河北省唐山市2022-2023學年高三上學期學業水平調研考試

物理試題

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.一束單色光照射容器中氫氣，氫原子吸收光子后能發出頻率分別為匕、憶、匕的三

種光，且匕＞匕＞匕，單色光每個光子能量為E,則下列說法正確的是（）

A.光子能量E=〃匕+加2+.3

B.光子能量￡=/%

C.氫原子發出的三種頻率的光子能量滿足刀匕=/?%+〃匕

D.氫原子發出的三種頻率的光子能量滿足〃匕

2.藍牙是一種支持設備短距離通信的無線電技術。兩根足夠長的光滑桿豎直放置，兩

桿之間水平距離為6m。兩桿上分別套有具有藍牙功能的環A、B,兩環在10m距離內

可實現藍牙有效通訊。現環A由某高度由靜止釋放，同時環B以初速度2m/s與環A相

同高度處下滑。從兩環開始運動計時，則兩環可實現有效通訊時長為（）

A.IsB.2sC.3sD.4s

3.2022年6月5日，神舟十四號載人飛船發射后，進入橢圓軌道I,A為近地點，B為

遠地點。變軌后進入圓形軌道H,與運行在軌道II上的天和核心艙對接，如圖所示，則

下列說法正確的是（）

A.神舟十四號的發射速度可能小于第一宇宙速度

B.神舟十四號從軌道I的近地點A到遠地點B的過程中機械能增加

C.神舟十四號在3點減速便可沿圓形軌道II運動

D.天和核心艙在軌道n上的運行周期大于神舟十四號在橢圓軌道I上的運行周期

4.如圖所示，滑道ABC為四分之一圓弧，半徑為2m,。為其圓心，C為圓弧最低點,

與地面相切，在和0點等高的某位置水平拋出一個小球，垂直擊中圓弧上的3點。弧

AB的長度是弧8C的長度的2倍。忽略空氣阻力，g取10m/s2,則拋出點與0點水平距

B.2m

C.GmD.2Gm

5.如圖所示，三個帶電小球A、B、C分別位于等邊三角形的三個頂點，放在光滑絕緣

的水平桌面上，空間存在水平且與8c連線垂直的勻強電場，三個小球均靜止不動且可

看成質點，則三個帶電小球的電性及電荷量的關系是（）

-----------------------?

----i~

I/

________I://?

CB.

A.三個小球均帶正電，A、B、C所帶電荷量大小之比1:1:1

B.A帶正電，B、C帶負電，A、B、C所帶電荷量大小之比2:1:1

C.A帶正電，B、C帶負電，A、B、C所帶電荷量大小之比1:1:1

D.三個小球均帶負電，A、B、C所帶電荷量大小之比2:1:1

6.如圖所示，水平面上放置一個上下表面均為正方形的霍爾元件，載流子的電荷量大

小為e,電源輸出電壓為切，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為瓦元件前

后表面間電勢差為U2,前表面的電勢低于后表面的電勢，下列說法中正確的是（）

A.圖中霍爾元件的載流子帶負電

B.若霍爾元件的電源輸出電壓U/變大，則霍爾電勢差必保持不變

C.利用上述物理量可以計算霍爾元件的電阻率

試卷第2頁，共8頁

D.該霍爾元件中載流子所受的洛侖茲力方向均垂直于電流方向且指向前表面

7.如圖所示，特殊材料制成的水平直桿上套有一小圓環，桿足夠長。小圓環沿桿運動

時所受阻力與速度成正比。當環的初速度為v時，最大位移為方，當環的初速度為2y

時，最大位移為X2,則為：々為（）

0J）

A.72:lB.\：無C.1:2D.2:1

二、多選題

8.在天宮課堂上，宇航員往水球里注入了氣泡，水球里的氣泡看起來很亮，則下列說

法正確的是（）

A.與玻璃球中氣泡看起來很亮原因相同

B.光由水射向氣泡時會發生全反射

C.光由氣泡射向水時會發生全反射

D.光射入氣泡發生衍射形成“亮斑”

