2023届河北省衡水中学高三下学期一调考试物理和答案

2022—2023衡水中学下学期高三年级一调考试物理本试卷分第Ⅰ8100间75分钟。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项481066分，选对但不全的得3分，有选错的得01对人体的危害很大。氡的同位素中对人体危害最大的是氡(Rn)及其衰变产物，氡(Rn)的衰变反应链为Pb,其中氡(Rn)的半衰期为3.8天。关于氡(Rn)的衰变反应，下列说法正确的是A．温度升高，氡的衰变速度会变快B．④过程只发生了aC．一个氡核(Rn)经过一个衰变链，共发生了3次衰变、2次D．每经过3.8天，将有半数的氡(Rn)衰变为铅(2PM两点的电势分别为、，此试探电荷在PM两点的动能分别为E、E,下列说法正确的是PMA．电场强度方向一定水平向右B．该试探电荷在P点受到的电场力沿OPC．PMD．EE3．如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1000匝，副线圈的匝数n匝，将原线12圈接在电压u2t)V的交流电源上，已知定值电阻R100,电流表A为理想电流表，下列说法正确的是A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2B．交流电的频率为50HzC．电流表A的示数为0.42AD．变压器的输入功率是16W4．天问一号着陆器着陆于火星表面的过程可简化为如下过程：首先着陆器在距火星表面高为haF。1当四条缓冲脚”t速度减为0着陆器的质量为m，火星半径为R(R远大于h)，引力常量为G。下列说法正确的是(Fma)R2A．火星的质量为FB．火星表面的重力加速度为m12C．火箭反推力对着陆器所做的功为2m2D．着陆器对火星表面的平均冲击力大小为Ft5．在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块ⅠⅡ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前滑块ⅠⅡ及粘在一起后的速度时间图像分别如图中的线段ab、c所示。由图像可知A．碰前滑块Ⅰ的动量比滑块的动量小B．滑块Ⅰ的质量与滑块的质量之比为3:5C．滑块Ⅰ的质量与滑块的质量之比为5:3D．碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块受到的冲量大6xOyO2L的正方形的四个顶点上，垂直于平面放置四根通电长直导线，电流大小均为I，方向已标出。已知电流为I的通电长直导线在与其距离为r处的圆周上产生的磁感应强I度大小为Bk,k为比例系数。下列说法正确的是rA．直导线24相互排斥，直导线12相互吸引B．直导线14在O点的合磁场的方向沿x轴负方向kI02LC．直导线14在O点的合磁场的磁感应强度大小为D．直导线24对直导线1的合作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍7．如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角53,甲位于PQ0Q两点的连线水平，0Q的距离为d，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为sin53530.6,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是oo2dA．弹簧的劲度系数为B．物体乙释放瞬间的加速度大小等于g8C．小球甲到达Q点时的速度大小多3D．小球甲和物体乙的机械能之和始终保持不变8．直角边长为d的三棱镜置于水平桌面上，其截面图如图所示。D为斜边的中点，桌面上的S点有一点光源，发射的一条光经D点折射后，垂直于边射出。已d知SC=CD，光在棱镜中的传播时间为t,真空中光速为c,不考虑光的反射。下列2c2说法正确的是A．该棱镜的折射率为3233B．该棱镜的折射率为C．入射光与的夹角为30°D．入射光与的夹角为60°9=0.75m端A点正上方的B点水平抛出（小球可视为质点）,到达C点时速度方向恰好沿圆弧切线方向。已知O为半圆弧的圆心，OC与水平方向夹角为53°，取g10m/s2，0.8cos530.6，下列说法正确的是A．小球从B点运动到C点所用的时间为0.3sB．小球从B点运动到C点所用的时间为0.5sC．小球做平抛运动的初速度大小为4D．