2022届河北省邢台市高三(上)10月联考物理试题

高三上学期10月联考物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷主要考试内容：人教版必修1，必修2，选修3-1。

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. 如图所示，熊二正在玩蹦床游戏。

从熊二接触蹦床至其到达最低点，下列说法正确的是（）
A. 熊二的速度一直增大
B. 熊二的速度一直减小
C. 熊二的加速度一直增大
D. 熊二的加速度先减小后增大
【答案】D
【分析】
【详解】AB．熊二刚接触蹦床瞬间具有向下的速度，开始压缩蹦床时，重力大于蹦床的弹力，合力竖直向下，加速度竖直向下，与速度方向相同，所以熊二做加速运动；由于蹦床的弹力逐渐增大，当熊二所受的弹力大于重力时，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方
向相反，熊二开始做减速运动，则当弹力与重力大小相等、方向相反时，熊二的速度最大，所以熊二的速度先增大后减小，A 、B 正确；
CD ．由上分析可知，熊二的加速度先向下，随着弹力的增大，合力减小，加速度减小，当熊二的加速度向上时，随着弹力的增大，合力增大，加速度增大，所以熊二的加速度先减小后增大，C 错误，D 正确； 故选D 。

2. 两小球带同种电荷，电荷量之和为Q 。

若两小球可视为点电荷，且电荷量可随机分配，两小球距离为r ，静电力常量为k ，则两小球间的静电力的最大值为（ ）
A. 22
4kQ r
B. 22
2kQ r
C. 2
2kQ r
D. 22
2kQ r
【答案】A 【分析】
【详解】设其中一个小球的电荷量为q ，则另一个小球的电荷量为()Q q −，则两个小球间的静电力为
2
()
q Q q F k
r
−= 当Q q q −=时，即
2
Q q =
F 有最大值为
2
24kQ F r
=
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3. 如图所示，一塔式起重机正在工作，在某段时间内，吊车P 沿吊臂向末端M 水平匀速移动，同时吊车正下方的重物Q 先匀减速竖直上升，后匀加速竖直上升。

该段时间内，重物Q 的运动轨迹可能是（ ）
的
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
【详解】由运动轨迹与力的关系可知运动轨迹想力的方向弯曲，由题可知，物体开始的加速度向下，后向上，可得物体的合力先向下后向上，所以所以运动轨迹先向下弯曲。

然后向上弯曲，故C正确，ABD错误。

故选C。

4. 如图所示，一质量为0.2kg的物块静止在倾角为30°的固定斜面上。

第一次对物块施加沿斜面向下的推力，使物块沿斜面匀速下滑；第二次对物块施加沿斜面向上的推力，使物
，取重力加速度大小
块沿斜面匀速上滑。

若物块与斜面间的动摩擦因数为
2
2
g=，则两推力的大小之和为（）
10m/s
A. 2N
B. 3N
C. 4N
D. 5N
【答案】B 【分析】
【详解】当物体沿斜面匀速下滑时，由平衡条件有
1sin 30cos30F mg mg μ+︒=︒
当物体沿斜面匀速上滑时，由平衡条件有
2cos30sin 30F mg mg μ=︒+︒
代入数据联立解得
123N F F +=
故选B 。

5. 通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与导线中通过的电流成正比，与该点到导线的距离成反比。

如图所示，两通电长直导线水平平行放置，电流大小相等，方向已在图中标出，A 、B 、C 、D 四点在与导线垂直的同一竖直面内CD AB ⊥，O 点为该竖直面与两导线交点连线的中点，且OA OB OC OD ===。

下列说法正确的是（ ）
A. C 点的磁感应强度方向为从C 点指向O 点
B. A 、B 两点的磁感应强度大小相等，方向相反
C. 在A 、B 、C 、D 、O 五点中，O 点的磁感应强度最大
D. 左侧导线受到的安培力方向为从O 点指向B 点 【答案】C 【分析】
【详解】A ．根据右手螺旋定则可知，C 点的磁感应强度方向为从O 点指向C 点，A 错误； B ．根据右手螺旋定则可知，A 、B 两点的磁感应强度大小相等，方向相同，B 错误； C ．根据右手螺旋定则和通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与导线中通过的电流成正比，与该点到导线的距离成反比可知，在A 、B 、C 、D 、O 五点中，O 点的磁感应强度最大，C 正确；
D ．由同极相吸，异极相斥，左侧导线受到的安培力方向为从O 点指向A 点，D 错误。

