2022年河北省高考一模分類匯編（近代物理、熱學(xué)、機械波、光學(xué)）物理試卷一、單選題（石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測（一））1．核電池是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，也不被宇宙射線干擾。钚-238同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時將釋放的熱能轉(zhuǎn)化為電能。已知钚-238的半衰期為88年，其衰變方程為。下列說法正確的是（　　）A．衰變放出的射線是高速氦核流，它的貫穿能力很強B．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能C．的核子平均質(zhì)量小于的核子平均質(zhì)量D．钚-238在極高壓下可加速衰變，其半衰期可小于88年（邯鄲市高三下一模）2．關(guān)于原子和原子核，下列說法正確的是（　?。〢．目前世界上的核動力航母利用的是輕核的聚變B．提高溫度可以縮短放射性元素的半衰期C．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是D．發(fā)生核反應(yīng)時滿足質(zhì)量守恒和電荷數(shù)守恒（唐山高三下第一次模擬考試）、保定）3．氚是氫的一種放射性同位素，簡寫為H，氟核發(fā)生β衰變后變成另一種新原子核，氚的半衰期為12.43年，下列關(guān)于氚核衰變說法正確的（　?。〢．經(jīng)過12.43年，6個氚核還剩余3個沒有衰變B．經(jīng)過12.43年，質(zhì)量為m的氚核還剩余仍沒有衰變C．增加氣體中氚的濃度可以縮短其半衰期D．改變氚核存放環(huán)境可改變其半衰期（張家口高三下第一次模擬考試）4．目前在我國光刻機設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了90nm制程的光刻機量產(chǎn)，上海微電子預(yù)計推出28nm的光刻機，光刻機中的一項關(guān)鍵技術(shù)就是激光光源的控制。若某激光光源發(fā)射出一束波長為的單色平行激光束，發(fā)光的功率為P，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，不考慮激光在傳播過程中的衰減，則該激光光源發(fā)出的激光束在長度1m內(nèi)的平均光子個數(shù)為（　?。〢．B．C．D．二、多選題（保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試）5．一波源位于O點，波源質(zhì)點沿y試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,軸做不連續(xù)的簡諧運動，振幅為10cm，形成沿x軸正方向傳播的波。某時刻波剛好傳到P點，平衡位置在處的質(zhì)點已經(jīng)振動了0.2s，O、P間各質(zhì)點形成的波形如圖所示，此時由波形可知（　?。〢．波源的最初起振方向沿y軸負(fù)方向B．波在介質(zhì)中傳播的速度為2.0m/sC．質(zhì)點Q此時已經(jīng)通過的路程為40cmD．此波形是波源先振動0.4s后停止振動0.6s，接著再振動0.2s形成的E．從此時開始計時，再過0.55s，質(zhì)點P的位移為三、解答題（邯鄲市高三下一模）6．某半球形透明介質(zhì)的截面圖如圖甲所示，AB為截面半圓的直徑，O為球心，從O點左側(cè)的D點射入一單色光，單色光在半球形介質(zhì)上表面的入射角恰好等于其發(fā)生全反射的臨界角。（1）求半球形介質(zhì)的折射率n；（2）若用與半球形介質(zhì)相同的材料制成一直角三棱鏡放置在真空中，如圖乙所示，其截面三角形的直角邊FG的長度為d，，該單色光從FG側(cè)面的中點垂直FG入射，光在真空中的傳播速度為c，取，，求該單色光從進(jìn)入棱鏡到第一次從棱鏡射出所經(jīng)歷的時間。（邯鄲市高三下一模）7．如圖甲所示，粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管的一端開口，另一端封閉，管的橫截面積，沿水平方向放置時，一段長的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，管內(nèi)氣柱長度，大氣壓強恒為，室內(nèi)熱力學(xué)溫度恒為?，F(xiàn)將玻璃管沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過90°。取。（1）求穩(wěn)定后管內(nèi)氣柱的長度；（2）使玻璃管的封閉端浸入冰水混合物中，管內(nèi)氣體的溫度緩慢降低，求管內(nèi)氣體的溫度降低的過程中，水銀柱對管內(nèi)氣體做的功。試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,（唐山高三下第一次模擬考試）8．