2022年山西省临汾市高考适应性物理试卷（一）

这是一份2022年山西省临汾市高考适应性物理试卷（一），共16页。试卷主要包含了t3时刻两次相遇等内容，欢迎下载使用。
 2022年山西省临汾市高考适应性物理试卷（一） 氢原子能级示意图如图所示。氢原子吸收光子a后能从基态跃迁到的激发态；氢原子从的能级跃迁到的能级时辐射出光子b，则下列说法正确的是A. 光子a的能量小于光子b的能量 B. 光子a的频率小于光子b的领率
C. 光子a的波长小于光子b的波长 D. 在真空中a的速度大于b的速度第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月日在北京和张家口联合举行，这是中国历史上第一次举办冬季奥运会。冬奥会主要是滑雪、滑冰项目。甲、乙两名短道速滑运动员在某次训练时的速度一时间图像如图所示，则下列说法正确的是A. 时刻，甲、乙速度大小相等，方向相反
B. 时刻，甲、乙的加速度方向相反
C. 甲、乙在、时刻两次相遇
D. 时间内，甲的位移大于乙的位移2021年12月9日航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站授课，他们在距地面400km的圆轨道上“天和”核心舱内为地球上的学生授课，实现天地互动，被称为“天宫课堂”。下列说法正确的是A. 宇航员在空间站中处于完全失重状态，不受地球的引力
B. 该空间站绕地球的运行速度大于第一宇宙速度
C. 该空间站的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
D. 在空间站中，液体对浸入其中的物体不产生浮力如图所示，一个重40N的光滑金属球B右侧紧靠竖直墙壁，左侧置于倾角为的斜面体A上，斜面体处于水平地面上且保持静止状态。在金属球球心的正上方施加一竖直向下、大小为10N的力，A、B仍保持静止状态。则此时水平地面对斜面体的摩擦力大小为A.  B. 25N C.  D. 如图所示，某空间A、B两点分别固定两个等量异种点电荷，一带正电的粒子不计重力在电场中运动的轨迹如图中曲线所示，P、Q为运动轨迹上的两点，则下列说法正确的是A. A点固定的是负电荷
B. P点的电场强度大于Q点的电场强度
C. P点的电势高于Q点的电势
D. 粒子在P点的动能大于在Q点的动能如图所示，理想变压器原线圈a、b端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡L和滑动变阻器R，电压表均视为理想电表。不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是A. 电压表的示数变小
B. 电压表的示数变大
C. 小灯泡L消耗的功率变大
D. 变压器原、副线圈的电流之比增大如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平地面上，轨道末端与水平地面相切。小球B放在轨道末端，使小球A从轨道顶端由静止释放。两小球发生弹性碰撞后，小球A沿圆弧轨道上升到最高点时，与圆弧轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为。两个小球大小相同，半径可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是A. 小球A、B的质量比为：1
B. 小球A、B的质量比为：1
C. 碰后瞬间小球B的速度为
D. 碰后瞬间小球B的速度为如图所示，某空间存在一磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面竖直平面向里的匀强磁场区域，磁场的上、下边界均为水平面且间距为L，纸面内磁场上边界的上方有一质量为m，电阻为R的正方形导线框abcd，其边长也为L，上、下两边均与磁场边界平行。将线框以初速度水平抛出，线框恰能匀速进入磁场，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是A. 线框出磁场的瞬间比进磁场的瞬间所受的安培力大
B. 线框抛出时ab边距离磁场上边界的高度为
C. 线框通过磁场的过程中产生的热量为2mgL
D. 线框通过磁场的过程中水平位移为某研究性学习小组设计了如图甲所示的装置探究物体的加速度与物体所受的合外力的关系，探究过程如下：
①用绕过定滑轮的细线分别连接小车和沙桶，将小车放在长木板上端，用木块将长木板的左端垫高，使长木板有一定的倾角，反复调节沙桶中沙的质量，直到轻推小车可使小车在木板上匀速向下运动。
②撤去细线和沙桶，测出桶和沙的总质量m，将纸带穿过打点计时器连接在小车的上端；接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打点，求出小车的加速度a。
③改变木板的倾角，重复步骤①和②，测得不同倾角下的质量m和加速度a，记录在表格中；以m为横坐标，a为纵坐标建立坐标系，做出图像。
关于实验得到的图线，下列说法正确的是______。
A.图线是过原点的一条曲线
B.图线是过原点的一条直线
C.图线的斜率
该小组同学在某个倾角下做实验时测得，得到的纸带如图乙所示，图中各相邻计数点间有四个点未画出，则由纸带可求出小车的加速度______，小车的质量______重力加速度g取，均保留两位有效数字。
 