故选C 。

6. 如图所示，质量分别为A m 和()B A B m m m >的A 、B 两球固定在同一轻直杆上，A 球在杆的一端，B 球在杆的中点，杆可以绕另一端点O 在竖直面内做圆周运动。

若当A 球通过最高点时，B 球受到杆的作用力恰好为零，重力加速度大小为g ，两球均视为质点，则此时A 球受到杆的作用力大小为（ ）
A. 0
B. A m g
C. B m g
D. ()A B m m g −
【答案】B 【分析】
【详解】设杆的长度为2L ，当A 球运动到最高点时，杆对B 球的作用力恰好为零，对B 分析只有重力提供向心力，根据牛顿第二定律
2B B m g m L ω=
解得
ω=
对A 分析，由牛顿第二定律得
22A A F m g m L ω+=⨯
联立解得
A F m g =
方向向下，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

7. 青青四季滑雪滑草乐园位于河北省邯郸市，交通便利，风景秀丽。

如图所示，在滑雪比赛中，一运动员（视为质点）从弧形雪坡上距弧形雪坡底端高度为h 处滑下，从弧形雪坡底端水平飞出后，落到斜面雪坡上。

若斜面雪坡的倾角为30°，不计一切阻力，则运动员在空中运动的过程中到斜面雪坡的最大距离为（ ）
A.
16
h B. 13
h
【答案】C 【分析】
详解】当运动员末速度与斜面平行时，运动员离斜面距离最大，即有
y gt =v
tan y v v θ=
可得
0tan v t g
θ
=
因为平抛运动中任意时刻末速度反向延长线过水平位移的中点，如图所示
【
设水平位移为x ，所以有
2
x OM =
由几何关系可知
22
000
sin tan sin sin 2212v t v H MN OM g g
θθθθ=====
从最高处到O 点，由动能定理可得
2
012
mgh mv =
解得
6
H h =
故选C 。

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，有多项符合题目要求。

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. 军事演习中，为抢占一岛屿，某舰艇以最大功率沿直线正对岛屿航行，经时间t ，舰艇的速率从1v 增大到2v 。

若舰艇的质量为m ，所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是（ ）
A. 舰艇在这段时间内航行的距离大于
()122
v v t +
B. 舰艇在这段时间内航行的距离小于
()122
v v t +
C. 舰艇发动机提供的牵引力在这段时间内做的功大于
()
22
212
m v v − D. 舰艇发动机提供的牵引力在这段时间内做的功小()
22
212
m v v − 【答案】AC 【分析】
【详解】AB ．根据牛顿第二定律得
1
P
f ma v −= 解得
1P f a mv m
=
− 随着速度增大，加速度减小，所以舰艇的平均速度
12
2
v v x v t +=
>
则舰艇在这段时间内航行的距离大于()122
v v t +，故A 正确，B 错误；
CD ．由动能定理得
()22
f 212
m Pt W v v −=
− 可知舰艇发动机提供的牵引力在这段时间内做的功大于()
22
212
m v v −，故C 正确，D 错误。

故选AC 。

9. 火星与地球有很多相似之处，是未来人类移居的希望。

若火星与地球的质量之比为k ，火星与地球的半径之比为m ，火星与地球的自转周期之比为n ，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星与地球的平均密度之比为
3
k m B.
C. 火星与地球表面的重力加速度大小之比为2
m k
D. 【答案】AD 【分析】
【详解】A ．由密度的公式
M V
ρ=
及
34
3
V R π=
联立得
3
34M
R
ρπ=
可知火星与地球的平均密度之比为3
k
m ，故A 正确； B ．由
22Mm v G m R R
= 可得第一宇宙速度为
v =
B 错误；
C ．由
2Mm
G
mg R
= 可得星球表面的重力加速度为
2GM
g R =
知火星与地球表面的重力加速度大小之比为2k
m
，故C 错误；
D ．同步卫星的周期和星球的自转周期相等，由
2
224Mm G m r r T
π= 可得
r =
D 正确。

故选AD 。

10. 当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地点向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地短路点周围行走，其两脚间的电位差叫作跨步电压。