如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，扇形的半徑大小為R，OM為扇形的角平分線，。一束平行于角平分線OM的單色光由OA面射入介質(zhì)，折射光線與OB平行且恰好打到圓弧面上的M點。（1）求介質(zhì)對單色光的折射率：（2）若使折射光線在圓弧面上恰好全反射，求平行于OM的單色光在OA面上的入射點需沿OA面向上移動距離。（（唐山高三下第一次模擬考試）、保定）9．如圖為某型號家用噴水壺的外形圖和原理圖，壺中氣筒內(nèi)壁的橫截面積，活塞的最大行程為，正常噴水時壺內(nèi)氣體需達(dá)到壓強Pa以上。壺內(nèi)裝水后，將壓柄連接的活塞壓到氣筒的最底部，此時壺內(nèi)氣體體積為，壓強為Pa，溫度為27℃。已知大氣壓強Pa。（1）將噴水壺放到室外，室外氣溫為9℃，求穩(wěn)定后壺內(nèi)氣體的壓強；（2）在室外且溫度保持不變，為了使噴水壺達(dá)到工作狀態(tài)，至少需要通過壓柄充氣多少次？（保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試）10．如圖所示，等邊三棱鏡ABC的邊長為a，一平行于底邊BC試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,的光束從AB邊上距B點的D點射入棱鏡經(jīng)折射后恰好從頂點C離開棱鏡。已知光在真空中的速度為c，求：（i）三棱鏡的折射率n；（ii）該光束在三棱鏡中的傳播時間t。（張家口高三下第一次模擬考試）11．如圖所示，某玻璃磚的橫截面是一個直角梯形，其中∠ABC=90°，∠BCD=60°。一束單色光在橫截面內(nèi)沿與AB邊成30°角的方向從O點射入玻璃磚，最終垂直BC邊射出玻璃磚。（1）求玻璃磚對該單色光的折射率；（2）僅改變單色光與AB邊的夾角，當(dāng)CD邊恰好有光線射出時，求單色光與AB邊夾角的余弦值。（石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測（一））12．如圖所示，兩個相同的、導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置，它們的底部由一可忽略容積的細(xì)管連通，氣缸的高為h，橫截面積為S。兩氣缸正中間位置各有一個質(zhì)量分別為和的活塞，兩活塞下部封閉有一定質(zhì)量的理想氣體b，左側(cè)活塞上部封閉另一理想氣體a，右側(cè)活塞上部為真空。重力加速為g，隨著外部溫度由開始緩慢升高，右側(cè)氣缸中活塞位置不斷上升，求：（1）開始時氣體a的壓強；（2）當(dāng)右側(cè)活塞剛好上升至氣缸頂部時，環(huán)境的溫度。試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,（石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測（一））13．如圖所示，某玻璃磚的橫截面是半徑為R的四分之一圓，該玻璃磚放置在真空中。一束單色光從A點出射，經(jīng)玻璃磚偏折后射出玻璃磚時出射光線平行于，已知，，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）玻璃磚對該光的折射率n；（2）光從A點傳播到C點所用的時間t。（張家口高三下第一次模擬考試）14．如圖所示，豎直放置的汽缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體。初始時，缸內(nèi)氣體的壓強為1.5×105Pa，體積為600mL，溫度為200K，活塞被缸內(nèi)的卡扣托住。現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，當(dāng)氣體溫度達(dá)到600K時，活塞對卡扣的壓力恰好減為0，然后繼續(xù)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度到800K，整個過程氣體吸收的熱量為600J且未漏氣，不計汽缸和活塞間的摩擦。求：（1）缸內(nèi)氣體在溫度為800K時的體積；（2）整個過程氣體內(nèi)能的增加量。四、填空題（邯鄲市高三下一模）15．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體的圖像如圖所示，圖中ab線段的反向延長線過坐標(biāo)原點，則試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,過程中，該理想氣體對外界______（填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”），理想氣體的溫度______（填“升高”“降低”或“不變”）。（保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試）16．