河南省2022届高三上学期物理阶段性测试试卷（一）

这是一份河南省2022届高三上学期物理阶段性测试试卷（一），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
 高三上学期物理阶段性测试试卷（一）
一、单选题
1.大量处于 激发态的氢原子跃迁到n=1基态过程中，下面说法正确的是（   ）。

A. 可能放出能量为 的光子                         B. 可能检测到4种频率不同的光子
C. 核外电子的电势能一定减少                                D. 核外电子的动能一定减少
2.2021年6月17日我国神舟十二号载人飞船入轨后，按照预定程序，与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，航天员将进驻“天和”核心舱。交会对接后神舟十二号飞船与“天和”核心舱的组合体轨道不变，将对接前飞船与对接后的组合体对比，下面说法正确的是（   ）

A. 组合体的环绕速度大于神舟十二号飞船的环绕速度
B. 组合体的环绕周期大于神舟十二号飞船的环绕周期
C. 组合体的向心加速度大于神舟十二号飞船的向心加速度
D. 组合体所受的向心力大于神舟十二号飞船所受的向心力
3.有一遥控玩具汽车，在平直的路面上从静止开始以大小为 的加速度匀加速前进，接着以大小为 的加速度匀减速刹车，玩具汽车从开始运动到停下来总的时间为 ，则在 时间内玩具汽车运动的距离为（   ）。
A.                                     B.                                     C.                                     D. 
4.有一边长为 的正三角形线框 悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有 方向的恒定电流 ，直线 是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于 所在平面向里。平衡时，弹簧测力计的读数为 ；若将线圈上提，让线圈上部分露出磁场，其他条件都不改变，再次平衡时，磁场边界线 刚好过 和 边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为 ，则匀强磁场的磁感应强度大小为（   ）

A.                                        B.                                        C.                                        D. 
5.一个可以看作质点的小球从y轴上的A点开始做平抛运动，经过时间t到达P点，最后落到x轴上的Q点。已知P点的横坐标和纵坐标相等，小球经过P点时速度方向与x轴正方向成45°角，则小球从A点运动到Q点的时间为（   ）

A.                                      B.                                      C.                                      D. 
6.如图所示，加速电场正、负极板之间的电压为 ，偏转电场板长为 ，两板间距为 。带正电荷的粒子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，从偏转电场两板正中间进入偏转电场。若要保证带电粒子能从偏转电场中射出，偏转电场两个极板上所加电压 的值不能超过（   ）。

A.                                  B.                                  C.                                  D. 
二、多选题
7.如图所示，物体A和物体 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为 固定的光滑斜面上， 悬于斜面之外而处于静止状态。若在A上施加一外力 ，物体A、 仍处于静止状态，物体A没有离开斜面，则力 的方向可能为（   ）

A. 竖直向下                      B. 沿斜面向上                      C. 垂直斜面向下                      D. 垂直斜面向上
8.如图所示，电阻为 的圆形闭合金属线圈半径为 ，放在与线圈平面垂直向里的磁场中，磁感应强度 随时间 变化规律为 （其中 和 都是不变已知量，且 ）。在磁感应强度 随时间 变化过程中，下面说法正确的是（   ）

A. 线圈中的感应电流方向不变
B. 线圈总是有扩张的趋势
C. 时间内，通过线圈截面的电量为
D. 时间内，线圈产生的焦耳热为
9.如图所示，理想变压器原线圈与电阻 串联后接在电压 的交流电源上，电阻 、 与副线圈并联， 。已知电阻 上的电压最大值为 ，电阻 上的电流最大值为 ，下面说法正确的是（   ）。

A. 变压器原、副线圈匝数比为                        B. 原线圈中的电流为
C. 电阻 的阻值为                                      D. 原线圈的功率为
10.如图所示，长木板 静止放在光滑的水平面上，小滑块A从长木板 的左端以初速度 向右滑动，经过时间 小滑块 减速到最小速度 。小滑块A可看作质点，运动过程中A没有从 上滑出，重力加速度为 ，下面说法正确的是（   ）。