小球做平抛运动的初速度大小为6m/s关系为B=kt（ka、总电阻为R的等边三角形金属线框向右ttT场。在线框匀速进入磁场的过程中，下列说法正确的是A．线框中的电流始终沿逆时针方向．线框中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向T6R2．t时刻，流过线框的电流大小为2T512R2D．t时刻，流过线框的电流大小为2第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。带题目为能力提升题，分值不计入总分。6分）某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和弹簧测力计相连。(1)下列说法正确的是A．实验前，应先将弹簧测力计调零．实验时，应将木板匀速向左拉出．应保持与木块相连的细线水平D．实验时，拉木板的速度越大越好3(2)如图乙所示是某次实验中弹簧测力计示数放大图，木块受到的滑动摩擦力=N。(3)为进行多次实验，该同学采取了在木块上增加砝码个数的方法。若木块的质量为所m,砝码的总质量、木块与木板之间的动摩擦因数和重力加速度分别用m、和g来表示，则木块受到的滑动摩擦力f=数据后，该同学描绘的F-m图像如图丙所示，则他测得的动摩擦因数=（结果保留一位有效数字，取g=10m/s8分）在测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为mm(2)用伏安法测金属丝的电阻3V电流表（内阻约为(内阻约为)，滑动变阻器(0～，额定电2A)记录数据如下表所示。1234567U0.100.300.701.001.501.702.300.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx采用的是乙”“”）4(3)如图丁所示是测量Rx工的实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端，请根据(2)所选的电路图，以笔画线代替导线补充完整实物图的连线。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立UI据对应的4个坐标点。请在图戊中标出第35次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值Rx=(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为A．12mm．1103mD．1108m．16(6)A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差DU-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差10bS=10cma、b到汽缸底部的距离分别为l10cm,lab5卡扣上端到汽缸底部的距离0。取g10m/s2，大气压强01a,Tt5(1)在活塞b上放置一质量为m的重物，求稳定后b到汽缸底部的距离。(2)在第(1)27℃升高到42℃b到汽缸底部的距离。1412分）如图所示，将原长为R的轻质弹簧放置在倾角为37°的倾斜轨道上，一端固定在A点，另一端与滑块P（可视为质点，质量可调）接触但不拴接。2，B端与半径为R的光滑圆弧轨道平滑相连，O点为圆心，，D点在OCOP与间的动摩擦因数0.5块，每次都将弹簧压缩至原长的一半，然后放开，P开始沿轨道运动。当Pm时恰好能到达圆弧轨道的最高点Dgsin37°=0.6cos37°=0.8，弹簧始终在弹性限度内。(1)求将弹簧压缩至原长的一半时，弹簧弹性势能的大小。(2)若滑块P的质量改为MM的取值范围。(3)若滑块PO点的连线与OC的夹角为37°时恰好脱离圆弧轨道，求P的质量M'。18yOz平面的右侧存在平行于z轴且呈周期性变化的ymq的带正电液滴从xOy平面内的P点沿x轴正方向水平抛出，液滴第一次经过x轴时恰好经过O6q0,方向与x轴正方向的夹角为45°E从液滴经过O点时为t=0时刻，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示（当磁场方向v沿zt0(1)抛出点P的坐标。g0，重力加速度大小为g。求：(2)液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴所用的时间1。(3)液滴第n次经过x轴时的x坐标。