河北省高三上學(xué)期物理第一次省級聯(lián)測試卷

高三上學(xué)期物理第一次省級聯(lián)測試卷一、單選題1.山東海陽核電站建成并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，有效緩解了山東電力不足的情況，為建設(shè)生態(tài)山東做出了貢獻。核電站核反應(yīng)堆中，用中子轟擊原子核的核反應(yīng)方程為，、、、X的質(zhì)量分別為、、、，其中是不穩(wěn)定的，其衰變的周期為T，真空中的光速為c，以下說法正確的是（

）A.

X原子核中含有的中子數(shù)為50

B.

該反應(yīng)屬于人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)

C.

該反應(yīng)中釋放的能量為

D.

經(jīng)過2T，一定質(zhì)量的原子核衰變了的質(zhì)量占開始時的2.吊車是工程上常用的一種機械，如圖為一吊車吊起一批木材，吊車大臂支架頂端固定一定滑輪，一根纜繩繞過定滑輪，一端固定于吊車車身的控制器上，另一端連接一吊鉤，吊鉤下掛著木材，保持纜繩的長度不變，控制吊車大臂支架繞固定軸轉(zhuǎn)動使木材緩慢升高，在木材緩慢升高的過程中吊鉤不會碰到定滑輪，木材也不會接觸到大臂。為了研究問題的方便，不計纜繩和定滑輪的質(zhì)量，不計纜繩和定滑輪之間的摩擦，不計定滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦，則在此過程中下列說法正確的是（

）A.纜繩上的彈力一直減小

B.纜繩上的彈力一直增大

C.吊車大臂支架對定滑輪的彈力一直減小

D.吊車大臂支架對定滑輪的彈力一直增大3.磁場的磁感應(yīng)強度是電磁學(xué)中一個重要的物理量，其單位用國際單位制基本單位可表示為（

）A.

B.

C.

D.

4.2021年4月29日11時22分，中國空間站天和號核心艙發(fā)射成功，2021年5月30日5時1分，天舟二號貨運飛船與天和號核心艙完成自主快速交會對接。設(shè)建成后的“中國站”和同步衛(wèi)星均繞地球做圓周運動，同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“中國站”軌道半徑的6.6倍，則（

）A.“中國站”的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度

B.“中國站”的周期小于同步衛(wèi)星的周期

C.“中國站”的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度

D.“中國站”的天和號核心艙在地表的發(fā)射速度應(yīng)小于第一宇宙速度5.如圖甲為市面上常見的一種電動車，圖乙為這種電動車的電動機的工作示意圖。電動機電路兩端電壓為10V，額定功率為200W，A、B為線圈上的兩點。下列選項中不正確的是（

）A.

在額定功率下運行時，電動機電路中的電流大小為20A

B.

電刷a接入電路正極，電刷b接入電路負極

C.

A點與B點間電流方向在不斷變化

D.

直流電源可以驅(qū)動該電動機正常工作6.2021年6月28日聶海勝利用太空跑臺——動感單車鍛煉，如圖所示。假設(shè)聶海勝鍛煉15分鐘克服動感單車阻力而消耗的能量約為。假設(shè)動感單車的阻力主要來源于距車軸的阻尼裝置（可視為質(zhì)點），宇航員每分鐘蹬車90圈，則阻尼裝置對車輪的阻力約為（

）A.

180N

B.

350N

C.

580N

D.

780N7.某同學(xué)設(shè)計了一種無線供電裝置，原理如圖甲所示，感應(yīng)線圈處在垂直于感應(yīng)線圈平面的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度變化如圖乙所示，規(guī)定磁場垂直感應(yīng)線圈平面向上為正，下列說法正確的是（

）A.

時間內(nèi)，感應(yīng)線圈中的電流方向自b流向a

B.

時間內(nèi)，感應(yīng)線圈中的電流方向自a流向b

C.

保持磁場磁感應(yīng)強度最大值不變，使其周期減半，則端感應(yīng)電動勢將加倍

D.

