河北省衡水中学 2022 届上学期高三年级六调考试 物 理 本试卷分第 I 卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共 8 页，总分 100 分，考试时间 75 分钟。 第 I 卷（选择题 共 46 分） 一、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。 1．2021 年 5 月 15 日，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区 。 已知探测器着陆过程中，取竖直向下为正方向，从某处开始计时至落地时的位移——时间 ( x−t ) 图像如图所示，实线为抛物线，倾斜虚线 a 为原点处实线的切线，水平 虚线 b 为最高点处实线的切线，纵坐标为 为 t0 x0 ，虚线 a、 b 交点的横坐标 t ，在 0 ～ 1 时间内，下列说法正确的是 A．探测器的加速度逐渐减小 B．探测器的速度逐渐增大 x0 C．探测器的平均速度为 2t 0 D．用量角器量出虚线 a 与 t 轴夹角 θ 的正切值即为 t=0 时刻探测器的速度大小 2．为了庆祝我国新一代的同步气象卫星“风云四号”的正式交付投入使用，微信启动页面换成由“风 云四号”从太空拍摄的高清东半球云图。关于“风云四号”气象卫星，下列说法正确的是 A．它可能位于丽江的上空 B．它绕地球运行的角速度和静止在赤道上的物体的角速度一样大 C．它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．它绕地球运行的向心加速度比地球表面的重力加速度大 3．在如图所示的电路中，电源的电动势为 E ，内阻为 滑动变阻器，闭合开关 用 S ，将 R2 的滑动触头从 a 端向 和 R3 均为定值电阻， R2 为 b 端移动过程中，电流表示数 I 表示，电压表 V 1 和 V 2 的示数分别用 U 1 和 U 2 表示，电表均为理想电表，此过 程电流表示数、电压表示数变化量的绝对值分别用 A．定值电阻 B． r , R1 R1 、R 3 的功率都变大 U1 U2 、 I 的大小均不变 I ΔI 、 ΔU 1 、 ΔU 2 表示。下列说法正确的是 ΔU 2 <ΔU 1 C． ΔU 1 ΔU 2 < ΔI ΔI D． 4．如图所示的电路中， M 、 N 是平行板电容器的两块极板，两极板与水平方向间夹角均为 30°， R1 为可调电阻， R2 为定值电阻，开关 S 闭合后，两板间有一带电小球 P 通过绝 缘细线悬挂，静止时细线与极板平行，重力加速度为 g 。则下列说法正确的是 A．小球 P 带负电 B．保持开关 S 闭合，增大 R1 的阻值，小球 P 将向下运动 C．断开开关 S ，仅增大 M 、 N 间的距离，小球 P 将向下运动 D．若小球质量为 m ，两板间电压为 U 、距离为 d ，则小球所 带电荷量大小为 √3mgd 2U 5．如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上。平行板电容器两极板间距 3d 离为 d ，右极板上有一小孔，一长为 2 的绝缘杆穿过小孔，左端固定在左极板上，电容 器两极板连同底座、绝缘杆总质量为 M ，有一质量为 m 、电荷量为 q 的带正电圆环套 v 在杆上，环以某一初速度 0 从杆右端对准小孔向左运动。已知 M=3 m ，取水平向左为正 方向。假设带电环不影响电容器极板间电场的分布，两极板间的电场为匀强电场，电容器外部 d 电场和接触面的摩擦均忽略不计。若带电环进入电容器后距左板的最小距离为 2 ，则 v0 A．带电环与左极板间相距最近时的速度为 B．带电环从右极板小孔离开电场时的速度为 2 −v 0 2 C．极板间的电场强度大小为 3mv 0 4 qd 2 D．极板间的电场强度大小为 6．如图所示，质量为 m mv0 2 qd 、电荷量为 Q 的带正电小球 A 固定在绝缘天花板上，质量同为 m 的带电小球 A 、B B 间的距离为 ，在空中某水平面内绕 2R ，重力加速度为 g O 点做半径为 R ，静电力常量为 的匀速圆周运动。已知小球 k 。则 A． B 球所受合力始终指向 A 球 B． C． B B 球所带电荷量为 4mgR 2 球转动的角速度为 D．天花板对 A √3kQ √ √3 g 3R 2mg 球的作用力大小为 7．如图所示，在光滑水平面上有 A 、B 两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车 B 上坐 着一个小孩，小孩与 B 车的总质量是 A 车质量的 4040 倍。两车开始都处于静止状态，小 孩把 A 车以相对于地面为 v 的速度推出， A 车与墙壁碰后仍以原速率返回，小孩接到 A 车后，又把它以相对于地面为 v 的速度推出。往后小孩每次推出 A 车， A 车相对于 地面的速度都是 v ，方向向左，则小孩把 A 车推出几次后， A 车返回时小孩不能再接到 A 车 A．2019 B．2020 C．2021 D．2022 二、选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。每小题有多个选项符合题目要求，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．