由跨步电压引起的人体触电，称为跨步电压触电。

当人发觉有跨步电压时，应立即将双脚并在一起或抬起一条腿，跳着离开危险区。

如图所示，一根火线断落在潮湿的地面上，站在地面上的人两脚间的距离为0.5m ，每只脚的电阻为300Ω，人体躯干的电阻为900Ω，每米地面的电阻为
100Ω。

若通过躯干的电流为0.1A ，则下列说法正确的是（ ）
A. 通过人体的电流方向为从后脚到前脚
B. 人的跨步电压为150V
C. 通过人两脚间地面的电流为4A
D. 通过人体的电流的电功率为15W 【答案】BD 【分析】
【详解】A ．由图可知，人的前脚离火线更近，所以电势较高，后脚离火线远，电势低，所以通过人体的电流方向为从前脚到后脚，故A 错误； B ．人体的电阻
12300Ω900Ω1500ΩR =⨯+=
通过躯干的电流为0.1A ，则跨步电压
10.11500V 150V U IR ==⨯=
故B 正确；
C ．两脚间地面的电阻为
21000.5Ω50ΩR =⨯=
则通过两脚间地面的电流
12150A 3A 50
U I R =
== 故C 错误；
D ．通过人体的电流的电功率为 210.10.11500W 15W P I R ==⨯⨯=
故D 正确。

故选BD 。

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量石家庄的重力加速度。

某同学选出一条较为理想的纸带，在所选纸带上取某点为0计数点，每相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出，如图乙所示（图乙中的1x 、2x 、3x 、4x 、b x 、6x 均为已知）。

电火花计时器打点的周期为T 。

（1）图甲中的电火花计时器可能接的是电压为_______V 的交流电源。

（选填“6”或“220”）
（2）打点计时器打计数点1时，重物的速度大小1v =_______（用题中相关物理量的符号表示）。

（3）该实验小组用两种方法处理数据（T ∆为打点计时器打下相邻计数点时间间隔）。

方法一：根据匀变速直线运动的规律有()21
12x x g T −=∆、()32
22x x g T −=∆、⋅⋅⋅、
()65
52x x g T −=∆，取平均值可得123455
g g g g g g ++++=； 方法二：根据匀变速直线运动的规律有()411
23x x g T −=∆'、()52223x x g T −'=∆、()
63323x x g T −'=∆，取平均值可得1233
g g g g '+'+'=。

上述两种方法中，方法_______（选填“一”或“二”）更合理，该方法可以减少实验的偶然误差。

【答案】 ①. 220 ②.
1210x x T
+ ③. 二 【分析】
【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用220V 的交流电源；
（2）[2]根据匀变速直线运动的规律可知，打点计时器打计数点1时，重物的瞬时速度等于0、2计数点之间的平均速度，又每相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出，即有 1v =1210x x T
+ （3）[3]方法一求加速度，只利用了数据1x 、6x ，实验误差较大，而方法二求解加速度，1x 、2x 、3x 、4x 、b x 、6x 均有利用，实验误差相对较小，故方法二更合理。

12. 某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻，其中电压表V 的内阻很大，电流表A 的内阻为2.5Ω。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中实物间的连线补充完整。

（ ）
（2）为保证电路安全，实验开始前，应使电阻箱的阻值_______（选填“最大”或“最小”）
（3）改变电阻箱的阻值，记录多组电压表的示数U 以及电流表对应的示数I ，作出U I −图像，如图丙所示。

则该电源的电动势为_______V 、内阻为_______Ω。

（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. ②. 最大
③. 5.90 ④. 7.50 【分析】
【详解】（1）[1]根据原理图连接实物图如下图所示
（2）[2]为保证电路安全，实验开始前，应使电阻箱阻值最大；
（3）[3][4]由电路图可知
A ()U E I r R =−+
则可知图像的纵截距为电源的电动势，因此
5.90V E =
图像斜率
A 5.905
Ω10.0Ω0.09k R r −=+==
则
的
A 10.0Ω 2.5Ω7.50Ωr k R =−=−=
13. 一列火车由静止出发做匀加速直线运动，加速度大小20.5m/s a =，此时某人恰好骑车从火车头旁边驶过并沿火车前进的方向做匀速直线运动，人骑车的速度大小05m/s v =，火车的长度299m L =。

求：
（1）火车追上人前，火车头落后于人的最大距离m x ；
（2）火车从开始运动到追上人（火车头与人齐平）的时间1t ；
（3）火车从追上人到超过人（火车尾与人齐平）的时间2t 。