保持磁場磁感應(yīng)強度最大值不變，使其周期加倍，則端感應(yīng)電動勢將加倍二、多選題8.如圖所示，高鐵的供電流程是將高壓或經(jīng)過牽引變電所進行變壓，降至，通過接觸網(wǎng)上的電線與車頂上的受電器進行接觸而完成受電，機車最終獲得的電力使高鐵機車運行。以下說法正確的是（

）A.

若電網(wǎng)的電壓為，則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比

B.

若電網(wǎng)的電壓為，則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比

C.

如果高鐵機車功率為，則自牽引變電所至機車間的等效電阻約為6.9Ω

D.

如果高鐵機車功率為，則自牽引變電所至機車間的等效電阻約為7.6Ω9.如圖為用于超重耐力訓(xùn)練的離心機。航天員需要在高速旋轉(zhuǎn)的座艙內(nèi)完成超重耐力訓(xùn)練。這種訓(xùn)練的目的是為了鍛煉航天員在承受巨大過載的情況下仍能保持清醒，并能進行正確操作。離心機擁有長18m的巨型旋轉(zhuǎn)臂，在訓(xùn)練中產(chǎn)生8g的向心加速度，航天員的質(zhì)量為70kg，可視為質(zhì)點，，則下列說法正確的是（

）A.

離心機旋轉(zhuǎn)的角速度為

B.

離心機旋轉(zhuǎn)的角速度為

C.

座椅對航天員的作用力約為5600N

D.

座椅對航天員的作用力約為5644N10.如圖所示，等邊三角形處于勻強電場中，電場強度為E，方向與平行，水平向右。在B、C兩點分別固定電荷量為和的點電荷，D點為的中點，已知A點電場強度大小為2E。下列說法正確的是（

）A.

D點的電場強度水平向右，大小為2E

B.

D點的電場強度水平向右，大小為9E

C.

把一正點電荷自A點沿直線移動到D點，電場力做正功

D.

把一正點電荷自A點沿直線移動到D點，電場力不做功三、實驗題11.某同學(xué)想要精確測量如圖甲所示的玩具小車上的太陽能電池的電動勢和內(nèi)阻。他借助測電源電動勢和內(nèi)阻的方法得到該電池在某一光照條件下的圖像，如圖乙所示。（1）分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢約為________V，其內(nèi)阻隨輸出電流的增大而________（填“增大”“不變”或“減小”）。（2）若把該電池板與阻值為1Ω的定值電阻連接構(gòu)成一個閉合電路，在該光照條件下，該定值電阻的功率是________W。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）12.軟件是一種廣泛使用的視頻分析軟件。某學(xué)生利用軟件對一維碰撞的實驗視頻進行分析，視頻中的小球碰撞原來靜止的的小球，由視頻分析可得它們在碰撞前、后的圖像如圖所示。（1）由圖可知，入射小球碰撞前的是________，入射小球碰撞后的是________，被碰小球碰撞后的是________，由此得出結(jié)論________。（2）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中和分別是碰撞前兩物體的速度，和分別是碰撞后兩物體的速度，彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)，非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)，該實驗碰撞的恢復(fù)系數(shù)________，可判斷該視頻中的碰撞屬于________（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。四、解答題13.如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動，t＝0.5s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關(guān)系圖象(vt圖象)如圖乙所示，g取10m/s2，求：（1）2s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L．（2）沿斜面向上運動兩個階段的加速度的大小、和拉力F的大?。?4.如圖所示，AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O(shè)點以水平初速度v0正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點．已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場強度大小，不計粒子重力．試求：（1）M、N兩點間的距離（2）磁感應(yīng)強度的大小和圓形勻強磁場的半徑（3）粒子自O(shè)點出發(fā)到回到O點所用的時間15.家用轎車輪胎氣壓的安全范圍為（是胎壓單位，計算時可以近似認為）。已知當(dāng)某汽車正常胎壓為時，此時輪胎內(nèi)氣體體積為。長時間行駛后，發(fā)現(xiàn)左前輪胎胎壓顯示為，且輪胎內(nèi)氣體體積為。現(xiàn)用電動氣泵給左前輪胎充氣，每秒鐘充入壓強為，體積為的氣體，求如果使胎壓達到，電動氣泵需要給左前輪胎充氣多長時間？（充氣過程中認為氣體溫度不變）16.1801年，托馬斯?楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為一平面鏡。S發(fā)出的光直接照在光屏上，同時S發(fā)出的光還通過平面鏡反射在光屏上。從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，這樣就形成了兩個一樣的相干光源。（1）試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。（2）設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為，在光屏上形成干涉條紋。寫出相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離的表達式。五、填空題17.2021年7月4日，中國“天和空間站”航天員劉伯明、湯洪波先后從天和核心艙節(jié)點艙出艙成功，順利完成了艙外操作。節(jié)點艙具有氣閘艙功能，即航天員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進入航天器后要“升壓”，其原理簡化如圖所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，艙A中充滿氣體，艙B內(nèi)為真空，若整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，將此氣體近似看成理想氣體，則打開閥門K后，A中的氣體進入B中，此時氣體的內(nèi)能將

