D．气体体积增大，则W<0，温度升高，则∆U>0，根据∆U=W+Q可知，Q>0，即气体一定从外界吸收热量，故D正确。故选D。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.【答案】C【解析】【详解】设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面与水平方向夹角为θ，有解得故选C3.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.【答案】A【解析】【详解】均匀带电球壳对壳外某点的场强，可以看做集中在球壳中心的点电荷对求外某点的场强，由可得故选A。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【答案】D【解析】【详解】A．将P向上移动，通过的电流的频率保持不变，故A错误；B．将P向上移动，原线圈的匝数变大，根据可知副线圈输出电压变小，两端电压减小，变暗，故B错误；C．闭合S，副线圈总电阻减小，副线圈输出电流增大，则定值电阻两端电压增大，两端电压减小，不会烧掉，故C错误；D．将P向下移动，原线圈的匝数变小，根据可知副线圈输出电压变大；闭合S，副线圈总电阻减小，副线圈输出电流增大，定值电阻两端电压增大，由于也变大，则两端电压可能不变，可能正常发光，故D正确。故选D。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/sC.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【答案】D【解析】【详解】A．由图乙知t=1s时，质点M的振动方向沿y轴正方向，结合图甲知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误；B．根据题图可知波长λ=4m，周期T=2s，所以波速为2m/s，故B错误；C．在t=1s时，质点P沿y轴负方向运动，再过半个周期即t=2s时，质点P沿y轴正方向运动，故C错误；D．在1s~3.5s时间内质点N的路程为故D正确。故选D。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C.汽车的平均速度大小为20m/sD.汽车在0~8s内的位移大小为120m【答案】B【解析】【详解】A．有牛顿第二定律可知汽车的加速度方向与其所受摩擦力方向相同，故A错误；B．由可得故B正确；C．汽车的平均速度大小为故C错误；D．车停止时所用时间所以汽车在0~8s内的位移大小为故D错误。故选B。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0.5B.滑块上滑过程克服摩擦力做的功为20JC.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25D.滑块返回斜面底端时，滑块所受重力的功率为12W【答案】C【解析】【详解】AB．由乙图可知滑块上滑的最大位移为5m，从斜面底端上滑至回到斜面底端过程中客服阻力做功为20J，所以上滑和下滑过程客服阻力做功都为。则上滑过程中有，解得故AB错误；C．上滑过程中阻力做功，解得故C正确；D．滑块返回斜面底端时，滑块的动能为解得滑块所受重力的功率为故D错误。故选C。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【答案】AC【解析】【详解】AB．U的裂变方程为故A正确，B错误；CD．因为中等质量的原子核比结合能最大，质量数越大，比结合能越小，所以的比结合能比U的大，故C正确，D错误。故选AC。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64D.地球与月球平均密度的比值为【答案】BD【解析】【详解】A．由万有引力提供向心力可知解得故故A错误；B．由可知故B正确；C．由万有引力提供向心力可知解得故C错误；D．由上分析可知得D正确故选BD。10.在如图所示的电路中，半径为的半圆形金属滑轨一端与阻值为的定值电阻连接，另一端靠近金属棒转轴（但不连接），金属棒的长度略大于，可绕点在竖直面内转动，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绕点顺时针匀速转动，直至水平，整个装置处在磁感应强度大小为、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【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意，由右手定则可知，转动过程中，感应电流方向一直为顺时针，故A错误；B．在时刻，金属棒转过，有效长度为，则感应电动势为通过定值电阻电流为故B正确；C．当金属棒水平时，感应电流最大，则有通过定值电阻的电流的最大值为故C正确；D．根据题意，由、和可得故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.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。【答案】①.2.0②.桶（含桶中砝码）的质量没有远小于小车的质量③.不会【解析】【详解】（1）[1]由逐差法可得（2）[2]当桶（含桶中砝码）的质量远小于小车的质量时绳子拉力近似等于桶（含桶中砝码）的重力。图线上部弯曲并偏离原来的直线原因是桶（含桶中砝码）的质量没有远小于小车的质量。[3]假设桶（含桶中砝码）的质量为m，小车的质量为M，对系统整体有解得可知为定值，所以a与F成正比，图线不会弯曲。12.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”）毫安表内阻的真实值。（3）若取毫安表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）。【答案】①.②.50.0③.小于④.串联⑤.950【解析】【详解】（1）[1]毫安表A的量程3mA，则电路中的最大电流为3mA，电路的最小电阻为故滑动变阻器应选用。（2）[2]实验中用半偏法测电表的内阻，所以R的阻值即为电表的测量值，则表A的内阻测量值[3]由于闭合S2，电阻箱R并入电路，电路的总电阻变小，干路电流变大，而流过毫安表的电流为满偏的一半，所以流过电阻箱R的电流大于满偏的一半，根据并联电路的特点，可知电阻箱R的阻值小于毫安表的内阻，即测量值小于表A内阻的真实值。（3）[4][5]应把毫安表与电阻箱串联，改装成电压表，量程为3V，则有则将电阻箱R的阻值调到13.假日期间，小聪与家人去售楼部收房，小聪想检查阳台窗户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。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（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解得设激光在第一层玻璃中的偏移量为，根据几何关系有解得（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激光的总偏移量因为，所以双层玻璃的厚度不是合同中的5mm。14.如图所示，质量为的木板静止在足够大的光滑水平地面上，质量为的滑块静止在木板的左端，质量为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，重力加速度大小为，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；（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。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（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，根据功能关系有解得（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设滑块在木板上相对木板滑动时木板的加速度大小为，对木板，根据牛顿第二定律有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又有解得15.如图所示，在竖直面内有一直角坐标系，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，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。【答案】（1），；（2），；（3）【解析】【详解】（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解得滑块在斜面上做