某同学探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根弹性很好的橡胶管，里面灌满了盐水，两端用与胶管内径大小相同的铜棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，给两铜棒连接导线，测量盐水柱的电阻。
该同学测出了在不受拉力时盐水柱的长度，并用欧姆表的“”挡粗略测量此时的电阻，如图甲所示，则此时电阻为______。

为了更精确的测量盐水柱的电阻，该同学设计了如图乙所示的电路，其中、为已知电阻，为电阻箱，为滑动变阻器，为盐水柱形成的电阻。操作步骤如下：
①接通开关；
②接通开关后马上断开，观察灵敏电流计G的偏转情况；
③反复调节并重复步骤②，直至接通后灵敏电流计G示数为零。
则______用题目中物理量的符号表示。
该同学用力拉橡胶管，使橡胶管变长，测出几个不同长度L下橡胶管中盐水柱的电阻，并用图像法进行探究。他用盐水柱的电阻为纵坐标，为了使图线为直线，则横坐标应为______选填“L”、“”或“”。该同学选取正确的坐标做出图像，测得图线的斜率为单位采用国际单位，又测得橡胶管中盐水的体积为，则可知该盐水的电阻率为______保留两位有效数字。某特技演员在拍电影时从三楼跳到一根竖直的金属杆上，再顺着金属杆滑到地面。假设演员刚跳到金属杆上时速度为零，先做匀加速运动然后立即做匀诚速运动，到达地面时速度也恰好为零，金属杆的长度为，演员在杆上运动的总时间为。忽略空气阻力，取重力加速度。
求演员下滑过程中的最大速度；
若演员加、减速运动的位移之比为，求加、减速过程中演员所受滑动摩擦力的比值。






 一绝缘材质圆筒的横截面如图所示，其圆心为O，半径为R，筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场。圆筒下面有平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷，两板相距为d，板长为4d，电势差为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板的左端点P处紧贴M板以平行于M板的速度射入电场，经N板中点处的小孔S射入磁场中。粒子与圆筒发生一次碰撞后仍从S孔射出。设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，不计粒子的重力，求：
带电粒子进入电场时的初速度；
磁场的磁感应强度B的大小；
若仅将磁感应强度增加为原来的2倍，粒子也可以从S孔射出，求粒子与圆筒的碰撞次数n。






 甲分子固定在坐标原点为O，乙分子位于x轴上，如图。现使乙分子由静止开始只在分子力作用下从距甲处为平衡位置开始运动到处的过程中，下列说法正确的有
A. 乙分子的加速度一直减小 B. 乙分子的动能一直增大
C. 甲分子对乙分子做正功 D. 系统的分子势能增大
E. 分子间的引力增大，斥力减小 轮胎气压是行车安全的重要参数。某型号汽车轮胎容积为25L，安全气压范围为。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入压强为的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围，求气泵工作的时间范围。






 一列简谐横波向右传播，P、Q两质点的平衡位置相距，Q点在P点的右方。已知波速为，波长大于2m。时刻P点位于平衡位置且向上运动，此时Q点刚好到达波峰，下列说法正确的有A. 这列波的波长可能为
B. 这列波的周期可能
C. P点和Q点振动方向总相反
D. P点和Q点不可能同时在平衡位置
E. 时刻P点的振动速度一定等于波速某同学测量一厚度均匀透明介质的折射率。将矩形透明介质放在水平桌面上，上面平行介质表面固定一块屏幕。用一束激光以的入射角从O点射向介质的上表面，结果在介质上方屏幕上出现两个较亮的光斑，它们之间的距离，已知真空中光速，求结果可用根号表示：
介质的折射率；
激光在介质中的传播时间。








