河北省张家口市高三年级下册3月一模考试物理试题

河北省张家口市2022届高三下学期第一次模拟考试

物理试卷

一、单选题

1.如图所示，载有物资的热气球静止于空中某高度处。现将其中的一部分物资在热气球外由静止释

放，已知释放的物资质量小于热气球剩余的总质量，释放物资后热气球受到的浮力不变，不计空气阻

力。则从释放物资到物资落地前的时间内，释放的物资和热气球组成的系统（）

热气球《〃

▼释放的物资

A.总动量向上B.总动量向下C.机械能减小D.机械能增大

2.目前在我国光刻机设备生产领域已经实现了90nm制程的光刻机量产，上海微电子预计推出28nm

的光刻机，光刻机中的一项关键技术就是激光光源的控制。若某激光光源发射出一束波长为人的单色

平行激光束，发光的功率为P,已知真空中的光速为c,普朗克常量为h,不考虑激光在传播过程中的

衰减，则该激光光源发出的激光束在长度Im内的平均光子个数为（）

AP入RP入cPc2Pc

A∙砂B∙而C∙ɪnD-hλ

3.2022年2月7日在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子IoOO米决赛中，中国

选手任子威夺得冠军，其比赛场地如图甲所示，场地周长，其中直道长度为，弯道半径为8m。若一

名质量为50kg的运动员以大小12m∕s的速度进入弯道，紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，如图乙所

示，运动员可看作质点，重力加速度g取IOm∕s2,则运动员在弯道上受到冰面最大作用力的大小最接

近的值为（）

终点线，起跑线

共同；1000m,3000m,5000m

!500m,1500m

甲乙

A.500NB.900NC.1030ND.2400N

4.真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、0、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电

粒子a、b从同一位置P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所

示，已知a粒子带负电，b粒子带正电，下列说法正确的是（）

B.电场力对a粒子做负功，对b粒子做正功

C.a粒子与b粒子的电势能均减小

D.若在O点静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点

5.2021年4月29日在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，

中国空间站在轨组装建造全面展开，中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本

构型。已知天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，轨道高度约为400km,设地球是一个半径约为6400km、

质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度2,则天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期约为

（）

A.B.C.D.

