2022 年河北省新高考物理模拟试卷（1） 一．选择题（共 7 小题，满分 28 分，每小题 4 分） 1．（4 分）某放射性元素的原子核内有 N 个核子，其中有 n 个质子，该原子核发生 2 次 α 衰变和 1 次 β 衰变，变成 1 个新核，则（　　） A．衰变前原子核有（N﹣n）个中子 B．衰变后新核有（n﹣4）个质子 C．衰变后新核的核子数为（N﹣3） D．衰变后新核的中子数为（N﹣n﹣3） 2．（4 分）如图所示，烟花可以增添欢乐气氛，当然烟花也蕴含着许多物理知识。假设在 高空中有四个物体，在同一位置同时以速率 v 竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向 右被抛出，不考虑空气的阻力，经过 3s 后四个物体在空中的位置构成的图形可能是下 列所给图中的（　　） A． B． C． D． 3．（4 分）下列物理量单位中属于国际单位制基本单位的是（　　） A．牛顿（N） B．小时（h） C．千米（km） D．千克（kg） 4．（4 分）2021 年 5 月 15 日，我国发射的“祝融号”火星探测器顺利着陆火星，标志着我国 星际探索达到新高度。该探测器在距火星表面高度为 h 的轨道上绕火星做周期为 T 的匀 速圆周运动，再经多次变轨后成功着陆，着陆后测得火星表面的重力加速度为 g。已知 火星的半径为 R，万有引力常量为 G，忽略火星自转及其他星球对探测器的影响，以下 说法正确的是（　　） A．火星的质量为 B．火星的质量为 C．火星的密度为 D．火星的密度为 5．（4 分）如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为 E，匀强磁场的磁感应强度为 B1，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为 B2．速度相同的一束粒子（不计重力）， 由左侧沿垂直于 E 和 B1 的方向射入速度选择器后，又进入质谱仪，其运动轨迹如图所 示，则下列说法中正确的是（　　） A．该束带电粒子带负电 B．能通过狭缝 S0 的带电粒子的速率等于 C．粒子打在胶片上的位置越远离狭缝 S0，粒子的比荷 越小 D．能通过狭缝 S0 的带电粒子进入质谱仪后运动半径都相同 6．（4 分）不可伸长的轻质细绳一端固定于 O 点，另一端系一个可视为质点的小球，在 O 点的正下方钉一颗钉子 P，小球从某一高度由静止释放，释放小球时绳子偏离竖直方向 的角度及钉子位置分别如下 A、B、C、D 所示，已知图中 θ1＞θ2，l1＞l2。当细绳与钉 子相碰时，绳最容易断的是（　　） A． B． C． D． 7．（4 分）如图所示，现有一长 2L 的金属棒 ab 垂直置于两平行导轨上，棒的右侧分布着 匀强磁场（方向垂直纸面向里）。已知导轨间距为 L，左端接有一电阻 R，右端接一电 容为 C＝1μF 的电容器，其余电阻不计。现金属棒 ab 以 a 点为轴、角速度 ω＝0.5rad/s 顺时针转过 60°，若此过程中，流过电阻 R 的电荷量跟金属棒刚转过 60°时电容器极板 上的电荷量相等，则 R 的值为（　　） A． ×106Ω B． ×106Ω C． ×106Ω D．2×106Ω 二．多选题（共 3 小题，满分 18 分，每小题 6 分） （多选）8．（6 分）如图所示，交流发电机的矩形线圈面积 S＝0.08m2 ，线圈匝数 N＝ 50，线圈的电阻 r＝1Ω，线圈在磁感应强度 B＝0.2T 的匀强磁场中绕垂直磁场的轴 OO’ 以角速度 ω＝200rad/s 匀速转动，通过原、副线圈匝数比为 n1：n2＝1：3 的理想变压器 接可变的负载电阻 R，图中电表均为理想交流电表，当负载取某一阻值时，交流电流表 的示数为 I＝10 A。下列说法正确的是（　　） A．交流电压表的示数为 80 V B．电阻 R 消耗的电功率为 1400 W C．若增大负载电阻 R，则变压器的输入功率减小 D．若负载电阻 R＝9Ω，则变压器的输入功率最大 （多选）9．（6 分）“荡秋千”是小孩常玩的游戏之一、小孩在荡秋千的过程中，若空气阻 力忽略不计，小孩的质量为 25kg，重心距悬点的距离为 2.5m，小孩运动到最低点的速 度为 2m/s，（g 取 10m/s2）则下列说法正确的是（　　） A．小孩所受合外力不是始终指向其做圆周运动的圆心 B．小孩运动到最高点时加速度为零 C．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力为 290N D．小孩运动过最低点时秋千对小孩的作用力为 210N （多选）10．（6 分）如图所示，△ABC 为正三角形，在 A、B 两点放有两点电荷，结果 C 点的合场强大小为 E，方向垂直于 CB 边斜向上，CD 是 AB 边的垂线，D 是垂足，则 下列说法正确的是（　　） A．A 为正电荷，B 为负电荷，A 点电荷的电荷量是 B 点电荷量的 2 倍 B．若撤去 A 点的电荷，则 C 点的电场强度大小为 E C．C 点电势高于 D 点电势，若取无穷远处电势为零，则 C 点的电势为正 D．将一正点电荷从 D 点沿直线移到 C 点，电势能一直减小 三．实验题（共 2 小题，满分 15 分） 11．（6 分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了若干导线和开关外，还有以下 实验器材： A.直流电源（电动势约为 5V，内阻不计）； B.直流电流表（量程 0～3A，内阻约为 0.1Ω）； C.直流电流表（量程 0～0.6A，内阻约为 5Ω）； D.直流电压表（量程 0～15V，内阻约为 15kΩ）； E.