*37的粗糙斜面和均通过一小段光滑的圆弧与足够长的光滑水平面连接，小滑块a与斜面间的动摩擦因数10.3，小滑块b与斜面间的动摩擦因数20.15，小滑块a从斜面上的P点由静止开始下滑，一上的带有轻弹簧的物块b势能的最大值为7.2Jbm=0.2kga簧碰撞过程中不损失机械能，且弹簧始终在弹性限度内，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)P点距水平面的高度。小滑块a与小滑块b第一次碰撞后，小滑块b沿斜面上滑的最大距离。小滑块b在斜面上运动的总路程。物理参考答案一、选择题71Ai→b42e0e可知，④过程除了发生了衰变，还发生了衰变，B错方程误；衰变时满足质量数和电荷数守恒，设共发生了n次a衰变,则222—210=4n，解得n=3，所以衰变的次数为x=82－(86－3×2)=2．C正确；每经过3.8天，将有半数的氡，衰变为的更少,D错误。（Rn）衰变为2．D【解析】该试探电荷做曲线运动，受到的电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，B错误，试探电荷的电性不确定，所以电场强度的方向也无法确定．A错误，该试探电荷从P点运动到MEED于电场强度方向无法确定，所以电势高低也无法判断，C错误。t3．D【解析】由题意可知，电压最大值为2由En可知，磁通量的最大变化2Wb/s=0.22Wb/s,A,所以频率为zHz，B错误，根据电压与匝数成正比得U2所以IA0.4A,C错误；pUI400.4变压器的输入功率PP=16W，D12222正确．4．D【解析】设火星表面的重力加速度为g，着陆器加速下降过程由牛顿第二定律有FF,解得g，对火星表面的物体有G，解得火星的质2mR(Fma)R2量MAB错误；火箭反推力对着陆器所做的功为WFhC陆器落在火星表面的过程，以向上为正方向，由动量定理得(Ft0(mv)tm2又v22，解得FFD正确。t5．C【解析】由题图可知，碰撞后总动量为正，根据动量守恒定律可知，碰撞前的总动量也为正，故碰撞前滑块I的动量较大，A错误；根据动量守恒定律有5mm2(mmm:m5:3B错误,CI受到的121212冲量与滑块受到的冲量大小相等，方向相反，D错误．624kI02L2相互排斥，A4在OBB148所以直导线1、4在O点的合磁场的方向沿x轴正方向，大小为B20,B、C错2LkI02LkI02L误同理可得直导线24在直导线l处产生的合磁感应强度大小为22kI022L1直导线3在直导线1处产生的磁感应强度大小为3B所以直导线24对22直导线1的合作用力是直导线3对直导线1的作用力大小的2倍，D正确。7C【解析】设弹簧的原长为0，肉题意可知小球在P点时弹簧的压缩最等于小球在Q点时弹簧的伸长量，设形变量为x,根据几何关系可得xllx)da，解得0022dxd，开始时轻绳刚好伸直，拉力为零，则，解得kA错误；物体3FFsinTT甲4F4根据运动的合成与分解可得aaa，联立解得T乙甲乙a乙gBvsinav小球甲到达Qa=0，甲乙P到Q机械能守恒，且易知弹簧在初、末状态的弹性势能相等，则d4mg1283dtanmv2，解得甲，C正确；弹簧对小球甲和甲a物体乙组成的系统先做正功、后做负功，所以小球甲和物体乙的机械能之和先增大后减小，D错误。8AC【解析】由题意画出光路图如图所示．E是光在边的出射点，设光在棱镜中的传11播速度为vr边的夹角为有d,d22cn,n3,A正确，Biv2sinirr，n，联立解得30C正确，故D错误。299．AC【解析】小球从B点到C点做平抛运动，飞行过程中恰好与半圆弧相切于C点，由几何关系知小球在C点的速度与水平方向的夹角为37°，tan37yxy9tan，因为tan，=0.75m,ym,2Rcos531ygt2,解得t0.3s,水平位移x1.6Rvt解得v4m/s,A、C正确，、D错002．AD【解析】在线框进入磁场的过程中，通过线框的磁通量增加，根据楞次定律可知电TAB错误；t时刻，线框进入磁场中的部分切割磁感线的233a有效长度为边长的一半，即La，线框的速度v,则此时的动生电动势TT33a62T34Ek..,t时刻，线框在磁场中的面积Sa2，则12T2B3此时的感生电动势E2Ska2，此时回路中总电动势t452ER512R2EEE，则此时电流大小1,C错误,D12二、非选择题．(1)分)(2)2.762.75或2.77均可，1(3)(m0)g10.4(2)【解析】(1)实验前，应先对弹簧测力计调零，否则读数不准确，A正确；应保持与木B正确；实验时，拉动木板，和木块有相对运动即可，这样细线的拉力大小等于摩擦力的大小，拉木板的速度对实验无影响，CD错误。