河南省2022届高三上学期物理阶段性测试试卷（一）

试卷更新日期：2021-09-22 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 大量处于 $n = 3$ 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 $13. 6eV$ 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

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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

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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 $a$ 的加速度匀加速前进，接着以大小为 $\frac{1}{2} a$ 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 $t$ ，则在 $t$ 时间内玩具汽车运动的距离为（）。

A、 $\frac{1}{2} a t^{2}$ B、 $\frac{1}{3} a t^{2}$ C、 $\frac{1}{4} a t^{2}$ D、 $\frac{1}{6} a t^{2}$

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4. 有一边长为 $l$ 的正三角形线框 $a b c$ 悬挂在弹簧测力计下面，线框中通有 $c b a c$ 方向的恒定电流 $I$ ，直线 $M N$ 是匀强磁场的边界线，磁场方向垂直于 $△ a b c$ 所在平面向里。平衡时，弹簧测力计的读数为 $F$ ；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 $M N$ 刚好过 $a b$ 和 $a c$ 边的中点，这种情况下，弹簧测力计的读数为 $3 F$ ，则匀强磁场的磁感应强度大小为（）

A、 $\frac{F}{I l}$ B、 $\frac{2 F}{I l}$ C、 $\frac{3 F}{I l}$ D、 $\frac{4 F}{I l}$

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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、 $\sqrt{2} t$ B、 $\sqrt{3} t$ C、 $\frac{\sqrt{2}}{2} t$ D、 $\frac{\sqrt{3}}{2} t$

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6. 如图所示，加速电场正、负极板之间的电压为 $U_{1}$ ，偏转电场板长为 $l$ ，两板间距为 $d$ 。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 $U_{2}$ 的值不能超过（）。

A、 $\frac{2 U_{1} d^{2}}{l^{2}}$ B、 $\frac{2 U_{1} l^{2}}{d^{2}}$ C、 $\frac{U_{1} d^{2}}{2 l^{2}}$ D、 $\frac{U_{1} l^{2}}{2 d^{2}}$

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二、多选题

7. 如图所示，物体A和物体 $B$ 用细绳相连，跨过光滑的定滑轮，A置于倾角为 $θ$ 固定的光滑斜面上， $B$ 悬于斜面之外而处于静止状态。若在A上施加一外力 $F$ ，物体A、 $B$ 仍处于静止状态，物体A没有离开斜面，则力 $F$ 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

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8. 如图所示，电阻为 $R$ 的圆形闭合金属线圈半径为 $r$ ，放在与线圈平面垂直向里的磁场中，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化规律为 $B = B_{0} (1 - \frac{1}{t_{0}} t)$ （其中 $B_{0}$ 和 $t_{0}$ 都是不变已知量，且 $t_{0} > 1$ ）。在磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 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、 $0 \sim 2 t_{0}$ 时间内，通过线圈截面的电量为 $\frac{π r^{2} B_{0}}{R}$ D、 $0 \sim 2 t_{0}$ 时间内，线圈产生的焦耳热为 $\frac{2 π^{2} r^{4} B_{0}^{2}}{R t_{0}}$

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9. 如图所示，理想变压器原线圈与电阻 $R_{1}$ 串联后接在电压 $u = 220 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ 的交流电源上，电阻 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 与副线圈并联， $R_{3} = 2 R_{2} = 20 Ω$ 。已知电阻 $R_{1}$ 上的电压最大值为 $100 \sqrt{2} V$ ，电阻 $R_{2}$ 上的电流最大值为 $\sqrt{2} A$ ，下面说法正确的是（）。

A、变压器原、副线圈匝数比为 $12 ： 1$ B、原线圈中的电流为 $0 .25A$ C、电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $800 Ω$ D、原线圈的功率为 $27 .5W$

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10. 如图所示，长木板 $B$ 静止放在光滑的水平面上，小滑块A从长木板 $B$ 的左端以初速度 $v_{0}$ 向右滑动，经过时间 $t$ 小滑块 $A$ 减速到最小速度 $\frac{v_{0}}{4}$ 。小滑块A可看作质点，运动过程中A没有从 $B$ 上滑出，重力加速度为 $g$ ，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 $\frac{5 v_{0} t}{4}$ C、小滑块A在长木板B上滑动的距离为 $\frac{v_{0} t}{2}$ D、小滑块A与长木板B之间的动摩擦因数为 $\frac{v_{0}}{4 g t}$