6.2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远

程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若保持输送电能总功

率、输电距离不变的情况下，从原来的15OkV高压输电升级为135OkV的特高压输电，下列说法正确

的是（）

A.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的9倍

B.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的④

C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的义

D.若更换直径为原来输电线直径等的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变

7.如图甲所示，一物块从固定斜面的底端沿斜面方向冲上斜面，物块的动能Ek随距斜面底端高度h

的变化关系如图乙所示，已知斜面的倾角为30。，重力加速度大小为g,取物块在斜面底端时的重力势

能为零，下列说法正确的是（）

B.物块与斜面间的动摩擦因数为学

C.上滑过程中，物块动能等于重力势能时，到斜面底端的高度为彳垢

D.下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能大小为学

二、多选题

8.已知无限长的通电直导线在空间某点形成的磁感应强度大小B=kJ其中k为常数，I为通电直

导线中的电流大小，d为该点到导线的距离。两根无限长平行通电直导线a、b中的电流方向如图中箭

头所示，其中导线a中的电流大小为I。，P为两根导线所在平面内的一个点，且P点到两导线a、b的

距离相等，P点的磁感应强度大小为Bo。若导线b中的电流大小不变，仅改变其电流方向，P点的磁

感应强度大小变为学，则可知导线b中的电流大小为（）

V

OAp

ab

A.2IoB.9C.3IoD.,

9.如图所示，倾角为。的固定细杆上套有一小球P,另一个小球Q通过细线与小球P连接，对小球Q

施加一个水平向右的作用力F,系统静止时，两小球之间的细线恰好与细杆垂直，已知两小球的质量

A.作用力F的大小为mgtanθ

B.细线张力FT的大小为mgcos6

C.细杆对小球P的摩擦力Ff的大小为mgsinθ

D.细杆对小球P的弹力FN的大小为2mgcos0

10.如图所示，宽度为L、左右两部分倾角均为。的足够长光滑金属导轨ACD—AlGDl分别置于两匀

强磁场中，CG两侧的匀强磁场分别垂直于对应导轨所在平面，CG左侧磁场的磁感应强度大小为2B,

右侧磁场的磁感应强度大小为B。长度均为L,电阻均为R,质量分别为2m、m的导体棒ab、Cd分

别垂直导轨放置在CG两侧的导轨上，两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，导

轨电阻不计，重力加速度为g。某时刻将导体棒ab、Cd由静止释放，下列说法正确的是（）

A.任意时刻导体棒ab、Cd运动的加速度都相同

B.导体棒ab的最大速度为驾鬻磬

C.若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程中导体棒ab克服安培力做的功为2mgh-

4m3g2R2sirι28

3B4L4

D.若导体棒ab下降高度h时达到最大速度，则此过程经历的时间为2,票总+翕%

三'实验题

11.某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律，光电门1、2固定在气垫导轨上，质量分

别为∏U和mt3的两个滑块(含遮光片)从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两个光电门之间某位

置发生碰撞并粘在一起继续运动，运动到气垫导轨一端时立刻被锁定。

(1)两滑块上的遮光片宽度相同，用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则遮光片的宽

度为mm；

(2)实验中光电门2记录了三次挡光时间均为，则碰撞前滑块B的速度大小为m∕s,碰

撞后滑块整体的速度大小为m/s；(结果均保留2位有效数字)

(3)实验过程中，该同学忘了记录滑块A经过光电门1的时间，若碰撞过程中两滑块的动量守恒,

则滑块A通过光电门1的时间为s(结果保留3位小数)。

12.某实验小组用如图甲所示的电路来测量电阻RX的阻值，图甲中定值电阻Ro=30C,两电流表内阻

很小，回答下列问题：

甲乙

（1）先用多用电表欧姆挡粗测RX的阻值，选择的倍率为“X1”，示数如图乙所示，则读数为

Ωo

（2）按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线完成图丙中的电路图。

（3）将滑动变阻器的滑片置于（选填“左端”“右端”或“中间”）位置，闭合开关S,改变

滑动变阻器滑片位置，记下两电流表的示数分别为L、L,则待测电阻的表达式RX=

（用Ro、1卜卜表示）。

丙丁

（4）为了减小误差，多测几组h、L的值，作出L-L关系图像如图丁所示，可得待测的电阻Rx=_

Ω;待测电阻阻值的计算结果与真实值相比（选填“偏大”或“偏小

四、解答题

13.如图所示，足够长的固定光滑斜面的倾角6=30。，斜面顶端有一轻质光滑定滑轮。质量为m的滑

块P通过不可伸长的细线绕过定滑轮与重物Q相连。开始时托着重物Q使细线竖直且恰好处于绷直

状态，滑块P与滑轮间的轻绳与斜面平行。现由静止释放重物Q,重物Q竖直向下运动经过时间to

时，细线突然被烧断，发现滑块P又经过时间to恰好回到了出发位置，重力加速度为g,求：

（2）滑块P从开始运动到返回出发位置过程中运动的路程。

14.如图所示，平面直角坐标系XOy的第一象限存在垂直于Xoy平面向里的匀强磁场，第二象限存在

沿X轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子在X轴上的A（-

d,0）点沿y轴正方向射入电场区域，粒子第一次经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角为60。，

之后每相邻两次经过y轴时的位置间距相等。不计粒子重力。求：

(1)粒子的初速度VO的大小；

(2)匀强磁场磁感应强度B的大小；

(3)粒子从A点运动到第n次经过y轴的时间。

15.如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压强为

1.5×105Pa,体积为600mL,温度为200K,活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气体温度，当气