如图甲、乙所示，两图中电源电动势均为 E =12V，内阻均为 r =3Ω， 机内阻 ' R0 =1Ω。先调节滑动变阻器 R0 =1Ω，直流电动 R1 ，使图甲电路中电源输出功率最大，此时电路中的 I1 ；再调节 R2 ，使图乙电路中电源输出功率与图甲电路中电源的最大输出功率相等， P I 此时电路中的电流为 2 ，且电动机恰好正常工作，电动机额定输出功率 额 =2W。则下列 电流为 选项正确的是 R1 =2Ω R C． 1 =2Ω R2 =2Ω R2 =1.5Ω A． I1 =2A I D． 1 =2A B． I 2 =2A I 2 =1A 9．如图甲所示，足够长固定绝缘光滑斜面倾角为 θ ，以斜面底端为坐标原点，沿斜面方向建立 x 轴，沿 x 轴的部分区域内存在电场，电场方向沿斜面向上。一质量为 m 、电荷量为 q 的带正电滑块（可视为质点）从斜面底端由静止释放，不计空气阻力，滑块对原电场无影 响，滑块向上运动的一段过程机械能 E 随位移 x 变化的图像如图乙所示，曲线 A 点处切 线斜率最大。下列说法正确的是 A．在 x1 B．在 x=x 1 C．在 x=x 1 D．在 0 ~ x3 ～ x3 过程中，滑块先减速后匀速 处滑块的动能最大 处电场强度最大 过程中，滑块先加速后减速 10．如图所示，地面上方某区域内存在水平向右的匀强电场，质量为 m 的带正电小球以竖直向 上的初速度 v0 由 O 点射入该区域，小球刚好能到达的最高点为 P 点。已知 O、 P 的 连线与初速度方向的夹角为 53°，重力加速度为 列说法正确的是 5mg A．小球所受电场力的大小为 3 g ， sin 53∘=0.8 ， cos53∘=0.6 。下 B．小球通过 P 点时的动能为 C．经过时间 D．经过时间 v0 g 9 v0 25 g ，小球距直线 8mv02 9 OP 最远 ，小球动能最小 第Ⅱ卷（非选择题 共 54 分） 三、非选择题：11～14 题为必考题，共 42 分；15～16 题为选考题，任选一题作答，12 分。 11．（6 分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测定滑块的加速度大小。将气垫导轨调整水平并 安装光电门 A ，滑块上固定一遮光条，滑块用跨过气垫导轨左端定滑轮的轻质细线与钩码相连， 调整定滑轮高度使细线水平，滑块每次都从同一位置 B 由静止释放，光电门 A 的位置可以改 变，光电门 A 与位置 B 间的距离 L 可以由固定在气垫导轨上的标尺直接读出。 (1) 实 验 前 用 20 分 度 的 游 标 卡 尺 测 得 滑 块 上 的 遮 光 条 的 宽 度 d 如 图 乙 所 示 ， 则 d= cm。 (2)本实验中 （填“需要”或“不需要”）保证所挂钩码的质量 m 远小于滑块（包括遮光条） 的质量 M 。 (3)滑块上的遮光条通过光电门 A 的时间 t 可直接读出，通过光电门 A 的速度由公式 v= d t 计算获得。保持钩码质量不变，通过改变光电门 A 的位置获得多组数据，作出 v 2 −L 图像如图丙所示，则滑块的加速度大小为 m/s2。（结果保留两位有效数字） 12．（9 分）某物理兴趣小组要研究一个小灯泡的伏安特性曲线，已知小灯泡的额定电压约为 4V， 额定功率约为 2W。实验器材如下： A．电压表（0～5V，内阻约为 10kΩ） B．电流表（0～100mA，内阻 R A =10Ω） C．滑动变阻器（5Ω，1A） D．定值电阻 R1 （4Ω），定值电阻 R2 （10Ω） E．电源、开关和导线若干 (1)实验器材中的电流表量程过小，但可以通过所给的定值电阻 图甲所示），如果开关 S1 接 c ，电流表的量程可以扩大为 R1 和 R2 改变其量程（如 A。由分析可知，要完整测出小 S 1 应该接 。（填“ b ”或“ c ”） (2)根据实验数据描绘出小灯泡的 I−U 图像如图乙所示，当灯泡的电阻约为 6Ω 时，小灯泡 灯泡的伏安特性曲线，开关 的实际功率约为 W。（结果保留两位有效数字） 1 13．（12 分）如图所示，工件 C 放在光滑水平地面上，其上表面为光滑的 4 圆弧轨道，其右 端水平切线处放置一小物块 D ，开始时， D、 C 均处于静止状态。长 L =3.6m 的轻绳上端 系于 O 点，下端系一小物块 P 。拉紧轻绳使绳与竖直方向成 60°角，将小物块 P 从静止开始 释放，其达到最低点时炸裂成两个小物块 A 和 B ，物块 A 水平向左运动与 D 粘在一起， 组成物块 位置。 =2kg、 Q 后不再分开，物块 A 、B、D 、Q mA B 仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好能回到释放时的初始 均可视为质点。已知各物块的质量 mP =3kg ， mC =4kg 、 mD =2kg、 1 mB =1kg， 4 圆弧轨道的半径为 R =1.8m，忽略空气阻力， 取 g =10m/s2。求： (1)小物块 P 在最低点时的速度大小。 (2)在以后的运动过程中，工件 C 能获得的最大速度大小。 14．（15 分）如图所示，半径为 R =0.2m 的光滑半圆形绝缘轨道 BC 竖直固定放置，与水平 绝缘轨道 AB 相切于 B 点， O 为圆心， P 为轨道上与圆