答案和解析 1.【答案】C
 【解析】解：A、氢原子从基态跃迁到的激发态和从的激发态跃迁到基态能量的变化相同；氢原子从能级跃迁到能级的能级差：；氢原子从能级跃迁到能级的能级差：；所以氢原子从基态跃迁到的激发态吸收的光子的能量大于氢原子从的能级跃迁到的能级时辐射出光子b的能量，故A错误；
B、根据，可知光子a的频率大于光子b的领率，故B错误；
C、根据，可知光子a的波长小于光子b的波长，故C正确；
D、不同频率的光在真空中传播的速度都相等光速，是相等的，故D错误。
故选：C。
能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能级差的大小比较光子能量大小关系；真空中的光速都相同。
解决本题的关键知道能级跃迁过程中吸收或辐射光子的能量必须满足跃迁条件，即。
 2.【答案】B
 【解析】解：A、时刻，两图像相交，说明甲、乙速度大小相等，方向相同，故A错误；
B、根据图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度方向，知时刻，甲、乙的加速度方向相反，故B正确；
C、甲、乙在、时刻两次速度相等，但不一定两次相遇，故C错误；
D、根据图像与时间轴所围的面积表示位移，知时间内，甲的位移小于乙的位移，故D错误。
故选：B。
根据速度的正负分析速度方向关系；图像的斜率表示加速度，由斜率的正负分析加速度方向关系；图像与时间轴所围的面积表示位移。
本题的关键要理解速度-时间图像的物理意义，要知道图像的斜率表示加速度，图像与时间轴围成的面积表示位移。
 3.【答案】D
 【解析】解：A、宇航员在空间站中处于完全失重状态，地球对宇航员的万有引力提供他们围绕地球做圆周运动的向心力，故A错误；
B、根据第一宇宙速度，由于空间站的轨道半径大于地球的球体半径，所以该空间站绕地球的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；
C、根据，由于同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以空间站的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故C错误；
D、由于物体在空间站中处于完全失重状态，物体之间的相互作用力为0，则液体和浸入液体内部的物体之间的作用力为0，所以液体对浸入其中的物体不产生浮力，故D正确。
故选：D。
根据万有引力提供向心力，根据题干要求分别表示出线速度，向心加速度等物理量即可分析。
本题考查万有引力提供向心力知识点，需要学生对向心力的各种表达式熟练；该题的易错点在于虽然处于完全失重，并不代表不收重力。
 4.【答案】A
 【解析】解：对B球受力分析如图：

