【物理】河北省“五个一”名校联盟2023届高三年级摸底考试

物理试卷第1页（共8页）河北省“五个一”名校联盟2023届高三年级摸底考试物理试卷命题单位：唐山市第一中学（满分：100分，测试时间：75分钟）第I卷（选择题，共46分）一、选择题：本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10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1．如图所示，a是在赤道平面上相对地球静止的物体，随地球一起做匀速圆周运动。b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径约等于地球半径。c是地球同步卫星，已知地球表面两极处的重力加速度为g，下列关于a、b、c的说法正确的是A．b做匀速圆周运动的加速度等于gB．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度最大的是cC．a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是aD．a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a2．如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成60°角，O为结点，竖直绳3的下端栓接一质量为m、长度为L的垂直于纸面放置的金属棒。金属棒所在空间存在竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，整个装置处于平衡状态。现给金属棒通入方向向里，大小由零缓慢增大的电流，电流的最大值为I0，可观察到绳3转过的最大角度为60°。已知重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是A．绳1的拉力先增大后减小B．绳2的拉力先增大后减小C．绳3的拉力最大值为2mgD．金属棒中电流I0的值为32mgLB物理试卷第2页（共8页）3．如图所示，在等边三角形三个顶点A、B、C处，分别固定三个点电荷，电荷量分别为+q、+q、-q。过点C作AB边的垂线，垂足为O，过点A作BC边的垂线，垂足为P，两垂线交于M点。取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是A．将一个正电荷从O点移到M点电势能变大B．O点电势低于P点电势C．M点电势低于P点电势D．P点场强大小大于O点场强大小4．由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为：+→HHHe112224，已知氘核的比结合能是1.09MeV，氦核的比结合能是7.03MeV。则该反应释放的核能约为A．5MeVB．6MeVC．24MeVD．32MeV5．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为该波中平衡位置坐标为x=6m处质点P的振动图像，则下列说法中正确的是A．该波的传播方向沿x轴正方向B．在t=0.5s时刻，图甲中质点P相对平衡位置的位移为10cmC．在t=1s时刻，平衡位置在x=5m处的质点的位移为10cmD．从t=0时刻开始至t=6s时刻结束，在这段时间内，平衡位置在x=5m处的质点通过的路程为120cm物理试卷第3页（共8页）6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶4，正弦交流电源电压为U＝200V，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，滑动变阻器R3最大阻值为40Ω，滑片P处于正中间位置，则下列说法中正确的是A．通过R1的电流为8AB．电压表读数为160VC．若向上移动P，电压表读数将变大D．若向上移动P，变压器副线圈输出功率将变大7．如图所示，在真空环境中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球。一束复色光沿直线BC方向射入玻璃球，在C点分成两束单色光a、b，入射角为60°。a光和b光分别在玻璃球表面的E点和D点射出。已知∠COE=90°，∠COD=120°，真空中的光速为c，则下列说法中正确的是A．若改变入射角的大小，b光束可能在玻璃球的内表面发生全反射B．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低C．a光在射入玻璃球后，传播速度变小，光的波长变大D．若a光的频率为，则a光束在玻璃中的波长为=c338．汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止时，Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。汽车以加速度a向左匀加速启动，重力加速度g=10m/s2，下列情况说法正确的是（tan15°=0.27）A．当a=2m/s2时，P有示数，Q无示数B．当a=2m/s2时，P有示数，Q有示数C．当a=3m/s2时，P有示数，Q有示数D．当a=3m/s2时，P无示数，Q有示数物理试卷第4页（共8页）9．如图所示，传送带AB与水平方向夹角为θ，且足够长。现有一质量为m可视为质点的物体，以初速度v0沿着与传送带平行的方向，从B点开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ）。传送带以恒定的速度v运行，物体初速度大小和传送带的速度大小关系为v0＜v。则物体在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）A．运动过程中摩擦力对物体可能先做正功再做负功B．运动过程中物体的机械能一直增加C．若传送带逆时针运动，则摩擦力对物体做功为零D．若传送带顺时针运动，则物块在加速过程中电动机多消耗的电能为()sincoscosm0−−vvv10．在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内。现有一边长为d（dL）的正方形闭合金属线框ABCD。