【答案】（1）25m ；（2）20s ；（3）26s
【分析】
【详解】（1）当火车的速度大小为0v 时，火车与人的距离最大，设火车从静止到速度增大为0v 的时间为0t ，根据匀变速直线运动的规律有
00v at =
又
2m 0002
l x v t at =− 解得
m 25m x =
（2）根据几何关系，结合匀变速直线运动的规律有
201112
v t at =
解得 120s t =
（3）当火车追上人时，火车的速度大小
110m/s v at ==
根据几何关系，结合匀变速直线运动的规律有
222022
l vt at v t L +−= 解得
226s t =
14. 平面直角坐标系xOy 的第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在着垂直坐标平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B 和B ，如图所示，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在着电场强度大小为E 、方向沿y 轴负方向的匀强电场，在x 轴上有一点P ，其坐标为(),0L 。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从P 点沿与x 轴负方向的夹角30θ=︒的方向射入第Ⅰ象限，在第Ⅰ、Ⅳ象限运动一次后经坐标原点O 进入电场区域。

不计粒子受到的重力。

求： （1）粒子从P 点射入第Ⅰ象限时的速度大小v ；
（2）粒子从经过坐标原点O 到再次经过x 轴的时间t 及其再次经过x 轴时与坐标原点的距离s 。

【答案】（1）23qBL v m =；（2）2y v t a =，22
9L s mE
= 【分析】
【详解】（1）粒子在磁场与电场中的运动轨迹如图所示，设粒子在第Ⅰ象限与第Ⅳ象限内做圆周运动的半径分别为1R 、2R ，有
12R R L +=
洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力，有
2
1
2v qv B m R ⨯=
2
2
v qvB m R = 解得
23qBL v m
=
（2）设粒子在电场中运动的加速度大小为a ，根据牛顿第二定律有
qE ma =
粒子经过坐标原点O 时沿y 轴正方向的分速度大小
sin y v v θ=
根据对称性有
2y
v t a =
解得
23BL t E
= 粒子经过坐标原点O 时沿x 轴负方向的分速度大小
cos x v v θ=
粒子经过坐标原点O 后沿x 轴负方向做匀速直线运动，有
x s v t =
解得
s =15. 如图所示，一倾角30θ=︒的光滑斜面（足够长）固定在水平面上，斜面下端有一与斜面垂直的固定挡板，用手将一质量1kg m =
的木板放置在斜面上，木板的上端有一质量也
为m 的小物块（视为质点）
，物块和木板间的动摩擦因数μ=，初始时木板下端与挡板的距离0.9m L =。

现将手拿开，同时由静止释放物块和木板，物块和木板一起沿斜面下滑。

木板与挡板碰撞的时间极短，且碰撞后木板的速度大小不变，方向与碰撞前的速度方向相反，物块恰好未滑离木板。

取重力加速度大小210m /s g =，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：
（1）木板第一次与挡板碰撞前瞬间，物块的速度大小0v ；
（2）从拿开手到木板第二次与挡板碰撞前瞬间，物块相对木板的位移大小x ；
（3）木板的长度s 以及从拿开手到木板和物块都静止的过程中，物块与木板间因摩擦产生的热量Q 。

【答案】（1） 03m /s v =；（2） 1.5m x =；（3）9m s =，cos Q mgs μθ=
分析】
【详解】（1）从拿开手到木板第一次与挡板碰撞前，对物块与木板整体，根据动能定理有 2012sin 22mgL mv θ=⨯ 解得
03m /s v = （2）木板第一次与挡板碰撞后，木板的加速度方向沿斜面向下，设加速度大小为1a ，根据牛顿第二定律有
1sin cos mg mg ma θμθ+=
解得 2111m /s a =
木板第一次与挡板碰撞后，物块的加速度方向沿斜面向上，设加速度大小为2a
，根据牛顿
【
第二定律有
2cos sin mg mg ma μθθ−=
解得
221m /s a =
以沿斜面向下为正方向，设从木板第一次与挡板碰撞后，经时间t 木板和物块达到共同速度v ，对木板和物块，根据匀变速直线运动的规律分别有
01v v a t =−+，02v v a t =−
解得
2.5m /s v =
v 为正值，表示v 的方向沿斜面向下
设从木板第一次与挡板碰撞后到物块与木板达到共同速度v 的过程中，木板沿斜面向上运动的位移大小为1x ，根据匀变速直线运动的规律有
220112v v a x −=
解得
10.125m x =
设该过程中物块沿斜面向下运动的位移大小为2x ，根据匀变速直线运动的规律有
220222v v a x −=
解得
2 1.375m x =
又
12x x x =+
解得
1.5m x =
（3）经分析可知，当木板和物块都静止时，木板的下端以及物块均与挡板接触，从拿开手到木板和物块都静止的过程中，根据能量转化与守恒定律有
()sin sin Q mgL mg L s θθ=++
又
cos Q mgs μθ=
解得
9m s =。