根据力的平衡条件可知：
对整体受力分析可知，水平方向：
代入数据解得：
故A正确，BCD错误；
故选：A。
对B球受力分析，根据共点力平衡条件可解得墙壁弹力，对系统受力分析可解得摩擦力。
本题考查共点力平衡条件，解题关键掌握整体与隔离的分析思路。
 5.【答案】C
 【解析】解：A、粒子做曲线运动，受到的电场力指向轨迹弯曲的内侧，大致向右，而正电荷受到的电场力指向带负电的电荷，所以A点电荷一定带正电，故A错误；
B、P点接近位于两个等量异种点电荷连线的中点，Q点靠近负电荷，根据两个等量异种点电荷电场的特点可知，Q点的电场强度大于P点的电场强度，故B错误；
C、B点电荷应带负电，Q点靠近负电荷，所以Q点电势低于P点电势，故C正确；
D、由于，根据正电荷在电势高处电势能大，可知正点电荷在P处的电势能大于在Q处的电势能，即有，电荷只受电场力作用，则电势能和动能的总量不变，则，故D错误。
故选：C。
粒子做曲线运动，电场力指向轨迹弯曲的内侧；电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止；越靠近正电荷电势越高，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，正电荷在电势高处的电势能大，根据这些知识进行解答。
本题要求掌握住等量异种电荷的电场的分布的情况，根据电场分布的特点可以分析本题，同时明确电场力做功与电势能之间的关系。
 6.【答案】C
 【解析】解：当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因为原线圈的电压保持不变，且原副线圈的匝数比也保持不变，故原副线圈的电压都保持不变，根据欧姆定律可知，副线圈中的电流变大，根据功率的公式可知，小灯泡L消耗的功率变大。而因为原副线圈两端的电流之比满足，因此原副线圈的电流之比保持不变，故C正确，ABD错误；
故选：C。
原线圈的电压保持不变，因为匝数比不变，则原副线圈两端的电压之比和电流之比保持不变，根据欧姆定律分析出副线圈中电流的变化，从而得出小灯泡消耗功率的变化。
本题主要考查了变压器的构造和原理，熟练掌握原副线圈两端电压、电流之比与线圈匝数比的关系，同时结合功率的表达式即可完成分析。
 7.【答案】BC
 【解析】解：小球A静止释放到碰撞前有：
AB发生弹性碰撞的过程中系统动量守恒，规定向右为正方向，则
根据能量守恒定律可知：
小球A沿圆弧轨道上升到与竖直方向的夹角为，根据能量守恒定律可知：
联立解得：，
故AD错误，BC正确；
故选：BC。
根据弹性碰撞中动量守恒和能量守恒结合可解得。
本题考查动量守恒定律，解题关键掌握弹性碰撞的特点，注意功能关系的应用。
 8.【答案】BD
 【解析】解：A、由于磁场的高度与正方形连长相同，而线框的下边进入磁场立即匀速运动，则当线框的下边离开磁场时，也将匀速运动，安培力等于重力，故A错误；
B、线框下边界进入磁场时有，根据闭合电路欧姆定律 ，且在竖直方向上，有，联立解得：，故B正确；
C、线框进入磁场后做匀速直线运动，减小的重力势能转化为电能，据能量守恒定律有，则cd边产生的热量，故C错误；
D、线框在磁场中匀速运动的时间，其水平位移，联立解得：，故D正确；
故选：BD。
根据题设条件及线框的边长与磁场的高度关系判断离开磁场的安培力与重力的关系；
线框匀速进入磁场，应用平衡条件结合闭合电路欧姆定律和运动学公式求出线框释放处到磁场上边界的高度；
应用能量守恒定律求出线框进入磁场过程减速的机械能即回路产生的焦耳热，进而求cd边产生的热量；根据运动的合成和分解求线框的水平位移。
本题主要考查了线框切割磁场产生感应电流同时受到安培力问题，分析清楚线框运动过程与运动性质是解题的前提与关键，应用安培力公式、平衡条件与运动学公式可以解题。
 9.【答案】
 【解析】解：设小车质量为M，斜面倾角为，轻推小车可使小车在木板上匀速向下运动，小车受力平衡
①
撤去细线和沙桶，小车沿斜面做匀减速运动，由牛顿第二定律得：
②
联立①②解得：，图线是过原点的一条直线，故B正确，AC错误；
由逐差法根据纸带数据求小车的加速度a，图中各相邻计数点间有四个点未画出，则相邻计数点间的时间

由
解得：
故答案为：；；
由平衡方程和牛顿第二定律求加速度a的表达式，找到的函数关系；
由逐差法求加速度，由问中求小车质量。
本题考查了小车在斜面上的运动，由牛顿第二定律结合平衡方程求小车的加速度和质量，难度中等。
 10.【答案】   
 【解析】解：根据图甲可知，指针的示数为12，则此时电阻为；
根据实验原理可知，当灵敏电流计的示数为零时，满足关系式：，化简得：；
根据电阻定律，而且，联立得：，为了使图线为直线，则横坐标应为；此时斜率，因此。
故答案为：；；；
根据欧姆挡的读数特点得出此时的电阻大小；
根据实验原理得出待测电阻的表达式；
根据电阻定律得出横坐标的物理意义，同时结合斜率计算出盐水的电阻率。
本题主要考查了电桥法测电阻的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作和数据分析，同时结合电阻定律计算出盐水的电阻率即可，整体难度不大。
 11.【答案】解：设演员下滑过程的最的速度为，则演员的图像如图所示，则：，解得
设演员向下加速时加速度大小为，经历的时间为，通过的位移为，减速时加速度大小为，经历的时间为，经历的位移为
则




联立解得：，
在加速下滑过程中，根据牛顿第二定律可得：
在减速下滑阶段，根据牛顿第二定律可得：
联立解得
答：演员下滑过程中的最大速度为；
若演员加、减速运动的位移之比为，加、减速过程中演员所受滑动摩擦力的比值为
 【解析】做出演员下滑的图像，根据图像与时间轴所围面积表示运动位移，即可求得最大速度；
演员在下滑过程中，根据运动学公式求得下滑过程中的加速度大小，结合牛顿第二定律求得滑动摩擦力的比值。
本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式，明确加速度是解决此类问题的中间桥梁。
 12.【答案】解：带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向有：
竖直方向有：
联立解得：
粒子到S时速度与水平方向夹角满足
解得：
则
粒子与圆筒发生一次碰撞后仍从S孔射出，轨迹如图：

