2022届高三开学摸底考试物理试卷（河北卷）

2022届高三开学摸底考试物理试卷（河北卷）

一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设带电荷

量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其形成的等效电流I的

大小和方向为（）

A.—顺时针B.-顺时针C.——逆时针D.—逆时针

2兀尸r2nrr

2.关于自由落体运动，下列说法正确的是（)

A.树叶在空中的飘落是自由落体运动

B.物体刚下落时，速度和加速度都为零

C.做自由落体运动的物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是1:3:5

D.做自由落体运动的物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1:4:9

3.2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号”探测器在文昌航天发射场

成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都绕

太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么（）

A.火星公转的周期小于地球公转的周期B.火星公转的角速度大于地球公转的角速度

C.火星公转的线速度小于地球公转的线速度D.火星公转的加速度大于地球公转的加速度

4.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有阻值&=24。和K=5C、6=4。的定值电阻，原

线圈左侧接一正弦交流电源，开关闭合前后原线圈的输出功率不变，则原、副线圈的匝数的比值为

5.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为仪4>0）的带电粒子从圆周

上的M点沿直径MQN方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为匕，离开磁场时速度方向偏

转90°；若射入磁场时的速度大小为岭，离开磁场时速度方向偏转60°。不计重力，则以为（）

/XX/X\

上登&二二N

M\xxOxx

\xxxx/

D.x/3

6.如图所示，小球用细绳系住置于斜面体上，绳的另一端固定于0点。现用水平力F缓慢推动斜面

体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于伸直状态。当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水

平，此过程中斜面对小球的支持力&以及绳对小球的拉力耳的变化情况是（）

A.8保持不变，耳不断增大B.用不断增大，斗不断减小

C./保持不变，斗先增大后减小D."不断增大，耳先减小后增大

7.如图所示，质量均为0.5kg的两个小物体A、3放在水平地面上，相距13.5m,它们与水平地

面间的动摩擦因数均为〃=。3,现使它们分别以初速度办=9m/s和%=3m/s同时相向运动，g

取lOm/s?,则它们（）

A.经2s相遇B.经3s相遇C.经4s相遇D.不可能相遇

二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符

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.如图，水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个滑块A和8,A与转轴的距离为r,B

与转轴的距离为2八滑块A和B分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上，当圆盘静止时，与滑块A

和8相连的细绳上的拉力都为零。滑块A和8的质量均为〃？，与圆盘之间的动摩擦因数均为以。

重力加速度为g,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动，转速逐渐增加，设绳

子不会断裂，则下列说法正确的是（）

A,转盘对两滑块的摩擦力始终等于〃mg

B.当拉8的细绳拉力为4772g时，拉A的细绳拉力为0

C.当拉A的细绳拉力为f.ung时，拉B的细绳拉力为3"mg

D.拉A的细绳较拉8的细绳先出现拉力

9.如图所示为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图。其中48为平行板电容器的两

个极板，上下位置均固定，目分别接在恒压电源的两极上，A板接负极。已知绝缘纸张的厚度越大,

相对介电常数越大。下列说法正确的是（）

H

A.当流水线上通过的产品厚度增大时，平行板电容器的电容增大

B.当灵敏电流计中有从b流向a的电流时，说明绝缘纸张变厚

C.当绝缘纸张厚度变薄时，两板间电场强度变大

D.增大恒压电源的电压值，可提高监控装置的灵敏度

10.如图所示，传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块，若木块

与传送带间的动摩擦因数为N,则木块从左端运动到右端的时间可能是（）

三、非选择题：共54分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必须做答，第15~16题为选考题,

考生根据要求做答。

（一）必考题：共42分。

11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，有如下器材：木板、白纸、图钉、橡皮筋、

细绳套和一只弹簧测力计.

（1）为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表:

弹力尸/N0.501.001.502.002.503.003.50

伸长量0.741.802.803.724.605.586.42

x/(10-2m)

①根据表中数据在下面的坐标系中作出F-x图像;

②通过图像求得该弹簧的劲度系数上=N/m。（结果保留两位有效数字）

（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示，其读数为N；同时利用（1）中

结果获得弹簧上的弹力值为2.50N»

①请在图乙中画出这两个共点力的合力”的图示。

②由图得到腺=N。（结果保留两位有效数字）

12.某物理课外活动小组学习了“测量电源的电动势和内阻”后，自制了一个橙子电池组，将该电

池组接在铭牌为“1.5V,0.3A”的小灯泡上，发现小灯泡不亮，用多用电表粗测该电池组电动势

约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA。为了进一步研究小灯泡不亮的原因，该活动小组设计了如

