河北省“五个一”名校联盟2022-2023学年高三上学期12月联考物理试题

高三年级五校联考物理试卷第1页（共8页）河北省“五个一”名校联盟2023届高三年级联考（2022.12）物理试卷命题单位：邯郸市第一中学（满分：100分，测试时间：75分钟）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．核电池是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，也不被宇宙射线干扰。钚-238同位素温差电池的原理是其发生衰变时将释放的热能转化为电能。已知钚-238的半衰期为88年，其衰变方程为2382349492PuUX。下列说法正确的是（）A.衰变放出的射线是高速氦核流，它的贯穿能力很强B.23894Pu的比结合能大于23492U的比结合能C.23894Pu的核子平均质量大于23492U的核子平均质量D.钚-238在极高压下可加速衰变，其半衰期可小于88年2．如图所示，排球比赛中，某队员在距网水平距离为4.8m、距地面3.2m高处将排球沿垂直网的方向以16m/s的速度水平击出。已知网高2.24m，排球场地长18m，重力加速度g取210m/s，可将排球视为质点，下列判断正确的是（）A.球不能过网B.球落在对方场地底线之外C.球落在对方场地底线上D.球落在对方场地内高三年级五校联考物理试卷第2页（共8页）3．我国天文学家通过“天眼”在武仙座球状星团13M中发现一个脉冲双星系统。如图所示，由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点各自做匀速圆周运动，经观测可知恒星B的运行周期为T。若恒星A的质量为m，恒星B的质量为2m，引力常量为G，则恒星A与O点间的距离为（）A.232108GmTB.23229GmTC.232932GmTD.232274GmT4.1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，我们将光对物体单位面积的压力叫压强或光压。已知频率为的光子的动量为hc，式中h为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s），c为光速（c=3×108m/s），某激光器发出的激光功率为P=1000W，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为S=1.00mm2，该激光的波长=500nm下列说法正确的有（）A．该激光器单位时间内发出的光子数可表示为2PhcB．该激光定能使金属钨（截止频率为1.095×1015Hz）发生光电效应C．该激光能使处于第一激发态的氢原子（E2=-3.4eV=-5.44×10-19J）电离D．该光束可能产生的最大光压约为3.33Pa5.在x轴上分别固定两个点电荷Q1、Q2，Q2位于坐标原点O处，两点电荷形成的静电场中，x轴上的电势φ随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）A．x3处电势φ最高，电场强度最大B．Q1带负电，Q2带正电C．Q1的电荷量大于Q2的电荷量D．电子从x1处沿x轴移动到x2处，电势能减小高三年级五校联考物理试卷第3页（共8页）6．某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝1S，2S的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述错误的是（）A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时，若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹7.如图所示，轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑斜面底部，另一端拴接一质量为m的小物块A，静止时物块位于P点。现将另一质量也为2m的小物块B紧贴着物块A由静止释放，两物块一起运动到Q点时速度为v，若将小物块B从斜面上距P点为d的S点由静止释放，物块B运动到P点时与物块A粘在一起，两物块可视为质点，则两物块一起运动到Q点时的速度为（）A.sin2gdvB.sin212gdvC.sin982gdvD.sin412gdv二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.家用燃气热水器电子脉冲点火装置的原理图如图所示。将3V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压u=12sin100πt（V），将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接放电针，当放电针之间电压的最大值达到18kV时，就可以放电，利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。下列说法正确的是（）高三年级五校联考物理试卷第4页（共8页）A.热水器每秒点火50次B.理想交流电压表V的示数为62VC.在转换器损坏的情况下，只要副线圈的匝数足够大，就可以点燃燃气D.要使点火装置正常工作，变压器原、副线圈的匝数之比不能超过1：15009.如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，线框一边平行于磁场边界，现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图象中正确的（）A．B．高三年级五校联考物理试卷第5页（共8页）C．D．10.如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为33g；减速时，加速度的最大值为3g，其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.棒与导轨间的动摩擦因数为33B.棒与导轨间的动摩擦因数为36C.加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°D.减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．（5分）11.小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接，不计空气阻力。高三年级五校联考物理试卷第6页（共8页）（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为d）距离光电门为x处，撤去外力，数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。（2）多次改变滑块的质量m，重复（1）中操作，得出多组m与t的值，以1m为横坐标、21t为纵坐标作出的211tm图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量），则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能pE_________；已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。12.（10分）实验小组利用如图所示电路测量某金属丝的电阻率。（1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如上图所示，金属丝的直径为___________mm。（2）关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择：A．电流表量程0~0.6A，内阻未知B．电流表量程0~0.6A，内阻A1.0RC．滑动变阻器，最大阻值50ΩD．滑动变阻器，最大阻值10Ω实验中电流表应选择___________，滑动变压器应选择___________（填写器材前边序号）。（3）闭合电键之前，滑动变阻器的滑片应滑到_______（按照电路图填“最左端”、“正中间”或“最右端”）。（4）闭合电键，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U，记下此时电阻箱的读数1R和电流表的读数1I。高三年级五校联考物理试卷第7页（共8页）（5）改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U，记下此时电阻箱的读数2R和电流表的读数2I。（6）重复步骤（5），得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R为横坐标，以电流表电流的倒数1I为纵坐标建立坐标系，描点连线，获得图线的纵轴截距为b，可知电阻丝电阻为___________（用题中给定的符号表示）。（7）将电阻值代入电阻定律LRS计算电阻丝的电阻率。13．（8分）上海新冠疫情期间，医疗物资紧缺，需要从北方调用大批大钢瓶氧气，每个大钢瓶的容积为50L，在北方时测得大钢瓶内氧气压强为71.310Pa，温度为0℃，长途运输到上海方舱医院检测时测得大钢瓶内氧气压强71.410Pa。在方舱医院实际使用时，先用抽气机给真空小钢瓶缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶容积为10L，分装后每个小钢瓶内氧气压强为5310Pa，要求大钢瓶内压强降到5210Pa的临界压强时就停止分装。不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，分装过程中温度保持不变，取T=t+273K。求：（1）在上海检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度；（2）一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用；14.（11分）“上至九十九，下至刚会走，吴桥耍杂技，人人有一手”，这句千年民谣生动反映了吴桥杂技文化的广泛性和深厚的群众基础。某次杂技表演的过程可进行如下简化：长10ml的轻绳上端固定不动，一质量为kgm701的男演员站在高台边缘拉紧轻绳下端，绷紧的轻绳与竖直方向的夹角60，男演员从静止向下摆动，同时地面上的质量为240kgm的女演员沿男演员摆动方向加速奔跑，当男演员摆至最低点时，女演员速度达到7.25m/s，她迅速伸出双手抱住男演员后一起向上摆起，两演员均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取210m/s，求：（1）男演员在该表演过程中摆动到最低点被抱住前对轻绳的拉力大小；（2）两位演员一起摆到的最大高度。高三年级五校联考物理试卷第8页（共8页）15.（20分）如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距213dL。现将一质量为m、带电量为-q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出，刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。（1）求匀强电场的场强大小；（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围；（3）若t=0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期043mTqB，小孔M离坐标原点O的距离0042mvLqB，求小球从M点打在平板C3上所用的时间。