体温度达到600K时，活塞对卡扣的压力恰好减为0,然后继续缓慢升高缸内气体温度到800K,整个

过程气体吸收的热量为600J且未漏气，不计汽缸和活塞间的摩擦。求：

∖∖∖∖∖∖∖∖X^

(1)缸内气体在温度为800K时的体积；

(2)整个过程气体内能的增加量。

16.如图所示，某玻璃砖的横截面是一个直角梯形，其中NABC=90。，ZBCD=60oo一束单色光在横

截面内沿与AB边成30。角的方向从O点射入玻璃石专，最终垂直BC边射出玻璃砖。

（1）求玻璃砖对该单色光的折射率；

（2）仅改变单色光与AB边的夹角，当CD边恰好有光线射出时，求单色光与AB边夹角的余弦

值。

五、填空题

17.如图所示为两个分子之间的分子势能EP随分子间距离r的变化关系图线，两分子之间距离为ro时

分子势能最小，此时两分子之间的作用力为（选填“引力""斥力''或"零"）；若两分子之间的

距离由ro开始逐渐变大，则两分子间的作用力（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增

大后减小”或“先减小后增大

18.均匀介质中的波源O沿y轴方向做简谐振动，形成一列沿X轴正方向传播的简谐横波，在t=0

时刻的波形图如图所示,在t=6.5s时刻,平衡位置为x=2m的质点P刚好第4次达到波峰。则t=6.5s

时刻，X轴上刚好起振的质点的平衡位置坐标为Xl=m,质点P振动方程为

mo

N/m

o-2h7"^'"

0Γ⅛一⅛-6—>x/m

-0.2

答案解析部分

1.【答案】D

2.【答案】A

3.【答案】C

4.【答案】C

5.【答案】B

6.【答案】D

7.【答案】C

8.【答案】C5D

9.【答案】A,C

10.【答案】B,D

11.【答案】（1）

（2）；

（3）

12.【答案】（1）23

(2)

（3）右端；RX=2j_ɪfiɑ

1I

（4）24；偏大

13•【答案】（1）解：细线断前，由牛顿第二定律可知，对滑块P有Fr-TngSin30°=Tnal

对重物有巾

Qnɪig-FT=Ial

滑块P的位移无I=聂说

滑块P在to时的速度也=的如

细线断后,由牛顿第二定律可知滑块P的加速度大小=gsin30°=f

又经过时间如,滑块P运动的位移检=v1t0-∣a2⅛

由题意可知+%2=O

解得%=f

4m

叫F

1?2

(2)解：细线断后滑块P沿斜面上升的距离为3=孟

滑块P从开始运动到返回出发位置运动的路程s=2(%1+x3)

解得S=丝多

9

14.【答案】(1)解：粒子进入电场后做类平抛运动，沿X轴方向的加速度大小α=知

从A点运动到第一次经过y轴的过程，X轴方向有年=2ad

第一次经过y轴时有tan60。=

联立解得孙=强梁

(2)解：粒子第一次经过y轴时的速度大小U=

粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力qvβ=

由几何关系可知，粒子每次进入磁场到离开磁场的过程中沿y轴方向运动的距离L=2rsin6(Γ粒子每

次从y轴进入电场到离开电场，运动的时间％=等

to时间内，粒子沿y轴方向运动的距离为y=v0t0

由题意可知y=L

联立解得B=

(3)解：设粒子从A点到第一次经过y轴的时间为J,则由4αtj=d

解得膺

粒子第一次经过y轴到第二次经过y轴，在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知粒子在磁场中运

动的时间为t2=彳

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期7=等

解得以=等膺

粒子第二次经过y轴到第三次经过y轴，在电场中运动的时间J=等

2≡=2tl

所以粒子从A点运动到第n次经过y轴时的时间t=nt+^t=［止磐ɪ+可,∣2dm,

12l√w（n=

135,7……）

,、nnτr√3∣2