图所示的实验电路，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验。

（1）除了开关和导线等基本器材外，同学们还准备了以下器材:

A.电压表（0~3V）

B.电压表（0~15V）

C.电流表（0^3.0mA）

D.电流表（O'O.6A）

E.电阻箱（0、99.9。）

F.电阻箱（0~9999.9C）

实验中电压表应选用；电流表应选用；电阻箱应选用。（均填选项字母）

（2）闭合开关0和S?，调节电阻箱并记录电阻箱的示数凡、电流表的示数4和电压表的示数U。，

由此可知电流表的电阻RA为（用上述物理量表示）。

（3）闭合开关0和S”调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据，作出U-/图线可得出

电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比（填“偏小”“相等”或“偏

大”），测量的内阻值与真实值相比（填“偏小”“相等”或“偏大”）。

（4）断开S2闭合耳，调节R,仅由多组电流表的示数和电阻箱的示数R,作出;-R图线为一条倾

斜的直线，且该直线的斜率为k,纵截距为b,则该电池组的电动势为,内阻为

。（用k、b、RA表示）

（5）针对（3）（4）中所述两种方法，小组交流讨论后发现所述方法内阻的测量值更精

确。[填“（3）”或“（4）”]

13.如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨的倾角6=30。，间距d=Q4m,定值电阻R=0.8。。

在导轨平面上有一长为乙=2.6m的匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度B=0.5T。

一根与导轨垂直放置的导体棒以初速度％=2m/s从上边沿进入磁场，最后以某一速度离开磁场。

导体棒的质量％=0.2kg,电阻不计。gMX10m/s2o

（D求导体棒刚进入磁场时加速度的大小；

（2）求题述过程中通过电阻R的电荷量；

（3）若定值电阻R在此过程中产生的热量为。5J,求导体棒离开磁场时的速度。

14.如图，光滑轨道尸QO的水平段。0=4，轨道在0点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物

块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在0点与质量为4帆的静止小物块B发生碰撞。A、B与地

面间的动摩擦因数均为〃=0.5,重力加速度大小为g。假设43间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞

时间极短。求

(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小；

(2)A、8均停止运动后，二者之间的距离。

(二)选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应

的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选

考题的首题进行评分。

15.【选修3-3】(12分)

(1)在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动情况，每隔30s记录-次小炭粒的位置，顺次连接

各位置，如图甲所示，乙图是某种液体盛入某材料制作的容器中静置后的情况。下列说法中正确的

是.

甲乙

A.由甲图可得出结论：小炭粒的运动是杂乱无章的

B.由甲图可得出结论：小炭粒长时间的运动是杂乱无章的，但在每个30s的时间里却在做直线运动

C.由乙图可得出结论：这种液体浸润该材料

D.由乙图可得出结论：这种液体不浸润该材料

(2)易县中学物理兴趣小组设计一如图所示的测量水深的装置，顶部带充气孔的薄壁圆柱形容器

内壁光滑，长为60cm,圆筒内有一轻活塞，底部中心处开有一圆孔。将活塞置于与容器顶部相距40cm

的位置时封闭充气孔。使圆筒竖直沉入易水湖中，活塞与水接触充分，当圆筒下沉到某一深度时发

现活塞离圆筒顶部的距离变为33cm。已知湖面的温度为27℃,大气压为l.OxIO、pa,下沉深度的水

温为24℃,湖水密度为1.Ox10'kg/m二重力加速度为10m/s2.求:

40c

①活塞所在位置的水的深度;