(2)1N之间有10个小格，一个小格代表0.1N，即弹簧测力计的分度0.lN．此时的示数为2.76N，木块受到的滑动摩擦力为2.76N。(3)由FF(mm)g可知，图像的斜率为g，由题图丙可得1N02.62.0kN/4N/kg,0.40.170.02．(1)0.3970.396或0.398均可，1(2)乙（1(3)见解析图甲（1(4)见解析图乙（14.5(4.3～4.7均可，1)(5)C1(6)CD(2分)10【解析】(1)由题图甲知螺旋测微器读数为39.7×0.01mm=0.397mm，所以直径d=0.397mm;(2)由题图表中实验数据可知，最小电压与电流很小，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图乙所示电路。(3)实物图连接注意电流表外滑，滑动变阻器采用分压式接法，如图甲所示．(4)将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在直线上，要让直线两侧点的个数基本相等，离直线较远的点直接舍去，如图乙所示，计算直线的斜率即为电阻URRxxILSxd4L2(5)x得1.06mC正确。(6)用螺旋测徽器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；由BCU-I图像处理数据求金属丝6均匀分布在直线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确．．3(2)15cm【解析】(l)设重物质量为m0时，活塞a恰与卡扣接触。对下部气体，初状态压强为0gSp，体积为lS，末状态压强为p,体积为0S,由玻意耳定律有0a00gSplS(plg1m2.51000a0mmaP,00S体积为（ll)S,稳定后末状态压强为P，体积为ll)S,由玻意耳定律有b0ba0S3pll)S(pll)S(1分)l(1分)0ba0b0b(2)设温度升高到TaP，0mS体积为lS，温度为Tt273K，末状态压强为P，体积为0S，温度为a110.(00SPlSTt273K，由理想气体状态方程有0aS(2分)mmT1mT360K则tTC87C（1mmm由于tt,所以环境温度为t时，活塞a未离开卡扣，对上部气体，初状态压强为温22mP,体积为ll)S，温度为Tt273K0ba11S末状态压强为0,体积为ll)S,温度为Tt273Kb022pllSb0pll)S0S0ba2由理想气体状态方程有T12b(1分)．(1)3.8(2)(3)mMmm【解析】(1)若滑块P刚好能沿圆弧轨道运动到圆弧轨道的最高点，有v2mD（1RP由静止运动到圆弧轨道最高点过程，由能量守恒定律可得33212EP37oR(Rsin37RRcos37)mv22D2EP3.8（1(2)P能滑上圆弧轨道，则它到达B点时的速度应大于零，由能量守恒定律可得33E37RRsin371oP2212Mm要使滑块PP在圆弧轨道上升的高度不能超过与圆心等高处，332由能量守恒定律可得Ecos37R(Rsin37Rcos37)o（1分）P2Mm，综上所述，M的取值范围为mMm2(3)OC水平线的上方与OC的夹角为37°v2oM处，此位置轨道对滑块的弹力刚好为零，则Mgsin37（1R3v，由能量守恒定律可得53231EPMgcos37oRMg(Rsin37Rcos37oRsin37)2（2分）22Mm1v20v20．(1)(,,0)2g4g02g(2)2(nv2(3)x0(n=1,2,3,…）g【解析】(1)液滴一开始做平抛运动，由于经过O点时速度方向与x轴正方向的夹角为22v045°vvv1xy02222(v)0221（1v（101根据平抛运动规律得.22v202gv21vt1联立解得x，y014g011v2g20v204gP点的坐标为(,,0)1v20(2)由洛伦兹力提供向心力得Bm0（1分）又B（101R11v2m0gR011分）解得1t0g1qB113假设磁场不变，分析得液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴时，对应的圆心角为T402gvt00190°11gv假设成立，所以液滴从第一次经过x轴到第二次经过x轴的时间10（12gT402gt(3)由110（22可知在0～t0180°vR20了。由洛伦兹力提供向心力得0Bm222v20B.2，解得2v21（1g2qv0m由2，解得T0t0（