河北省唐山市2023-2024学年高三上学期摸底演练物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．发生一次β衰变，放射性元素原子核的质子数将减少1
B．有些放射性同位素可以作为医疗诊断的示踪原子
C．结合能越大，原子核越稳定
D．10个原子，经过一个半衰期后，剩余5个
【答案】B
【知识点】天然放射现象
2．如图所示，一束红光以30°入射角射向半圆玻璃砖的平直边，在玻璃砖与空气的分界面上发生了反射和折射。若保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中（ ）
A．反射角变小 B．反射光的亮度不变
C．折射光的亮度不变 D．折射光会消失
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
3．某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图甲所示。在波的传播方向上有M、N两点，如图乙，它们到S的距离分别为17m和20m。测得 M、N 两点开始振动的时间间隔为0.6s。则（ ）
A．该波波长为4m
B．该波波速为
C．波刚传到M点时，M点起振方向为y轴正方向
D．S点的振动方程为
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；简谐运动的表达式与图象
4．如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时，输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R的阻值减小。如果变压器上的能量损耗可以忽略，电表均为理想表，当用户的用电器增加时，则（ ）
A．电压表 V1、V2的读数之比 不变
B．电流表 A 读数变小
C．两输电导线R0上消耗的电功率变大
D．变压器输入的功率变小
【答案】C
【知识点】变压器原理
5．两根异面垂直的导线 M和N上分别通过方向如图所示的等大电流 I。P点为 M、N导线间垂线的中点， P的磁感应强度为 B0。则导线M在P点产生的磁感应强度为（ ）
A．2B0 B．B0 C． D．
【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
6．如图所示，实线表示某电场等势面的分布情况，虚线表示该电场中一带电粒子的运动轨迹，A、B分别为带电粒子的轨迹与等势面e、b的交点。带电粒子的重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在A点受到的电场力小于粒子在B点受到的电场力
C．粒子在A点的电势能大于粒子在B点的电势能
D．粒子一定从A运动到B
【答案】B
【知识点】等势面
7．某高速公路上利用测速仪检测过往车辆是否超速，该装置固定在公路正上方离路面距离为h的横杆上，已知测速仪每间隔t时间发出一个超声波脉冲，超声波在空气中的传播速度为 v 。一汽车沿着高速公路中间以速度 v水平向右匀速运动，经A、B两位置时，先、后反射了两束相邻的超声波，设汽车在 A、B两点时，从测速仪检发出超声波到接收该反射回的超声波所用时间分别为tA和tB，则汽车运动的速度表达式为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】单位制
二、多选题
8．海王星质量约为地球质量的16倍，第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍。忽略行星自传，关于海王星的说法正确的是（ ）
A．半径约是地球半径的4倍
B．表面的重力加速度约等于地球表面的重力加速度
C．平均密度与地球的平均密度相同
D．受到太阳的引力约等于地球受太阳的引力
【答案】A,B
【知识点】万有引力定律的应用
9．用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（ ）
A．细线a上的拉力为2mg
B．细线c上的拉力为1.5mg
C．细线b上的拉力为mg
D．细线b与竖直方向夹角θ的正切值为
【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用
10．如图所示，一边长为L、电阻为R的正方形线框abcd在恒定的水平拉力作用下沿光滑水平面向右运动，并穿过图中所示磁感应强度为B的匀强磁场区域。以线框所在位置为原点，沿线框运动方向建立x轴，以x轴的正方向作为安培力的正方向。则线框所受的安培力随位置变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B,D
【知识点】安培力
三、实验题
11． 如图所示，小型可调速电动机带动固定于同一竖直轴上的圆盘 B 和半径为 R的圆盘 A，圆盘 A 的边缘可根据需要固定不同的单摆。某物理兴趣小组利用该装置探究匀速圆周运动物体的向心力F与角速度ω、半径r、质量m的关系。
（1）在探究向心力F与半径r的关系时，应保持____不变（多选）。
A．向心力F B．半径r C．角速度ω D．质量m