根据几何关系可知
粒子在磁场中做匀速圆周运动，有：
联立解得：
若仅将磁感应强度增加为原来的2倍，则，粒子第一次与圆筒碰撞位置在小孔S左侧圆周，粒子与圆筒为，弹性碰撞，每碰撞一次，圆心角改变，如图所示，根据对称性可知粒子与圆筒碰撞次数为3次。
答：带电粒子进入电场时的初速度
磁场的磁感应强度B的大小为
若仅将磁感应强度增加为原来的2倍，粒子也可以从S孔射出，则粒子与圆筒的碰撞次数次
 【解析】根据类平抛运动的规律求解
粒子与圆筒壁没有动能损失，可以知道粒子与筒壁碰后的速度方向，粒子与筒壁碰后还能从S孔射出，据此做出粒子的轨迹，根据几何关系求出粒子做圆周运动的半径，B也就可以求解；
粒子的磁感应强度增加为原来的2倍，据此计算出粒子做圆周运动的半径，然后结合粒子从S孔射出，做出几何图形即可。
本题考查类平抛运动的规律、带电粒子在匀强磁场中的运动，难点在于对题目隐含条件的挖掘与粒子轨迹的确定。
 13.【答案】ABC
 【解析】解：A、乙分子从距甲处为平衡位置开始运动到过程中，在到这段区域内，分子间表现为斥力，且斥力随距离的增大而减小，故乙分子的加速度一直减小，故A正确；
BCD、在到这段区域内，分子之间表现为斥力，斥力做正功，分子的动能一直增大，分子势能减小，故BC正确，D错误；
E、在到这段区域内，引力和斥力都减小，但斥力减小的快，引力减小的慢，故E错误；
故选：ABC。
在到这段区域内，分子间表现为斥力，分子力做正功，乙分子加速运动，但斥力随距离的增大而减小，加速度越来越小，动能越来越大，分子势能越来越小；
引力和斥力都减小。
明确分子之间的距离与分子力之间的关系，知道分子动能和分子势能与分子力做功的关系。
 14.【答案】解：令，由于用车载气泵给汽车轮胎充气的过程中，轮胎容积与气体温度的变化可忽略，
根据玻意耳定律可得：
设气泵工作的时间为t，因为一定，则有
联立解得：
代入数据得：
因为轮胎安全气压范围为，所以，
解得：
答：气泵工作的时间范围为。
 【解析】将轮胎内已有气体和将要充到轮胎内的气体确定为研究对象，找出其初末状态的体积和压强，根据玻意耳定律结合分压定律，列出方程。根据每秒注入气的量，建立时间与体积的关系式；根据安全气压范围，求解气泵工作时间范围。
本题考查充气类问题：解答时需知道问题的研究对象是：轮胎内已有气体和将要充到轮胎内的气体。
 15.【答案】ABD
 【解析】解：AB、因为时刻P点位于平衡位置且向上振动，Q质点刚好达到波峰，则QP之间的距离满足……，而且因为波长大于2m，则或，当时，，则；当时，，，故AB正确；
C、根据上下坡法可知，当PQ两质点同时处于上坡或下坡时，两质点的振动方向相同，故C错误；
D、因为QP之间的距离满足……，则PQ不可能同时在平衡位置，故D正确；
E、质点的振动速度和波速没有必然关系，故E错误；
故选：ABD。
根据两质点的振动特点和两质点间的距离列式计算出波长的可能值，结合波长、波速和周期的关系计算出可能的周期值；
根据上下坡法分析出质点的振动方向；
根据两质点间的距离和波长的关系判断两质点是否可能同时在平衡位置；
简谐横波的振动速度和波速没有必然联系。
本题主要考查了简谐横波的相关应用，根据质点间的距离与波长的关系计算出波长的大小，熟悉波长、频率和周期的公式计算出周期，同时要熟练掌握简谐横波的运动特点完成解答。
 16.【答案】解：根据题意作出光路图，如图所示：

根据折射定律有：
根据几何关系有：
联立解得：
激光在介质中的传播速度
光程
传播时间
将代入解得：
答：介质的折射率为；
激光在介质中的传播时间为。
 【解析】根据折射定律结合几何关系解得折射率；
激光在介质中的传播速度，结合几何关系可解得传播时间。
本题的关键是要能根据题意作出光路图，利用光的几何特性，来寻找角与角的关系，求出光程。