（填“增加”“減少”或“不變”），最終達到平衡，則平衡后氣體分子單位時間對艙壁單位面積碰撞的次數(shù)將

（填“增加”“減少”或“不變”）。18.甲、乙兩列波均向右傳播，在相遇處各自的波形圖如圖所示，已知兩列波為同一性質(zhì)的波，在同種介質(zhì)中傳播，則兩列波的頻率之比為

，10m處質(zhì)點的速度方向

（填“向上”或“向下”）。

答案解析部分一、單選題1.【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可寫出該核反應(yīng)方程為可知X原子核中含有的中子數(shù)為53，A不符合題意；B．該核反應(yīng)為重核裂變反應(yīng)，B不符合題意；C．該核反應(yīng)中釋放的能量為C不符合題意；D．根據(jù)半衰期公式可知，經(jīng)過2T所以一定質(zhì)量的原子核衰變了的質(zhì)量占開始時的，D符合題意。故答案為：D。

【分析】（1）根據(jù)核方程，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，求x的中子數(shù)，判斷其為裂變。

（2）根據(jù)質(zhì)能方程求釋放核能。

（3）根據(jù)半衰期公式，求解質(zhì)量。2.【答案】D【解析】【解答】AB．以木材和吊鉤整體為研究對象，設(shè)木材和吊鉤的總質(zhì)量為，根據(jù)平衡條件可得纜繩對木材和吊鉤整體的彈力在木材緩慢升高的過程中木材和吊鉤整體處于平衡狀態(tài)，則纜繩上的彈力大小不變，AB均錯誤；CD．以定滑輪為研究對象，設(shè)繞過定滑輪的纜繩的夾角為，根據(jù)三力平衡條件可得大臂支架對定滑輪的彈力方向在纜繩夾角角平分線的反向延長線上，大小為在木材緩慢升高的過程中，與吊鉤連接的纜繩一直處于豎直方向，與控制器連接的纜繩與豎直方向的夾角逐漸減小，即纜繩的夾角逐漸減小，則吊車大臂支架對定滑輪的彈力一直增大，D符合題意，C不符合題意。故答案為：D。

【分析】利用木材和吊鉤整體的平衡可以判別纜繩上的彈力保持不變；以定滑輪為對象，利用平行四邊形定則結(jié)合分力的大小不變可以判別吊車支架對定滑輪的彈力大小變化。3.【答案】B【解析】【解答】根據(jù)公式則有故答案為：B。