（2）在探究向心力F与角速度ω的关系时，圆盘A边缘固定的单摆摆长为L。当摆球随圆盘A一起做匀速圆周运动时，摆线和竖直轴在同一平面内，经过时间t，圆盘A转动了n圈，摆球与竖直方向的夹角为θ。已知当地的重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，此时摆球的角速度ω= （用n、t表示），研究摆球的向心力F与角速度ω间的关系可以表示为 （用n、t、θ、L、g、R表示）。
【答案】（1）C；D
（2）；
【知识点】向心力
12． 某同学想利用下列实验器材制作测量电阻的欧姆表。
A．量程为1mA的灵敏电流计G（内阻约为300Ω）
B．量程999.9Ω的电阻箱
C．电动势为1.5V的电源
D．量程为3V的电压表（内阻约为15kΩ）；
E．滑动变阻器R1（最大电阻为25Ω）；
F.滑动变阻器R2（最大电阻为3kΩ）
G.电阻R3=1.5kΩ
H.单刀双掷开关一个，导线若干
（1）为了精确测量灵敏电流计的阻值，该同学设计的电路如图甲所示，先将单刀双掷开关与a接通时，电压表的读数为U；再将单刀双掷开关与b接通，调整电阻箱，让电压表的读数仍为U，此时电阻箱的读数为：。灵敏电流计G的内阻。= Ω。
（2）将灵敏电流计、电源和滑动变阻器连接成如图乙电路，此时电路中M端相当于欧姆表的 （填“红”或者“黑”）表笔，滑动变阻器应选 （填“”或者“”）。
（a）将M、N金属端短接，调整电路中的滑动变阻器使灵敏电流计示数为1mA；
（b）将接入M、N端，灵敏电流计示数为0.6mA；
（c）电阻的阻值为 Ω；
（d）若该电源使用过久，电动势变小，内阻变大，则Rx的测量结果 （填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。
【答案】（1）295
（2）黑；；103；偏大
【知识点】导体电阻率的测量
四、解答题
13．如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段水银柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化和饮料罐的形变，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为 20cm，当温度为25℃时，水银柱离管口10cm。大气压强为75cmHg。所有结果均保留一位小数，求：
（1） 这个气温计的测量范围；
（2）若缓慢往吸管中添加水银，并使饮料罐内温度达到 40℃时，直到水银柱的下端与饮料瓶顶端平齐时吸管中水银柱的长度。
【答案】（1）解：设吸管横截面积为S，开始时吸管内的气柱高位h0，饮料罐的体积为V0，对饮料罐内密封的气体，由查理定律得
高温时
解得
低温时
解得
气温计的测量范围为23.4℃≤t ≤26.6℃
（2）解：设大气压强为p0，加入水银柱增加的压强为ph，吸管横截面积为S，开始时吸管内的气柱高位h0，饮料罐的体积为V0，对饮料罐内密封的气体，由理想气体状态方程有
解得
即
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
14．如图所示，一质量为m、电荷为-q的粒子，沿中线通过速度选择器，与MN边界夹角θ为60°的方向射入磁感应强度为B2的有界匀强磁场，刚好不能从PQ边界射出磁场。已知电容器极板AB、CD之间电压为U，距离为d，速度选择器中磁感应强度为B1，不计粒子重力，两磁场方向均垂直纸面向里，电场强度方向水平向左，MN、PQ分别为有界匀强磁场的边界。求：
（1）粒子进入速度选择器的速度大小v；
（2）有界磁场的宽度l为多少？
【答案】（1）解：速度选择器中的电场强度
粒子恰能通过速度选择器，所以
得
（2）解：粒子在有界场中做匀速圆周运动
几何关系如图所示
\
由图有
得
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
15．如图所示，一圆弧轨道AB与倾角为θ斜面 BC 在 B点相接。直径远小于圆弧轨道半径的两个形状相同的小球a、b质量分别为m 、m ，将小球 b置于圆弧轨道的最低点，使小球a从圆弧轨道A点由静止释放，两小球在最低点正碰，碰撞过程中没有能量损失，整个系统固定于竖直平面内。已知圆弧半径 R=1m，圆弧过 A、B 两端点的半径与竖直方向夹角均为θ，θ=37°，小球a的质量m1=4kg，小球b的质量m2=1kg，重力加速度取 10m/s2， 不计一切阻力，sin37°=0.6， cos37°=0.8.求：
（1） 小球a与小球b碰前的速度 v ；
（2） 碰后瞬间小球b对轨道的压力 F；
（3）小球b从B点飞出圆弧轨道后，求距离斜面BC 的最远距离h，取2.5。
【答案】（1）解：对小球a，下滑至碰前，由动能定理有
解得m/s
（2）解：对ab两小球，碰撞为弹性碰撞，由题意有
解得m/s
对b小球，在碰后瞬间，由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律有F = FN
解得F =20.24N
（3）解：对b小球，从碰后至飞出圆弧轨道时，由动能定理有
解得m/s
以B点为坐标原点，沿斜面向下为x轴，垂直斜面向上为y轴建立如图所示坐标，设小球b飞出时速度与y轴夹角为α，由几何关系知α=16
沿y轴方向，小球做匀减速运动，对小球
vy= v3cos16
gy= gcos37
根据
解得h=0.36m
【知识点】动能定理的综合应用