A. 长木板B的质量是小滑块A质量的3倍                   B. 小滑块A在长木板B上滑动的距离为
C. 小滑块A在长木板B上滑动的距离为               D. 小滑块A与长木板B之间的动摩擦因数为
11.下面说法正确的是（   ）
A. 扩散现象是由重力引起的，完全失重条件下不会发生扩散现象
B. 水跟 酒精混合后总的体积小于 ，说明分子间存在间隙
C. 相同温度的同种理想气体，其内能与其质量成正比
D. 用 表示分子势能， 表示分子间距离， 可能随 的增大而增大，也可能随 的增大而减小
E. 玻璃管中的液面可能为凹陷，也可能为凸起，液体表面层分子间作用力表现为引力时形成凹液面，液体表面层分子间作用力表现为斥力时形成凸液面
三、实验题
12.某实验小组用如图1所示的实验装置测量木块与长木板之间的动摩擦因数：长木板固定在水平桌面上，木板左端固定一打点计时器，打点计时器所用的交流电源的频率为 ，一木块放在长木板上靠近打点计时器处，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，右侧拴有一不可伸长的细线，细线跨过滑轮与重物相连，长木板上方细线与板平行，在重物牵引下，木块在长木板上做匀加速运动。已知重力加速度为 ，实验用到的木块质量是所悬挂重物质量的3倍。

（1）.实验过程中打点计时器打下的一条清晰的纸带如图2所示，其中 、 、 、 、 、 、 是计数点（每相邻两个计数点中间都有四个计时点未画出），图中的数据 、 、 、 是已知量。则打下 点时木块的速度为       ；打下 点时木块的速度为       。
（2）.运动过程中木块的加速度为       （要求用逐差法处理数据）。
（3）.实验过程中的其他阻力，例如打点计时器对纸带阻力、空气阻力等都忽略不计，木块与长木板之间的动摩擦因数 有两种表达式：
A. 
B. 
其中哪个表达式更接近动摩擦因数 的真实值？______（填“A”或“B”）。
13.如图1所示的实验装置可以用来测量干电池的电动势和内电阻。图中有5只定值电阻，其中 ， 。多用表选择开关置于电流 挡位。多用表的黑表笔与电池负极相连，红表笔上接有一只鳄鱼夹，实验过程中，用鳄鱼夹分别夹在a、b、c、d、e五个位置，记录下每次电流表的读数。

鳄鱼夹位置
a
b
c
d
e
电流表读数
260
220
190
170
150
（1）.用图像法处理数据，得到的图像如图2所示，若不考虑电流表的内阻，图像的横轴 代表的物理量是      。
（2）.根据图像数据，得出电动势测量值       V；电源内阻测量值        。（保留1位小数）
（3）.用 、 分别表示干电池电动势和内阻的真实值，由于系统误差的影响，电动势测量值        ，电池内电阻测量值        。（填“＞”“＜”“＝”）
（4）.为了消除系统误差带来的影响，某同学将另一只多用电表选择开关置于直流电压挡，然后跟本实验中的电流表并联，再将鳄鱼夹夹在某一位置，当电流表读数为 时，电压表读数为 ，则消除系统误差后干电池内阻的测量值为       。（保留1位小数）
14.如图是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置，双缝之间的距离 ，光屏与双缝之间的距离 ，测得第1条到第5条亮条纹中心间的距离为 ，则相邻干涉条纹间距       mm；实验中测得的单色光的波长为      m。

四、解答题
15.如图所示，一滑块从倾角为30°的固定斜面上A点由静止开始匀加速下滑，经过4s时间运动到 点，前2s滑动的距离比后2s滑动的距离少8m。重力加速度g取 。求：

（1）.斜面上A、B两点间的距离；
（2）.滑块与斜面之间的动摩擦因数。
16.如图所示，长度为 的不可伸长细绳一端固定在天花板上的 点，另一端系一小球 ， 点下方放置一物块 。将小球 拉至与 点等高的水平位置从静止释放，小球 运动到最低点时与物块 相碰，碰后反弹速度是碰前速度的 倍。已知小球 的质量为1kg，物块 的质量为 ，物块 与水平面间的动摩擦因数为 ，小球 可以看做质点，不计空气阻力，重力加速度 取 。求：