【分析】根據(jù)安培力公式和牛頓第二定律公式，判斷單位。4.【答案】B【解析】【解答】由題意可知“中國站”的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑：A．由公式得可知“中國站”的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，A不符合題意；B．由公式得可知“中國站”的周期小于同步衛(wèi)星的周期，B符合題意；C．由公式得可知“中國站”的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，C不符合題意；D．第一宇宙速度為人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故“中國站”的天和號核心艙在地表的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用引力提供向心力結(jié)合軌道半徑的大小可以比較空間站和衛(wèi)星的線速度、向心加速度和周期的大?。坏谝挥钪嫠俣葹樗行l(wèi)星最小的發(fā)射速度。5.【答案】B【解析】【解答】A．電動機的電功率表達式為，代入題中數(shù)據(jù)可得解得A正確，不符合題意；B．磁場方向在磁體外部由N極指向S極，由電動機運轉(zhuǎn)方向可知，段受力方向向上，再由左手定則可知，電流方向由A指向B，B為正極，a為負極，B錯誤，符合題意；C．電動機轉(zhuǎn)過180°后兩半銅環(huán)所接電刷互換，間電流方向改變，依次類推可知，A點與B點間電流方向不斷改變，C正確，不符合題意；D．直流電源可以驅(qū)動該電動機正常工作，D正確，不符合題意。故答案為：B。

【分析】根據(jù)功率計算式計算功率。根據(jù)左手定則，通過受力方向找電流方向。電機轉(zhuǎn)動形成交流電，方向不斷變化。6.【答案】B【解析】【解答】設(shè)阻力為，則有解得故答案為：B。

【分析】根據(jù)阻力做功公式W=fs，s代表路程，列式，求解f。7.【答案】C【解析】【解答】AB．時間內(nèi)磁場方向向上且增強，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，由右手螺旋定則可判斷電流方向由a流向b；時間內(nèi)磁場方向向下且增強，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由右手螺旋定則可判斷電流方向由b流向a，AB不符合題意；CD．磁場的最大值不變，周期減半，感應(yīng)線圈磁通量變化率加倍，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢加倍，反之周期加倍，感應(yīng)線圈磁通量變化率減半，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢減半，C符合題意，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)楞次定律，“增反減同”，結(jié)合右手定則，判斷線圈中電流方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合圖象斜率，判斷電動勢變化。二、多選題8.【答案】A,C【解析】【解答】AB．若電網(wǎng)的電壓為，則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為若電網(wǎng)的電壓為，則變電所的變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，A符合題意，B不符合題意；CD．若高鐵機車功率為，根據(jù)則電流，牽引變電所至機車間的等效電阻C符合題意，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電壓比=匝數(shù)比，通過電壓計算匝數(shù)。根據(jù)功率計算式，計算電流，根據(jù)歐姆定律計算等效電阻。9.【答案】A,D【解析】【解答】AB．由向心加速度公式，得A符合題意，B不符合題意；CD．由向心力公式得座椅對航天員的作用力約為C不符合題意，D符合題意。故答案為：AD。

【分析】根據(jù)向心加速度公式，計算角速度。根據(jù)向心力公式求向心力，再根據(jù)平行四邊形定則，求座椅對航天員的作用力。10.【答案】B,D【解析】【解答】AB．由平行四邊形定則可知，B、C兩點的點電荷在A點產(chǎn)生的電場強度的大小為B、C兩點的點電荷在D點產(chǎn)生的電場強度的大小合成后A不符合題意，B符合題意；CD．在勻強電場中為等勢線，在等量異種電荷形成的電場中也為等勢線，疊加后為等勢線，因此沿移動電荷，電場力不做功，C不符合題意，D符合題意。故答案為：BD。

【分析】根據(jù)點電荷場強公式結(jié)合平行四邊形定則，計算A點場強和D點場強。AD是等電勢點，根據(jù)W=Uq，做功為0.三、實驗題11.【答案】（1）2.80（2.79~2.81均可）；增大

（2）3.24（3.20~3.28均可）【解析】【解答】（1）當(dāng)電路的電流為零時，外電路電壓為零，此時電壓表的讀數(shù)為電源電動勢，由圖像乙可知，電源電動勢約為2.80V；光伏電池的內(nèi)阻大小為圖像的切線斜率絕對值的大小，由圖像可知，光伏電池的內(nèi)阻隨輸出電流的增大而增大。

（2）若與1Ω的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路；在圖像中作出對應(yīng)電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖線的交點為電源的工作點，此時流過定值電阻的電流，電阻兩端的電壓為，則定值電阻的功率【分析】（1）I=0時，斷路，U=E，即截距是電動勢，圖像的切線斜率為內(nèi)阻，讀圖，光伏電池的內(nèi)阻隨輸出電流的增大而增大。