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，最后變化到狀態(tài)A，完成循環(huán)。氣體在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，溫度___________（選填“升高”、“降低”或“不變”），氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，外界對氣體___________（選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”）。（邯鄲市高三下一模）17．現(xiàn)有一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在時刻，該波的波形圖如圖甲所示，P，Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，則圖乙可能為介質(zhì)中質(zhì)點______（填“P”或“Q”）的振動圖像；該列波的波速為______。（唐山高三下第一次模擬考試）18．如圖所示，圖甲是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在s時的波形圖，P、Q是波上的兩個質(zhì)點，對應(yīng)的橫坐標(biāo)分別為，，圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象。該列簡諧橫波沿x軸___________方向傳播（填“正”或“負(fù)”），P、Q兩個質(zhì)點相繼到達(dá)波谷的最短時間差為___________s。試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,（唐山高三下第一次模擬考試）19．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，圖中AB是平行于橫軸的直線，BC是平行于縱軸的直線，整個過程中氣體對外界做功為___________J，如果整個過程氣體吸收熱量1500J，則氣體內(nèi)能的變化量為___________J。（石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測（一））20．一定質(zhì)量的理想氣體依次經(jīng)歷三個過程，回到初始狀態(tài)，該過程可用如圖甲所示的圖上三條直線a、b、c表示，其中a平行于橫軸，b的延長線過坐標(biāo)原點O，c平行于縱軸，該過程也可用如圖乙所示的圖表示。整個過程中氣體________（選填“從外界吸熱”或“向外界放熱”），圖甲中的b過程與圖乙中的________（選填“d”、“e”或“f”）過程對應(yīng)。（石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測（一））21．如圖所示，在一根輕繩上有相距0.80m的A、B兩振源，C點距B點0.30m，圖甲、乙分別為A、B兩振源的振動圖像，時刻分別同時從圖中的A、B兩點開始相向傳播，并在時恰好相遇。C點為振動________（填“加強”或“減弱”）點，內(nèi)C點通過的路程為________m。試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,（張家口高三下第一次模擬考試）22．如圖所示為兩個分子之間的分子勢能Ep隨分子間距離r的變化關(guān)系圖線，兩分子之間距離為r0時分子勢能最小，此時兩分子之間的作用力為__________（選填“引力”“斥力”或“零”）；若兩分子之間的距離由r0開始逐漸變大，則兩分子間的作用力____________（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）。（張家口高三下第一次模擬考試）23．均勻介質(zhì)中的波源O沿y軸方向做簡諧振動，形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在時刻的波形圖如圖所示，在時刻，平衡位置為x=2m的質(zhì)點P剛好第4次達(dá)到波峰。則時刻，x軸上剛好起振的質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)為x1=___________m，質(zhì)點P振動方程為__________m。試卷第8頁，共8頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司,參考答案：1．B【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可判斷X是He，氦核流的貫穿能力很弱，電離能力很強，故A錯誤；B．比更穩(wěn)定，則比結(jié)合能更大，故B正確；C．