第一次线框以初速度v0沿垂直于磁场边界的方向进入磁场，线框刚好能穿出磁场；第二次线框以初速度2v0沿垂直于磁场边界的方向进入磁场，下列说法正确的是A．线框两次进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量相同，时间相同B．第二次线框离开磁场所用时间小于第一次线框进入磁场所需时间C．第二次线框进入磁场过程克服安培力做功与第一次线框进入磁场过程克服安培力做功之比为7:3D．第二次线圈进入磁场的过程中产生的热量与第二次线框穿出磁场的过程中产生的热量之比为7:5物理试卷第5页（共8页）第II卷（非选择题，共54分）二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）11．如图所示，某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则。固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定于量角器圆心O的正上方A处，另一端系着绳套1和绳套2。（1）主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿150°方向，记下拉绳套1的弹簧测力计的示数F1；③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力F1′=______F；④比较______________，即可初步验证力的平行四边形定则；⑤改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动的过程中为保持橡皮筋的结点在O处不动，绳套1旋转角度应满足的范围是___________。物理试卷第6页（共8页）12．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为d，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线（用Rx表示）的电阻。A.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）B.电压表V1（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ）C.电压表V2（量程为0~15.0V，内阻约为6kΩ）D.电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）E.电流表A2（量程为0~3.0A，内阻约为0.1Ω）F.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）G.滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）H.开关S一个，导线若干（1）如上图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径d的某次测量，其读数是__________mm。（2）实验时电流表应选用__________，电压表应选用__________，滑动变阻器应选用__________（填元件前的序号字母）。（3）为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在右侧的方框中。（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式ρ=__________。物理试卷第7页（共8页）三、计算题（本题共3小题，13题10分，14题10分，15题16分，共36分）13．滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可以在不同的轨道上滑行。如图所示，轨道位于竖直平面内，其中BC和DE为半径R1=1.3m和R2=3.6m的两段圆弧轨道，BC的圆心为O点，圆心角θ=60°，DE的圆心为O′点，D点在O′点正下方，CD为水平轨道，C、D处与圆弧轨道平滑连接；滑板a和b的质量均为m=5kg，运动员的质量M=45kg。某时刻，运动员踩在滑板a上，先从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，滑上CD轨道后，运动员从滑板a跳到静止放置在水平轨道上的滑板b上，并一起向前继续滑动，跳后滑板a则以2m/s的速度返回，然后撤掉。运动员和滑板b经CD轨道后冲上DE轨道。滑板和运动员均可视为质点，运动员调整过程中无机械能增加，不计一切阻力，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）运动员到达B点的速度大小；（2）运动员在D点对滑板b的压力大小。ABCOO’θR1R2DEab物理试卷第8页（共8页）14．小明同学设计了一个用等臂电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m1＝600g、截面积S＝20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m2＝1200g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度T1＝300K。设外界大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。（1）当环境温度T2=294K时，电子天平示数为多少克？（2）该装置可测量的最低环境温度Tmin为多少？15．如图所示，在平面直角坐标系xOy的x轴上方存在有界匀强电场区域，电场区域的上边界和y轴相交于A点，下边界与x轴重合，电场强度的方向沿y轴负方向，大小为E。在x轴下方存在长为3L、宽度为L的矩形匀强磁场区域，磁场区域的上边界与x轴重合，坐标原点与磁场区域上边界的中点重合，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面向里。一个质量为m，电荷量为+q的粒子从A点由静止释放，不计粒子重力。（1）若带电粒子从磁场右侧边界离开磁场，求电场上边界的纵坐标的最大值；（2）若带电粒子从磁场右侧边界的中点离开磁场区域，求粒子在磁场中运动的最长时间。xyOALE3LB