（2）讀交點坐標(biāo)，根據(jù)電功率P=UI計算功率。12.【答案】（1）0.015；0.0075；0.0075；兩小球碰撞前、后的總動量相等或（碰撞中兩小球動量守恒）

（2）0.25；非彈性碰撞【解析】【解答】（1）由圖像可知，碰前入射小球的速度

碰后入射小球的速度被碰小球碰后的速度入射小球碰撞前的動量入射小球碰撞后的動量被碰小球碰撞后的動量碰后系統(tǒng)的總動量通過計算發(fā)現(xiàn)：兩小球碰撞前、后的總動量相等，即碰撞中兩小球的動量守恒。（2）根據(jù)碰撞系數(shù)的定義，有由彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)，非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)可知，該碰撞過程屬于非彈性碰撞?！痉治觥浚?）x-t圖象斜率為速度，根據(jù)圖象求解速度，再根據(jù)動量公式P=mv計算動量，比較碰前、碰后動量，判斷動量是否守恒。（2）根據(jù)信息，碰撞系數(shù)公式代入數(shù)據(jù)，計算系數(shù)。

四、解答題13.【答案】（1）解：在內(nèi)，由圖乙可知：物塊上升的最大距離為：物塊下滑的距離為：所以物塊的位移為：物塊的路程為：

（2）解：由圖乙知，所求兩個階段加速度為：第一階段：，方向為平行斜面向上第二階段：，方向為平行斜面向下設(shè)斜面傾角為，斜面對物塊的摩擦力為，根據(jù)牛頓第二定律有內(nèi)：內(nèi)：解得：【解析】【分析】（1）v-t圖象面積代表位移，注意位移有正負，路程為面積的絕對值。

（2）v-t圖象斜率為加速度，結(jié)合牛頓第二定律，列式，求解力F。14.【答案】（1）解：粒子在電場中只受豎直向上的電場力作用，加速度；粒子從O到M做類平拋運動，運動時間為，故；粒子在M點的豎直分速度vy＝at1＝v0，所以，粒子在M點的速度v′=2v0；粒子從M點到N點無外力做功，速度不變，故粒子在N點的速度為v′=2v0，所以，粒子從N到O做類平拋運動的時間，故由類平拋運動規(guī)律可知，所以，M、N兩點間的距離MN＝MP+NP＝

（2）解：粒子從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，故粒子進入磁場時速度方向與水平方向的夾角θ＝arctan＝60°，離開磁場時的速度方向水平向左，故可作出帶電粒子的運動軌跡，如圖所示：；那么，由幾何關(guān)系可得：粒子做圓周運動的半徑R有關(guān)系式：Rcos60°+R＝MN＝d，所以，R＝d；那么，由粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力做向心力可得：，所以，；由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的中心角為240°，那么，入射點和出射點對應(yīng)的磁場中心角為60°，所以，磁場半徑R′＝2Rcos30°＝d

（3）解：粒子在磁場中運動的時間；粒子離開磁場進入電場的過程做勻速直線運動，位移s＝R′?R′cos60°＝d，所以，運動時間；所以，粒子自O(shè)點出發(fā)到回到O點所用的時間t＝t1+t2+t3+t4＝【解析】【分析】（1）粒子做類平拋運動，水平勻速，求時間，豎直做勻加速，列式，求MP的距離和到M點的速度。轉(zhuǎn)回N，水平初速度為M點速度，繼續(xù)類平拋，根據(jù)水平求時間，根據(jù)豎直加速求NP距離，最后將MP和NP相加。

（2）畫圖，根據(jù)M點速度方向和N點速度方向，確定磁場中運動軌跡和圓心角，根據(jù)幾何關(guān)系求磁場半徑，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解磁感應(yīng)強度。

（3）根據(jù)類平拋運動水平方向勻速，求解OM和ON的時間，再根據(jù)磁場中圖象轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合公式

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