直流电压表（量程 0～5V，内阻约为 10kΩ）； F.滑动变阻器（阻值 0～10Ω，电流 0～2A）； G.滑动变阻器（阻值 0～1kΩ，电流 0～0.5A）； H.标有“5V2.5W”的待测小灯泡。则： （1）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测量多组数据。那么， ① 实验中电流表应选 　 　，电压表应选 　 　，滑动变阻器应选 　 　（均用序号字 母表示）； ② 请将设计的实验电路图画在图中的虚线方框内（其中，部分电路已画出）。 （2）某同学通过实验作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示。现将实验中使用的小灯 泡接到如图所示的电路中，其中，电源的电动势为 6V，内阻为 1Ω，定值电阻 R＝9Ω， 此时小灯泡的实际功率为 　 　W。（结果保留两位有效数字） 12．（9 分）DIS 是由传感器、数据采集器、计算机、实验教学软件构成的数字化实验系统。 某实验小组“用 DIS 研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。实验时，将摆球（连 同遮光片 J）每次都从同一位置 M 下摆，传感器 K 分别固定在 A、B、C、D 采集数据， D 点为摆球通过的最低点。在一次实验中以图象方式采集数据并分析实验结果，所显示 的图象如图乙所示。图象的横轴表示摆球距离 D 点的高度 h，纵轴表示摆球的重力势能 Ep、动能 Ek 或机械能 E（不计空气阻力）。 （1）图乙中的图象表示摆球重力势能 Ep 随摆球距离 D 点的高度 h 变化关系的图线是 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 （2）摆球在摆动过程中，重力所做功的最大值为　 　J（重力加速度取 9.8m/s2）。 （3）从图乙中的图象可以得出本实验的结论是：　 　。 四．解答题（共 2 小题，满分 27 分） 13．（11 分）如图所示，可视为质点的小铁块 A 和平板车 B 质量相同，当平板车 B 以 v0＝ 7m/s 的速度向左运动时，把小铁块 A 轻放在平板车 B 的左端，已知小铁块 A 和平板车 B 之间的动摩擦因数为 μ1＝0.2，平板车 B 与水平面间的动摩擦因数为 μ2＝0.1。平板车 B 高为 H＝80cm，长为 l＝400cm，重力加速度 g 取 10m/s2，求： （1）小铁块 A 在平板车 B 上经历的时间； （2）小铁块 A 落到水平面时，落地点距平板车 B 右端的水平距离。 14．（16 分）如图甲所示，质量分别为 m1 和 m2 的两个带正电离子（m1、m2 未知），电荷 量均为 q，飘入电压为 U0 的加速电场，其初速度几乎为零。离子经加速后通过狭缝 O 竖 直向下进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为 B．质量为 m1 的离 子最后打在底片 MN 的中点 P 上，已知 OMN 在同一条水平直线上，OM＝L，放置底片 的区域 MN＝L，底片能绕着垂直纸面的轴 M 顺时针转动，不计离子间的相互作用。 （sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，tan ＝ ） （1）求打在 MN 中点 P 的离子质量 m1； （2）已知 m1＝4m2，质量为 ma 的离子无法打到底片上，但可以绕轴 M 转动底片，使离 子的运动轨迹与底片相定切，求运动轨迹与底片相切时底片转过的角度； （3）若磁场磁感应强度方向和大小均不变，将磁场区域改为半径 R＝ L、圆心在 O1 处的圆形磁场，磁场边界与直线 ON 相切于 O 点，如图乙所示，两个离子能否打到底片 上？若不能，请说明理由，若能，求离子离开磁场后运动到底片的时间。 [选修 3-3]（12 分） 15．（4 分）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被绝热隔板 A 分为左、右两部分，左 侧为理想气体，右侧为真空。突然抽去隔板 A，气体充满整个汽缸，气体的温度 （选填“升高”“降低”或者“不变”）；然后，用活塞 B 将气体压缩，回到初始位置，气体的温 度 　 　（选填“升高”“降低”或者“不变”）。 16．（8 分）如图所示，一连通器与贮有水银的开口容器 M 用软管相连，连通器的两直管 A 和 B 竖直放置，两管粗细相同且上端封闭，直管 A 和 B 内充有水银，当气体的温度为 t1＝27℃时，水银面的高度差 h＝10cm，两管空气柱长均为 l1＝10cm，B 管中气体的压 强 pBl＝40cmHg。现使两管中的气体的温度都升高到 t2＝127℃，同时调节 M 的高度， 使 A 管中的水银面的高度不变，已知 ①A 管中气体的压强； ②B 管中气体柱长度。 ≈4.6，求温度 t2＝127℃时。 [选修 3-4]（12 分） 17．振子从平衡位置出发到又回到平衡位置的时间为一个周期。 　 　（判断对错） 18．某半径为 r 的类地行星表面有一单色点光源 P，其发出的各方向的光经过厚度为（ ﹣1）r、折射率 n＝2 的均匀行星大气层射向太空，取包含 P 和行星中心 O 的某一截面 （如图所示），设光在真空中传播速度为 c，求： （1）光入射到大气层外表面处时发生全反射的临界角； （2）当入射光刚好在大气层外表面发生全反射时，求光在大气层中传播的时间。（不 考虑光在行星表面的反射） 2022 年河北省新高考物理模拟试卷（1） 参考答案与试题解析 一．选择题（共 7 小题，满分 28 分，每小题 4 分） 1．（