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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、 $1mL$ 水跟 $1mL$ 酒精混合后总的体积小于 $2mL$ ，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 $E_{p}$ 表示分子势能， $r$ 表示分子间距离， $E_{p}$ 可能随 $r$ 的增大而增大，也可能随 $r$ 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

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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 $f$ ，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 $g$ ，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 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 、 $F$ 、 $G$ 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 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{5}$ 、 $x_{6}$ 是已知量。则打下 $B$ 点时木块的速度为 $v_{B} =$ ；打下 $F$ 点时木块的速度为 $v_{F} =$ 。

(2)、运动过程中木块的加速度为 $a =$ （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 $μ$ 有两种表达式：

A、 $μ = \frac{1}{3} (1 - \frac{3 a}{g})$ B、 $μ = \frac{1}{3} (1 - \frac{4 a}{g})$
其中哪个表达式更接近动摩擦因数 $μ$ 的真实值？______（填“A”或“B”）。

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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

R_{1} = 4 Ω

，

R_{2} = R_{3} = R_{4} = R_{5} = 1 Ω

。多用表选择开关置于电流

300 mA

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 $I (mA)$	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

x

代表的物理量是。

(2)、根据图像数据，得出电动势测量值

E =

V；电源内阻测量值

r =

Ω

。（保留1位小数）

(3)、用

E_{0}

、

r_{0}

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

E

E_{0}

，电池内电阻测量值

r

r_{0}

。（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

200mA

时，电压表读数为

40mV

，则消除系统误差后干电池内阻的测量值为

Ω

。（保留1位小数）

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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 $d = 0.2 5mm$ ，光屏与双缝之间的距离 $l = 1 .25m$ ，测得第1条到第5条亮条纹中心间的距离为 $8.40 mm$ ，则相邻干涉条纹间距 $Δ x =$ mm；实验中测得的单色光的波长为m。

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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 $B$ 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 $10 m / s^{2}$ 。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。

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16. 如图所示，长度为 $0 .8m$ 的不可伸长细绳一端固定在天花板上的 $O$ 点，另一端系一小球 $A$ ， $O$ 点下方放置一物块 $B$ 。将小球 $A$ 拉至与 $O$ 点等高的水平位置从静止释放，小球 $A$ 运动到最低点时与物块 $B$ 相碰，碰后反弹速度是碰前速度的 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ 倍。已知小球 $A$ 的质量为1kg，物块 $B$ 的质量为 $2kg$ ，物块 $B$ 与水平面间的动摩擦因数为 $0.1$ ，小球 $A$ 可以看做质点，不计空气阻力，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、绳子上的最大拉力大小；

(2)、碰后小球 $A$ 反弹的最高位置处细绳与竖直方向的夹角；

(3)、碰后物块 $B$ 在水平面上滑动的时间。

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17. 如图所示，直角三角形 $a c$ 边长为0.2m， $∠ a b c = 30 °$ ，三角形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于三角形 $a b c$ 所在的平面向里，紧挨着 $a c$ 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 $a c$ 边长相等。板间匀强电场的电场强度为 $8 \times 10^{4} N / C$ 。 $t = 0$ 时刻，质量为 $2 \times 10^{- 20} kg$ 、带电量为 $- 1 \times 10^{-12} C$ 的粒子从 $b c$ 边中点 $A$ 进入磁场，进入磁场时带电粒子的初速度为 $2 \times 10^{6} m / s$ ，然后从 $a c$ 边中点垂直于 $a c$ 边进入平行板间，经电场偏转后，落在下极板延长线上的 $P$ 点（未画出）。求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)、 $P$ 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 $P$ 点，板间场强要变为多大。

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18. 用活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞质量为 $1kg$ ，初始状态时气缸内压强为 $1.5 \times 10^{5} Pa$ ，气体温度为 $400K$ 。现对活塞施加一个向上的拉力 $F$ ，保持气体温度不变，平衡时气缸内气体的体积变为原来的 $\frac{5}{3}$ 。已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计气缸与活塞的摩擦。求：

(1)、向上的拉力 $F$ 的大小；

(2)、保持向上的拉力 $F$ 不变，让缸内气体缓慢降温至 $300K$ ，此时气缸内气体的体积为初状态的多少倍。

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19. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正向传播，波源位于坐标原点，质点 $B$ 的平衡位置和波源的平衡位置相距 $5 \times 10^{- 2} m$ 。 $t = 0$ 时刻，波源位于纵坐标为 $4 \times 10^{- 2} m$ 的A点，质点 $B$ 在波峰位置。从 $t = 0$ 时刻起，波源再过 $\frac{4}{3} s$ 、质点 $B$ 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。

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