因為釋放能量，存在質(zhì)量虧損，所以的核子平均質(zhì)量小于，故C錯誤；D．原子核半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，故D錯誤。故選B。2．C【解析】【詳解】A．目前世界上的核動力航母利用的是重核的裂變，A錯誤；B．提高溫度不可以改變放射性元素的半衰期，B錯誤；C．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是C正確；D．發(fā)生核反應(yīng)時滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，質(zhì)量會有虧損，D錯誤。故選C。3．B【解析】【詳解】AB．半衰期是大量放射性原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的原子核沒有意義，故A錯誤B正確；CD．半衰期由放射性元素的原子核本身因素決定，跟原子核所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故CD錯誤。故選B。4．A【解析】【詳解】每個光子的能量為設(shè)在時間t內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)為N，則有該過程中激光傳播的距離為這些光子平均分布在距離L上，則長度1m的光束內(nèi)的平均光子個數(shù)為,故A正確，BCD錯誤。故選A。5．BCE【解析】【分析】【詳解】A．波源的最初起振方向與波剛好傳到P點時P點的振動方向一致，因為波沿x軸正方向傳播，因此P點的起振方向沿y軸正方向，即波源的最初起振方向沿y軸正方向，A錯誤；B．波剛好傳到P點時平衡位置在處的質(zhì)點已經(jīng)振動了0.2s，則波速B正確；C．由圖可知不連續(xù)簡諧運動的波從波源起振到傳播到P點過程中Q點已經(jīng)振動了1個周期，則通過路程為C正確；D．由圖可知波長則周期由圖可知，之間沒有波形，說明波停止振動的時間為此時又出現(xiàn)半個波長的波形，說明波又振動半個周期，所以此波形是波源先振動0.2s后停止振動0.3s，接著再振動0.1s形成的，D錯誤；E．從圖示開始計時經(jīng)0.1s后P質(zhì)點位于平衡位置且沿y軸負(fù)方向振動，波源處再次停止振動，再經(jīng)0.1s后P質(zhì)點停止振動，再經(jīng)0.3s即從計時開始0.5s后P質(zhì)點恢復(fù)振動，則再過0.05s時P點的波形與圖示時刻x=0.1m處質(zhì)點波形相同，位于波谷，其位移為-10cm，E正確。故選BCE。6．（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)全反射條件有,解得半球形介質(zhì)的折射率（2）畫出該單色光在三棱鏡中傳播的光路，如圖所示。當(dāng)光線到達(dá)三棱鏡的GH邊時，在GH邊發(fā)生全反射，因為截面三角形的直角邊FG的長度為d，K為FG邊的中點，，由幾何關(guān)系有因為，所以，又由幾何關(guān)系可知該單色光在三棱鏡中的傳播速度大小則該單色光從進(jìn)入三棱鏡到第一次從三棱鏡射出所經(jīng)歷的時間7．（1）；（2）【解析】【分析】本題考查氣體實驗定律，目的是考查學(xué)生的分析綜合能力?！驹斀狻浚?）設(shè)穩(wěn)定后管內(nèi)氣柱的長度為，對管內(nèi)封閉氣體初態(tài)時末態(tài)時根據(jù)玻意耳定律有,解得（2）設(shè)穩(wěn)定后管內(nèi)氣柱的長度為氣體發(fā)生等壓變化，有可得水銀柱對管內(nèi)氣體做的功解得8．（1）；（2）【解析】【詳解】（1）單色光平行于OM，∠AOM=30°，則=60°O1M平行于OB，則∠OMO1=30°所以γ=30°（2）光在O3點恰好全反射，,∠OO2O3=120°由正弦定理解得OO2=△MO1O是等腰三角形OO1=所以入射光在OA面方向平移的距離9．（1）p2=0.94×105Pa；（2）【解析】【詳解】（1）由氣體發(fā)生等容變化有其中p1=1.0×105Pa、T1=300K、T2=282K解得p2=0.94×105Pa（2）將原有氣體轉(zhuǎn)化為工作壓強其中，p2=0.94×105Pa，p=1.3×105Pa解得打入n次的外界氣體轉(zhuǎn)換為工作壓強過程，根據(jù)玻意耳定律解得取10．（i）；（ii）,【解析】【詳解】（i）過D點作AB的垂線交BC于E點，由余弦定理有解得由正弦定理由幾何關(guān)系可知由折射定律可知解得（ii）光在三棱鏡內(nèi)的傳播速度光在三棱鏡內(nèi)的傳播時間聯(lián)立可得11．（1）；（2）,【解析】【詳解】（1）畫出光束在玻璃磚中傳播的光路圖如圖所示光線在AB邊上的O點發(fā)生折射，入射角為60°，折射角為，光線垂直BC邊離開玻璃磚，由幾何關(guān)系可知，在O點的折射光線與CD邊夾角又因為解得所以玻璃磚對該單色光的折射率為（2）設(shè)CD邊恰好有光線射出時，入射光線與AB邊的夾角為，折射角為，由折射定律可知設(shè)剛好有光線在CD邊上射出時的臨界角為C，有由幾何關(guān)系可知解得12．