（1）.绳子上的最大拉力大小；
（2）.碰后小球 反弹的最高位置处细绳与竖直方向的夹角；
（3）.碰后物块 在水平面上滑动的时间。
17.如图所示，直角三角形 边长为0.2m， ，三角形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于三角形 所在的平面向里，紧挨着 边的右侧是两块长为0.2m的平行金属板，上极板带负电，下极板带正电，上下两板间的距离与三角形 边长相等。板间匀强电场的电场强度为 。 时刻，质量为 、带电量为 的粒子从 边中点 进入磁场，进入磁场时带电粒子的初速度为 ，然后从 边中点垂直于 边进入平行板间，经电场偏转后，落在下极板延长线上的 点（未画出）。求：

（1）.匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）.点到A点距离以及带电粒子在电场中的运动时间与它在磁场中的运动时间之比；
（3）.平行板向右平移0.5m，其他条件不变，要保证带电粒子还落在 点，板间场强要变为多大。
18.用活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞质量为 ，初始状态时气缸内压强为 ，气体温度为 。现对活塞施加一个向上的拉力 ，保持气体温度不变，平衡时气缸内气体的体积变为原来的 。已知大气压强 ，重力加速度 取 ，不计气缸与活塞的摩擦。求：

（1）.向上的拉力 的大小；
（2）.保持向上的拉力 不变，让缸内气体缓慢降温至 ，此时气缸内气体的体积为初状态的多少倍。
19.一列简谐横波沿 轴正向传播，波源位于坐标原点，质点 的平衡位置和波源的平衡位置相距 。 时刻，波源位于纵坐标为 的A点，质点 在波峰位置。从 时刻起，波源再过 、质点 再经过2s都会第一次到达各自的波谷位置，求：

（1）.这列波的传播速度；
（2）.写出波源位移随时间变化的正弦函数关系式。

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】A．从 激发态跃迁到 基态放出的光子能量最大值为
A不符合题意；
B． 激发态跃迁到 基态可能放出 种频率不同的光子，B不符合题意；
CD．从 激发态跃迁到 基态，由
可知电子轨道半径减小，则电子的速度增大，动能增加，电势能减少，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】利用能级跃迁的能量差可以求出辐射光子的能量；利用排列组合可以求出辐射光子的种数；利用牛顿第二定律可以判别电子动能和电势能的变化。
2.【答案】 D
【解析】【解答】AB．由
可得

可见 、 与质量 无关，周期与环绕速度不变，AB不符合题意；
C．由
可得
可知向心加速度与质量 无关，C不符合题意；
D．向心力为
组合体的质量大于神舟十二号飞船的质量，则组合体所受的向心力大于神舟十二号飞船所受的向心力，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用引力提供向心力可以判别线速度、周期和环绕速度的大小与质量m无关；利用向心力的表达式可以比较向心力的大小。
3.【答案】 D
【解析】【解答】分析题意可知，加速时间为 ，最大速度为

故答案为：D。

【分析】利用速度公式可以求出最大的速度，结合平均速度公式可以求出距离的大小。
4.【答案】 D
【解析】【解答】线圈全部在磁场中时，受到安培力作用的有效长度为零 直线 刚好过 和 边的中点时，导线框受到安培力的有效长度为 ，受到竖直向下的安培力。大小为
对导线框，由平衡条件得
联立解得
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用线圈的平衡方程结合安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小。
5.【答案】 B
【解析】【解答】设 点坐标为 ，小球经过 点时其速度方向与水平方向的夹角为45°，则有
其中 为A、P之间的竖直距离，解得
得A点纵坐标
由

可得
故答案为：B。

【分析】利用速度的分解结合速度的方向可以求出位移的关系，结合几何关系可以求出运动的时间。
6.【答案】 A
【解析】【解答】加速过程，由动能定理得
在平行于板面的方向上做匀速运动，有
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度
偏转距离
能飞出的条件为
解得
故答案为：A。

【分析】利用动能定理可以求出粒子进入偏转电场的速度，结合类平抛的位移公式可以求出偏转电压的大小。
二、多选题
7.【答案】 C,D
【解析】【解答】A．当 的方向竖直向下时，相当于物体A的重力增加了，系统不能平衡，A不符合题意；
B．当 的方向沿斜面向上时，相当于物体 的重力增加了，系统不能平衡，B不符合题意；
CD．当 的方向垂直斜面向下或向上时，不影响沿斜面方向力的平衡，因此，CD符合题意。
故答案为：CD。

