2023届天津市河北区高三下学期4月总复习质量检测（一）物理试题（答案）

河北区2022-2023学年度高三年级总复习质量检测（一）
物理
物理学科共100分，考试用时60分钟
物理试卷分为第I卷（选择题）和第II卷两部分，第I卷1至3页，第II卷4至8页，共100分。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第I卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共8题，每题5分，共40分。
一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）
A．衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
2．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（ ）
A．电容变小 B．极板间电压变大
C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变小
3．如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
4．质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D，水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
5．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，时的波形如图（a）所示，处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．如图，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比，为了使图中“100V，50W”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（ ）
A．仅将滑片P向上滑动
B．仅将滑片P向下滑动
C．仅在副线圈电路中并联一个阻值为20Ω的电阻
D．仅在副线圈电路中串联一个阻值为20Ω的电阻
7．据中国载人航天工程办公室消息，中国空间站已全面建成，我国载人航天工程“三步走”发展战略已从构想成为现实。目前，空间站组合体在轨稳定运行，神舟十五号航天员乘组状态良好，计划于今年6月返回地面。空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（ ）
A．宇航员在空间站所受地球的万有引力大小约为他在地面时的倍
B．空间站在轨道上飞行的速度大于7.9km/s
C．空间站在轨道上飞行的周期小于24h
D。神舟十五号返航后，空间站由于质量减小，轨道半径将变大
8．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。则气体（ ）
A．在状态c的压强等于在状态a的压强 B．在状态b的压强小于在状态c的压强
C．在b→c的过程中内能保持不变 D．在a→b的过程对外做功
第II卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共4题，共60分。
9．（12分）
（一）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）
（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为________m/s，其速度的竖直分量大小为________m/s；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为________。
（二）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
（1）该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图所示，对应的读数是________Ω。
（2）除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）
B．电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（选填实验器材前对应的字母）
10．（14分）
如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接，一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起，背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取，，，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化，求：
（1）滑道AB段的长度；
（2）滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。
11．（16分）
如图，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。
（1）求金属杆中的电流和水平外力的功率；
（2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求这段时间内电阻R上产生的焦耳热。
12．（18分）
如图所示，在区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在区域的存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为的粒子甲从点由静止释放，进入磁场区域后，与静止在点、质量为的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半电量转移给粒子乙。（不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场，磁场变化引起的效应）
（1）求电场强度的大小E；
（2）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在区域内加上与区域内相同的磁场，求从两粒子碰撞到下次相遇的时间；
（3）若两粒子碰撞后，粒子乙首次离开第一象限时，撤去电场和磁场，经一段时间后，在全部区域内加上与原区域相同的磁场，此后两粒子的轨迹恰好不相交，求这段时间内粒子甲运动的距离L。
河北区2022-2023学年度高三年级总复习质量检测（一）
物理参考答案
一、单项选择题（每小题5分，共25分。）
1．B 2．C 3．C 4．C 5．A
二、多项选择题（每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．BD 7．AC 8．AC
9．（12分）
（一）1.0（2分） 2.0（2分） 9.7（2分）
（二）6（2分） A（2分） C（2分）
10．（14分）
解：（1）设斜面长度为L，背包质量为，在斜面上滑行的加速度为，由牛顿第二定律有
（2分）
解得
（1分）
滑雪者质量为，初速度为，加速度为，在斜面上滑行时间为t，落后时间，则背包的滑行时间为，由运动学公式得
（2分）
（2分）
联立解得
（1分）或（舎去）
故可得
（1分）
（2）背包和滑雪者到达水平轨道时的速度为、，有
（1分）
（1分）
滑雪者拎起背包的过程，系统在光滑水平面上外力为零，动量守恒，设共同速度为v，有
（2分）
解得
（1分）
11．（16分）
解：（1）金属棒切割磁感线产生的感应电动势
（1分）
则金属杆中的电流
（2分）
由题知，金属杆在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动则有
（1分）
根据功率的计算公式有
（2分）
（2）设金属杆内单位体积的自由电子数为n，金属杆的横截面积为S，则金属杆在水平外力作用下以速度向右做匀速直线运动时的电流由微观表示为
（2分）
解得
（1分）
当电子沿金属杆定向移动的速率变为时，有
（1分）
解得
（2分）
根据能量守恒定律有
（2分）
解得
（2分）
12．（18分）
解：（1）粒子甲匀速圆周运动过P点，则在磁场中运动轨迹半径
（1分）
则
（1分）
则
粒了从S到O，有动能定理可得
（1分）
可得
（1分）
（2）甲乙粒子在P点发生弹性碰撞，设碰后速度为、，取向上为正，则有
（1分）
（1分）
计算可得
（1分）
（1分）
两粒子碰后在碰场中运动
解得
（1分）
（1分）
两粒子在磁场中一直做轨迹相同的匀速圆周运氻，周期分别为
（1分）
（1分）
则两粒子碰后再次相遇
（1分）
解得再次相遇时间
（1分）
（3）乙出第一象限时甲在磁场中偏转角度为
（1分）}
撤去电场磁场后，两粒子做匀速直线运动，乙粒子运动一段时间后，再整个区域加上相同的磁场，粒子在磁场中仍做半径为a的匀速圆周运动，要求轨迹恰好不相切，则如图所示
设撤销电场、磁场到加磁场乙运动了，由余弦定理可得
（1分）
（1分）
则从撤销电场、磁场到加磁场乙运动的位移
（1分）

2023届天津市河北区高三下学期4月总复习质量检测（一）物理试题（答案）