1 / 1河北省唐山市2023-2024学年高三上学期摸底演练物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．发生一次β衰变，放射性元素原子核的质子数将减少1
B．有些放射性同位素可以作为医疗诊断的示踪原子
C．结合能越大，原子核越稳定
D．10个原子，经过一个半衰期后，剩余5个
2．如图所示，一束红光以30°入射角射向半圆玻璃砖的平直边，在玻璃砖与空气的分界面上发生了反射和折射。若保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中（ ）
A．反射角变小 B．反射光的亮度不变
C．折射光的亮度不变 D．折射光会消失
3．某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图甲所示。在波的传播方向上有M、N两点，如图乙，它们到S的距离分别为17m和20m。测得 M、N 两点开始振动的时间间隔为0.6s。则（ ）
A．该波波长为4m
B．该波波速为
C．波刚传到M点时，M点起振方向为y轴正方向
D．S点的振动方程为
4．如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时，输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R的阻值减小。如果变压器上的能量损耗可以忽略，电表均为理想表，当用户的用电器增加时，则（ ）
A．电压表 V1、V2的读数之比 不变
B．电流表 A 读数变小
C．两输电导线R0上消耗的电功率变大
D．变压器输入的功率变小
5．两根异面垂直的导线 M和N上分别通过方向如图所示的等大电流 I。P点为 M、N导线间垂线的中点， P的磁感应强度为 B0。则导线M在P点产生的磁感应强度为（ ）
A．2B0 B．B0 C． D．
6．如图所示，实线表示某电场等势面的分布情况，虚线表示该电场中一带电粒子的运动轨迹，A、B分别为带电粒子的轨迹与等势面e、b的交点。带电粒子的重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在A点受到的电场力小于粒子在B点受到的电场力
C．粒子在A点的电势能大于粒子在B点的电势能
D．粒子一定从A运动到B
7．某高速公路上利用测速仪检测过往车辆是否超速，该装置固定在公路正上方离路面距离为h的横杆上，已知测速仪每间隔t时间发出一个超声波脉冲，超声波在空气中的传播速度为 v 。一汽车沿着高速公路中间以速度 v水平向右匀速运动，经A、B两位置时，先、后反射了两束相邻的超声波，设汽车在 A、B两点时，从测速仪检发出超声波到接收该反射回的超声波所用时间分别为tA和tB，则汽车运动的速度表达式为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题
8．海王星质量约为地球质量的16倍，第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的2倍。忽略行星自传，关于海王星的说法正确的是（ ）
A．半径约是地球半径的4倍
B．表面的重力加速度约等于地球表面的重力加速度
C．平均密度与地球的平均密度相同
D．受到太阳的引力约等于地球受太阳的引力
9．用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（ ）
A．细线a上的拉力为2mg
B．细线c上的拉力为1.5mg
C．细线b上的拉力为mg
D．细线b与竖直方向夹角θ的正切值为
10．如图所示，一边长为L、电阻为R的正方形线框abcd在恒定的水平拉力作用下沿光滑水平面向右运动，并穿过图中所示磁感应强度为B的匀强磁场区域。以线框所在位置为原点，沿线框运动方向建立x轴，以x轴的正方向作为安培力的正方向。则线框所受的安培力随位置变化的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三、实验题
11． 如图所示，小型可调速电动机带动固定于同一竖直轴上的圆盘 B 和半径为 R的圆盘 A，圆盘 A 的边缘可根据需要固定不同的单摆。某物理兴趣小组利用该装置探究匀速圆周运动物体的向心力F与角速度ω、半径r、质量m的关系。
（1）在探究向心力F与半径r的关系时，应保持____不变（多选）。
A．向心力F B．半径r C．角速度ω D．质量m
（2）在探究向心力F与角速度ω的关系时，圆盘A边缘固定的单摆摆长为L。当摆球随圆盘A一起做匀速圆周运动时，摆线和竖直轴在同一平面内，经过时间t，圆盘A转动了n圈，摆球与竖直方向的夹角为θ。已知当地的重力加速度为g，忽略空气阻力的影响，此时摆球的角速度ω= （用n、t表示），研究摆球的向心力F与角速度ω间的关系可以表示为 （用n、t、θ、L、g、R表示）。
12． 某同学想利用下列实验器材制作测量电阻的欧姆表。
A．量程为1mA的灵敏电流计G（内阻约为300Ω）
B．量程999.9Ω的电阻箱
C．电动势为1.5V的电源
D．量程为3V的电压表（内阻约为15kΩ）；
E．滑动变阻器R1（最大电阻为25Ω）；
F.滑动变阻器R2（最大电阻为3kΩ）
G.电阻R3=1.5kΩ
H.单刀双掷开关一个，导线若干
（1）为了精确测量灵敏电流计的阻值，该同学设计的电路如图甲所示，先将单刀双掷开关与a接通时，电压表的读数为U；再将单刀双掷开关与b接通，调整电阻箱，让电压表的读数仍为U，此时电阻箱的读数为：。灵敏电流计G的内阻。= Ω。