【分析】利用A和B的平衡条件可以判别受到的外力方向。
8.【答案】 A,D
【解析】【解答】A．根据 可知， 时间内， 均匀减小， 时刻 ， 时刻之后，反向磁场逐渐从零增大，整个过程中， 的变化率是 ，因 的变化率是常数，则感应电动势、感应电流都是大小、方向不变的，A符合题意；
B． 时刻之前，穿过线圈磁通量减少，线圈有扩张趋势， 时刻之后，穿过线圈磁通量增加，线圈有收缩趋势，B不符合题意；
C． 时间内，通过线圈截面的电量为
C不符合题意；
D． 时间内，线圈产生的焦耳热为
D符合题意。
故答案为：AD。

【分析】利用磁感应强度的变化可以判别其磁通量的变化，结合楞次定律及法拉第电磁感应定律可以判别感应电流的变化及安培力的方向；利用磁通量变化量及电阻可以求出电荷量的大小；利用焦耳定律可以求出产生的焦耳热大小。
9.【答案】 A,C
【解析】【解答】A．通过 的电流的有效值为1A，由串并联特点可知通过 的电流为0.5A，故副线圈的电流为
由欧姆定律可得副线圈两端的电压
原线圈两端电压
因此变压器原、副线圈匝数比
A符合题意；
B．原线圈中的电流
B不符合题意；
C．由欧姆定律可得
C符合题意；
D．原线圈的功率
D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用欧姆定律可以求出副线圈的电压，结合原线圈的输入电压可以求出匝数之比；利用匝数之比可以求出原线圈的电流大小；利用欧姆定律可以求出R1的大小；结合电功率的表达式可以求出原线圈的功率大小。
10.【答案】 A,C
【解析】【解答】A．由动量守恒定律得
解得
A符合题意；
BC．A相对B的位移
C符合题意，B不符合题意；
D．根据能量守恒得
可以解出动摩擦因数
D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用动量守恒定律可以求出木板和滑块质量的大小关系；利用平均速度公式可以求出两者的位移进而求出相对位移的大小；利用能量守恒定律可以求出动摩擦因数的大小。
11.【答案】 B,C,D
【解析】【解答】A．扩散现象是由于分子无规则运动造成的，与重力无关。A不符合题意；
B．水和酒精混合，分子挤占分子间隙，导致总体积减少，B符合题意；
C．理想气体的内能只考虑分子动能，温度相同分子的平均动能相同，理想气体的质量越大分子数越多，内能越大，所以C符合题意；
D．如果一开始分子间的距离小于 ，随着分子间距离的增大，分子的斥力做正功，分子势能减小，当分子间距大于 后，随着分子间距离增大，分子引力做负功，分子势能增大，随着分子间距离减小，分子引力做正功，分子势能减小，D符合题意；
E．无论凹液面还是凸液面，液体表面层分子之间都是引力，E不符合题意。
故答案为：BCD。

【分析】扩散现象与重力无关；无论液面如何其液体表面分子层都体现为引力；相同温度的同种理想气体其内能由质量所决定。
三、实验题
12.【答案】 （1）；
（2）
（3）B
【解析】【解答】①根据中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，有
 
②根据中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，有 。
③利用逐差法处理数据，加速度
④设绳子上的拉力为 ，根据牛顿第二定律，对木块有
对悬挂的重物有
解得
若认为绳子上的拉力即为 ，则
解得
但是不满足木块质量远大于悬挂的重物质量这一条件。
故答案为：B。
【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小；
（2）利用逐差法可以求出加速度的表达式；
（3）利用牛顿第二定律可以导出动摩擦的大小。
 
13.【答案】 （1）电流倒数
（2）1.4；1.2
（3）＝；＞
（4）1.0
【解析】【解答】（1）利用闭合电路欧姆定律，可得
 
整理得
对照作出的 图像，可知横轴 为电流的倒数 。
（2） 图像的斜率等于电池的电动势，可得
图像在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻，可得
（3）考虑到电流表内阻，利用闭合电路欧姆定律，可得
整理得
对照作出的 图像，可知 图像的斜率等于电池的电动势，可得
即电动势测量值 =
图像在纵轴的截距的绝对值（测量值 ）等于干电池的内阻（真实值 ）与电流表内阻 之和，即
所以电池内电阻测量值 >
（4）根据欧姆定律可得电流表内阻
可得电池的内阻为
【分析】（1）利用闭合电路的欧姆定律可以求出图像横轴的物理量；
（2）利用图像斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小；
（3）由于电流表的分压作用所以其电动势的测量值等于真实值，其内阻的测量值大于真实值；
（4）利用欧姆定律可以求出电流表内阻，利用电流表内阻可以求出电源内阻的大小。
 