②如果把该装置移到一个海拔较高的山峰的峰顶，测得峰顶温度为12℃,活塞距离容器顶部50cm,

求峰顶处大气压。

16.【物理——选修3-4】

(1)如图，在折射率〃=夜的液体表面上方有一单色激光发射器S,它能垂直液面射出细激光束,

在液体内深h处水平放置一平面镜，镜面向上，平面镜中心0在光源S正下方。现让平面镜绕过0

点垂直于纸面的轴开始逆时针匀速转动，转动周期为T,液面上方的观察者跟踪观察液面，观察到

液面上有一光斑掠过，进一步观察发现光斑在液面上尸、。两位置间移动。下列说法正确的是

A.在平面镜开始转动的一个周期内，能观察到液面上光斑的时间为工

8

B.液面上P、。两位置间距离为血//

C.光斑刚要到达P点时的瞬时速度为酬

T

D.光斑由Q点运动到P点所用的时间为工

4

(2)某兴趣小组设计了一种检测油深度的油量计如图甲所示，油量计固定在油桶盖上并将油量计

竖直插入油桶，不计油量计对油面变化的影响。图乙是油量计的正视图，它是由透明塑料制成，它

的下边是锯齿形，锯齿部分是N个相同的等腰直角三角形，腰长为也d,相邻两个锯齿连接的竖

2

直短线长度为4,最右边的锯齿刚好接触到油桶的底部，油面不会超过图乙中的虚线I,塑料的折

2

射率小于油的折射率。用一束单色平行光垂直照射油量计的上表面时，观察到有明暗区域。

(i)为了明显观察到明暗区域，求透明塑料的折射率的最小值；

(ii)当油面在图丙所示虚线II位置时，请在答题卡图丙上画出明暗交界处的光路图并标注出明暗

区域。若某次测量最左边亮区域的宽度为L,求此时油的深度。

，明暗区域

/油桶盅

答案以及解析

1.答案：C

解析：电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为7=至，根据电流的定义式得：电流

V

/=幺=5=兽，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故

T2nr

C项正确。

2.答案：C

解析：树叶在空中飘落时，树叶受到重力和空气阻力，所以树叶在空中的飘落不是自由落体运动，

故A错误；物体刚下落时，速度为零，但加速度为重力加速度，故B错误；自由落体运动是初速度

为零的匀加速直线运动，第1S内、第2s内、第3s内的位移之比是1:3:5,根据平均速度口=2

t

知第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是1:3:5,故C正确，D错误。故选C。

3.答案：C

解析：万有引力提供向心力，得G粤=幺解得7=27匚，地球到太阳的距离小于火

r\T)VGM

星到太阳的距离，则地球公转的周期小于火星的公转周期，故A错误；由G券=优得。=怦,

则地球公转的角速度大于火星的公转的角速度，故B错误；由G华=根止得丫=但反，可知地球

公转的线速度大于火星的公转的线速度，故C正确；由6号=，阳得a=半，解则地球公转的加

厂r

速度大于火星的公转的加速度，故D错误。

4.答案:A

解析：如图所示，原、副线圈电压、电流关系为设原、副线圈匝数比为乂=3

n

U2%,2\G

原线圈两端的等效电阻为R等效=5=(幺］卫=公/?。S闭合前原线圈两端的等效电阻为

'1\n2J12

R等效产-代+/?2),S闭合后原线圈两端的等效电阻为/效2二炉/?2,交流电压不变，根据开关闭

<\2/\2

合前后变压器原线圈的输出功率不变，有［=---R等如，P2=—-—•/奴2,4=鸟，

、％效1+&)效2+/)

解得k=2,A正确。

解析：本题考查带电粒子在圆形磁场中的运动。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，速度方

向改变的角度就是圆心角。根据几何关系，当粒子的速度方向偏转90°时，粒子做圆周运动的半

径4等于圆形磁场区域的半径R。当粒子的速度方向偏转60。时，粒子做圆周运动的半径4等于

拒R,根据〃阳=对，得丫=也，可知丫8/，所以土=二=坐，B项正确。

rm丹为3

6.答案：D

解析：方法一：解析法先对小球进行受力分析，如图甲，小球受到重力祖g、支持力外、拉力耳

的作用，设细绳与水平方向的夹角为B,斜面的倾角为a,由平衡条件得

YYIQsinccm?