（2）将灵敏电流计、电源和滑动变阻器连接成如图乙电路，此时电路中M端相当于欧姆表的 （填“红”或者“黑”）表笔，滑动变阻器应选 （填“”或者“”）。
（a）将M、N金属端短接，调整电路中的滑动变阻器使灵敏电流计示数为1mA；
（b）将接入M、N端，灵敏电流计示数为0.6mA；
（c）电阻的阻值为 Ω；
（d）若该电源使用过久，电动势变小，内阻变大，则Rx的测量结果 （填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。
四、解答题
13．如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段水银柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化和饮料罐的形变，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为 20cm，当温度为25℃时，水银柱离管口10cm。大气压强为75cmHg。所有结果均保留一位小数，求：
（1） 这个气温计的测量范围；
（2）若缓慢往吸管中添加水银，并使饮料罐内温度达到 40℃时，直到水银柱的下端与饮料瓶顶端平齐时吸管中水银柱的长度。
14．如图所示，一质量为m、电荷为-q的粒子，沿中线通过速度选择器，与MN边界夹角θ为60°的方向射入磁感应强度为B2的有界匀强磁场，刚好不能从PQ边界射出磁场。已知电容器极板AB、CD之间电压为U，距离为d，速度选择器中磁感应强度为B1，不计粒子重力，两磁场方向均垂直纸面向里，电场强度方向水平向左，MN、PQ分别为有界匀强磁场的边界。求：
（1）粒子进入速度选择器的速度大小v；
（2）有界磁场的宽度l为多少？
15．如图所示，一圆弧轨道AB与倾角为θ斜面 BC 在 B点相接。直径远小于圆弧轨道半径的两个形状相同的小球a、b质量分别为m 、m ，将小球 b置于圆弧轨道的最低点，使小球a从圆弧轨道A点由静止释放，两小球在最低点正碰，碰撞过程中没有能量损失，整个系统固定于竖直平面内。已知圆弧半径 R=1m，圆弧过 A、B 两端点的半径与竖直方向夹角均为θ，θ=37°，小球a的质量m1=4kg，小球b的质量m2=1kg，重力加速度取 10m/s2， 不计一切阻力，sin37°=0.6， cos37°=0.8.求：
（1） 小球a与小球b碰前的速度 v ；
（2） 碰后瞬间小球b对轨道的压力 F；
（3）小球b从B点飞出圆弧轨道后，求距离斜面BC 的最远距离h，取2.5。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】天然放射现象
2．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
3．【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播；简谐运动的表达式与图象
4．【答案】C
【知识点】变压器原理
5．【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场
6．【答案】B
【知识点】等势面
7．【答案】A
【知识点】单位制
8．【答案】A,B
【知识点】万有引力定律的应用
9．【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用
10．【答案】B,D
【知识点】安培力
11．【答案】（1）C；D
（2）；
【知识点】向心力
12．【答案】（1）295
（2）黑；；103；偏大
【知识点】导体电阻率的测量
13．【答案】（1）解：设吸管横截面积为S，开始时吸管内的气柱高位h0，饮料罐的体积为V0，对饮料罐内密封的气体，由查理定律得
高温时
解得
低温时
解得
气温计的测量范围为23.4℃≤t ≤26.6℃
（2）解：设大气压强为p0，加入水银柱增加的压强为ph，吸管横截面积为S，开始时吸管内的气柱高位h0，饮料罐的体积为V0，对饮料罐内密封的气体，由理想气体状态方程有
解得
即
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
14．【答案】（1）解：速度选择器中的电场强度
粒子恰能通过速度选择器，所以
得
（2）解：粒子在有界场中做匀速圆周运动
几何关系如图所示
\
由图有
得
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
15．【答案】（1）解：对小球a，下滑至碰前，由动能定理有
解得m/s
（2）解：对ab两小球，碰撞为弹性碰撞，由题意有
解得m/s
对b小球，在碰后瞬间，由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律有F = FN
解得F =20.24N
（3）解：对b小球，从碰后至飞出圆弧轨道时，由动能定理有
解得m/s
以B点为坐标原点，沿斜面向下为x轴，垂直斜面向上为y轴建立如图所示坐标，设小球b飞出时速度与y轴夹角为α，由几何关系知α=16
沿y轴方向，小球做匀减速运动，对小球
vy= v3cos16
gy= gcos37
根据
解得h=0.36m
【知识点】动能定理的综合应用
1 / 1