14.【答案】 ；
【解析】【解答】相邻条纹间距
根据
可得

【分析】利用多条条纹间距可以求出条纹间距的大小，结合波长和间距的关系可以求出波长的大小。
四、解答题
15.【答案】 （1）解：由
可得
则斜面上A、B两点间的距离为

（2）解：滑块在斜面上受到的合外力为
根据牛顿第二定律
解得滑块与斜面之间的动摩擦因数
【解析】【分析】（1）滑块做匀加速直线运动，利用邻差公式可以求出加速度的大小，结合位移公式可以求出AB之间距离的大小；
（2）滑块在斜面做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因数的大小。
 
 
16.【答案】 （1）解：设小球从水平位置摆至最低点时速度为 ，根据动能定理有
代入数据解得
小球与物块碰撞前瞬间所受拉力最大，有
代入数据解得

（2）解：碰后 反弹速度

代入数据解得


（3）解：设小球与物块碰撞后，物块 的速度为 ，由动量守恒定律有
代入数据解得
物块 在水平地面上滑行的时间
联立并代入数据解得
【解析】【分析】（1）小球下落过程，利用动能定理可以求出小球到达最低点的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出最低点受到的拉力大小；
（2）已知小球碰后速度的大小，结合动能定理可以求出反弹后小球A最高位置细绳与竖直方向的夹角；
（3）小球与物块相碰，利用动量守恒定律可以求出物块碰后速度的大小，结合速度公式可以求出物块B运动的时间。
 
 
17.【答案】 （1）解：粒子运动轨迹如图

设粒子在磁场中转过的圆周角为 ，轨道半径为 ，根据几何关系有

解得

洛伦兹力充当向心力
解得磁感应强度

（2）解：带电粒子在电场中偏转时，设速度的偏转角为 ，则

设 点与电场下极板右端的距离为 ，根据类平抛运动推论，带电粒子离开电场时速度的反向延长线刚好经过电场的中心，因此
解得
因此 点与A点距离为
带电粒子在磁场中的运动时间
在电场中运动时间
带电粒子在电场中的运动时间与它在磁场中的运动时间之比

（3）解：将平行板向右平移 后，带电粒子仍落在 点，则带电粒子在电场中沿着极板方向移动的距离 。
因为 ，故带电粒子并没有飞出电场，在电场中偏转距离
在电场中运动时间
根据
解得
【解析】【分析】（1）粒子进入磁场做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出磁感应强度的大小；
（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，利用速度的分解结合竖直方向的速度公式可以求出运动的时间；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用轨迹所对圆心角可以求出运动的时间；
（3）当平行电板移动时，利用类平抛的位移公式可以求出电场强度的大小。
 
 
18.【答案】 （1）解：初始状态压强
体积
施加一个向上的拉力 之后
根据玻意耳定律有
解得
初状态平衡时
施加外力 之后平衡时
解得

（2）解：温度逐渐降低的过程是等压变化，根据盖-吕萨克定律有
解得
因此，体积为初状态的 倍
【解析】【分析】（1）活塞在拉力的作用下，内部气体发生等温变化，利用理想气体的状态方可以求出气体的压强，结合活塞的平衡方程可以求出拉力的大小；
（2）气体温度降低时发生等压变化，利用等压变化的状态方程可以求出体积的倍数。
 
 
19.【答案】 （1）解：设振动周期为 。由于质点 在0到 内由最大位移处第一次到达波谷，则
解得
则
A在 时到达波谷，而 在 时到达波谷，到达波谷的时间差 波速

（2）解：设波源位移随时间变化的关系为
波源从A点回到平衡位置的时间
代入振动方程得
解得
当 时，波源位移为 ，则
解得
因此波源位移随时间变化的关系为
【解析】【分析】（1）已知质点运动的时间可以求出振动的周期；利用周期可以求出角速度的大小；利用传播的时间及质点间的距离可以求出传播的速度大小；
（2）已知波源振动的时间及位置，利用振动的表达式可以求出振幅的大小，利用振幅、相位、角速度的大小可以求出对应的函数表达式。