Fcosa+F.sinj3=mg,sina-Ecos/3=0,联立解得K=----=------------：-------。

NTrcos(p-a)cosa+sinatanp

用水平力F缓慢推动斜面体，B一直减小直至接近0。由题图易知，起始时刻尸>。，当A=a时,

cos(£-a)=l,耳最小，所以不先减小后增大。B一直减小直至接近0,tan/7不断减小，然不断

方法二：图解法由于用水平力F缓慢推动斜面体，故小球处于动态平衡状态。小球受到大小方向

均不变的重力、方向不变的支持力、方向大小均变化的细绳的拉力，三个力构成封闭的矢量三角形,

画出小球受力示意图如图乙所示。当细绳与斜面平行时.，细绳拉力耳2与支持力方向垂直，细绳拉

力最小。当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，细绳拉力为耳「所以心先减小后增大，而此

过程中斜面对小球的支持力取一直增大，选项D正确。

7.答案:A

解析：由牛顿第二定律有"烟=小《,可得a=3m/s?；由r=N,可得A、3两物体从开始运动到

a

停下来的时间分别为3s和1s；由4，可得B所走的位移大小为1.5m；由于A、3相

向运动，则A运动的位移大小为12m,由s.=U*A-gm；,得f,\=2s,即经2s相遇，故选项A

正确。

8.答案:BC

解析：随着转速增加，需要的向心力逐渐增大，静摩擦力逐渐增大，因右侧滑块所需向心力较大，

拉8的细绳先出现拉力，A、D错误；当拉8的细绳拉力为〃时，对于滑块B有：

pmg+]nmg=mco；x2r,此时对于滑块A有：FA+pmg=mco；xr,解得以=0,B正确；

拉A的细绳拉力为“烟时，对于滑块A有：jLimg+jLimg=ma^r,此时对于滑块B有：

FB+jLimg=mco[x2r,解得C正确。

9.答案：ABD

解析：根据电容的决定式c=用，可知当产品厚度增大导致彳增大时，电容器的电容C增大，

选项A正确；当灵敏电流计中有从b流向a的电流时，说明电源正在对电容器充电，根据C=■^可

知电容增大，说明纸张变厚，选项B正确；当绝缘纸张厚度变薄时，彳减小，电容器的电容C减小,

而电源电压不变，也没有改变极板间的距离d,由E知两板间电场强度不变，选项C错误；根

a

据。=(?。可知，若增大恒压电源的电压值，纸张薄厚变化能够引起更大的电荷量变化，电流计指

针偏转更明显，灵敏度更高，选项D正确。

10.答案：ACD

解析：若木块先做匀加速运动，速度达到传送带速度后做匀速运动，则在匀加速运动阶段，加速度

vV2V2L—X,Lv

a=〃g,时间4=——，位移士=丁=『；在匀速运动阶段，时间——L=-—-,所以木

2a2Mgvv2〃g

Lv

块从左端运动到右端的时间，=4+，2=一+不一，故A正确。若木块一直做匀加速直线运动，根据

,故C正确。若木块一直做匀加速直线运动，且到达右端的速度恰好为

V,根据平均速度推论知A=则运动的时间r=上，故B错误，D正确。

2v

11.答案：(1)①见解析图

②54

(2)2.10

①见解析图

②3.3

解析：(1)①先描点，后作一条直线，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直

线两侧，如下图所示；

01234567"/(Vm)

②图线的斜率表示弹簧的劲度系数k,据图可知

325

k=-N/m^54N/m

6x102o

(2)弹簧测力计的读数为2.10N；①设每单位长度为1N,则合力心的图示如图所示。

12.答案：(1)A;C;F

(2)乎一9

,0

(3)偏小;偏小

（5）（4）

解析：（1）用多用电表粗测该电池组的电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA,故实验中电

压表应选用0~3V量程的A,电流表应选用0'3.0mA的C；回路中的总电阻阻值至少为

盘=。=500。，为了使电表示数变化明显，增大电阻的调节范围，减小误差，则电阻箱应选用

F。

（2）由电路图可知，电流表与电阻箱串联后与电压表并联，根据欧姆定律，电流表的电阻为

（3）由题图可知，相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小,

当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-/图像如图所示，由图像可知，电动势测量

值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。

（4）由闭合电路欧姆定律可知，E=/（；?+&+/•）

变形可得］=

则攵==,力=

E

联立解得E==

KK

（5）在（4）的方法中，考虑了电流表内阻，消除了电流表内阻对测量值的影响，则（4）所述方

法内阻的测量值更精确。

13.答案：（1）导体棒刚进入磁场时

产生的感应电动势E=

导体棒中的电流/

导体棒所受的安培力尸=8/4

根据牛顿第二定律mgsin，-b=ma

代入数据解得a=4.5m/s2。

(2)由公式4=〃

电路中的平均感应电动势后=包

电路中的平均电流/=£

R

代入得〃;华

磁通量的变化量△①=BLd

代入数据解得q=0.65C。

(3)由能量转化和守恒定律得

mgLsin。=Q+1WV2_^WV2

代入数据解得v=5m/s。

14.答案：(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为1师、|衣访;

(2)43均停止运动后，二者之间的距离为旦/?。

125

解析：(1)A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：=

43发生完全弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，

以向右为正方向，由动