（1）；（2）【解析】【詳解】,（1）對右側(cè)氣缸中的活塞，受力平衡有對左側(cè)氣缸中的活塞，受力平衡有解得（2）在緩慢升溫過程中兩部分氣體的壓強均不變，均為等壓變化。設(shè)右側(cè)活塞剛好上升至氣缸頂部時，左側(cè)活塞下降x，對a氣體，初態(tài)，末態(tài)由蓋-呂薩克定律得對b氣體，初態(tài)，末態(tài)由蓋-呂薩克定律得解得13．（1）；（2）【解析】【詳解】（1）光路如圖,由幾何關(guān)系可知解得可知玻璃磚的折射率（2）由幾何關(guān)系可知光從A點出射到射出玻璃磚的時間14．（1）；（2）【解析】【詳解】（1）活塞脫離卡扣之后為等壓變化過程，由解得,（2）活塞脫離卡扣之前為等容變化，由解得活塞脫離卡扣后，等壓變化過程氣體體積的變化量氣體對外做的功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知15．    做負(fù)功    不變【解析】【詳解】[1]過程，氣體的壓強增大，體積減小，外界對氣體做功，即氣體對外界做負(fù)功；[2]由圖可知，p與成正比，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的溫度不變。16．    升高    做正功【解析】【詳解】[1]根據(jù)從狀態(tài)A到狀態(tài)B，體積和壓強都增大，溫度一定升高[2]從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，由圖可知，壓強不變，體積減小，外界對氣體做正功17．    Q    10【解析】【詳解】[1]波沿x軸正方向傳播，由題圖乙可知，在時刻，質(zhì)點向y軸正方向運動，結(jié)合題圖甲，可知題圖乙表示質(zhì)點Q的振動圖像；[2]波速18．    負(fù)    0.75【解析】【詳解】,[1]由圖乙可知，s時刻質(zhì)點Q向下運動，根據(jù)上下坡法，可知列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播。[2]由題意可知，P、Q兩個質(zhì)點相繼到達(dá)波谷的最短時間差等于質(zhì)點Q的狀態(tài)傳播到質(zhì)點P所用的時間，為19．    1000    500【解析】【詳解】[1]由圖可知，理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B，壓強不變，體積變大，氣體對外界做功為理想氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，體積不變，氣體不對外界做功，則整個過程中氣體對外界做功為。[2]根據(jù)熱力學(xué)第一定律有代入數(shù)據(jù)解得20．    從外界吸熱    e【解析】【詳解】[1]由圖可知，整個過程理想氣體的內(nèi)能不變，而氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律又故可得則整個過程中氣體從外界吸熱。[2]圖甲中，b過程，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程可知，溫度不變，故與圖乙中的e過程對應(yīng)。21．    減弱    0.20【解析】【詳解】[1]由題意知，兩列波時恰好相遇，由于波速相等，時間相等，所以相遇在AB連線中點，則波速為,則波長C到兩振源的距離差為由于A、B振動步調(diào)相反，所以C是振動減弱點。[2]A和B的波傳到C點所用時間分別為t1、t2表示，則，2.5s后C點不再振動，所以實際振動時間發(fā)生在1.5s至2.5s（等于1個周期），由B傳來的波造成，所以4.0s內(nèi)C點通過的路程為s=4A=4×0.05cm=0.20m22．    零    先增大后減小【解析】【詳解】[1]兩分子間的距離從無窮遠(yuǎn)減小到的過程中，分子勢能一直在減小，說明分子間的作用力表現(xiàn)為引力，兩分子間的距離從再減小的過程中，分子勢能增加，說明分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，在分子間的距離為時，分子勢能最小，分子間的作用力為零；[2]兩個分子之間的分子勢能隨分子間距離r的變化關(guān)系圖線的傾斜程度大小表示分子間作用力的大小，所以兩分子之間的距離由開始逐漸增大，分子間的作用力先增大后減小。23．    17    【解析】【詳解】[1]在時刻，質(zhì)點P恰好第4次到達(dá)波峰，說明該波又向前傳播了個波長，由圖像可知波長，所以該波向前傳播的距離為所以在時，質(zhì)點剛好起振的平衡位置為[2]一個周期向前傳播一個波長，所以解得該波的周期又因為,由圖像可知該波的振幅，在時刻P點沿y軸正方向運動，所以質(zhì)點P的振動方程為