9.波源。上下震動，頻率產5Hz,產生一列向右傳播的橫波，沿波傳播的方向上依次

有。和。兩個質點，兩個質點平衡位置相距5m。當質點。具有向上的最大速度時質點6

恰好處于波峰位置，則波速的可能值（）

A.20m/sB.—m/sC.rn/sD.m/s

339

10.如圖所示，足夠長的u型導體框水平固定放置，空間存在豎直向上的勻強磁場。

有一光滑導體棒外與導體框垂直且接觸良好,導體棒時在外力尸作用下向右勻速運動。

己知導體框和導體棒材料相同，則下列說法正確的是（）

b

A.導體棒中電流方向沿棒從a至人

B.如果磁場方向反向，導體棒所受安培力方向不變

C.水平外力產大小恒定

D.F做功功率逐漸變小

11.在如圖甲所示的電路中，a、b間接特殊電源，用以調節電容器C兩端的電壓。如

果電阻R兩端的電壓變化如圖乙所示，則電容器兩端的電壓可能是（）

"UR

C

oa

甲

三、實驗題

（1）利用上面裝置可完成且必須平衡摩擦的實驗有（填字母）;

A.探究小車速度隨時間變化的規律

B.探究加速度與力、質量的關系

C.探究動能定理

D.驗證機械能守恒定律

試卷第4頁，共8頁

（2）上面裝置有小車、紙帶、重物、一端帶有定滑輪的長木板、電磁打點計時器及交

流電源、導線及開關。“探究動能定理''時，還必須使用的器材是；

A.秒表

B.刻度尺

C.天平（含祛碼）

（3）用該裝置“探究動能定理''實驗中，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個

連續點4、B、C,測得它們到起始點O的距離分別為XA、XB、xc。己知當地重力加速

度為g,打點計時器打點的周期為兀設重物的質量為，〃，小車的質量為M,M?m.

從打O點到打B點的過程中,拉力所做的功W=，小車動能變化量△&=。

13.某工作車間對溫度范圍有特定要求，會使用溫控報警系統，該系統利用熱敏電阻隨

溫度變化而改變電流，特殊開關是根據電流或電壓的大小來控制報警系統開關，當溫度

低于10℃或高于40℃觸發報警系統。研究小組首先對該熱敏電阻的溫度特性進行研究,

現有以下實驗器材：

A.熱敏電阻Rr（常溫下的阻值約為30C）

B.燒杯、熱水、溫度計

C.電流表（量程0~200mA,內阻為5C）

D.電壓表（量程0~6V,內阻約5kC）

E.滑動變阻器（最大阻值為10。，額定電流2A）

F.滑動變阻器（最大阻值為500。，額定電流0.5A）

G.電源（電動勢6V,額定電流2A,內阻不計）

H.開關一個，導線若干

R,/Cl

劉敏電阻u

溫度計

H-

甲

（1）要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大，為使測量盡量準確，滑動變阻器應選擇

（填器材前的字母標號）

（2）請你按照實驗要求用筆畫線代替導線在實物圖甲中完成余下導線的連接.

（3）除利用上述器材外，研究小組又找到如下器材自制了簡易溫控報警系統，如圖丙

所示。定值電阻R/（阻值15。）

定值電阻&（阻值150C）

控制開關、報警系統

丙

為了能顯示溫度，把電流表盤改成溫度表盤。為使溫度表盤上優先顯示正常溫度范圍,

定值電阻選（填寫對應的器材符號）;

（4）溫度表盤左邊溫度值比右邊溫度值（填“高''或"低"），中間刻度值為℃0

四、解答題

14.如圖所示，一空玻璃水杯，在％=27℃的溫度下將水杯蓋子擰緊，保證不漏氣。此

后水杯被放置到陽光下暴曬，杯內氣體的溫度達到4=57℃。己知外部的大氣壓強

p0=1.0xl05pa保持不變，氣體可看成理想氣體。求：

（1）暴曬后杯內氣體的壓強；

（2）將蓋子打開后立刻重新擰緊，忽略杯中氣體溫度的變化，求杯內剩余的氣體質量

與打開蓋子前杯內的氣體質量之比。

試卷第6頁，共8頁

KJ

15.如圖所示，在豎直平面的直角坐標系x。），中，第一象限有沿y軸正方向的勻強電場

和垂直于紙面向外的勻強磁場，第二象限有沿x軸正方向的勻強電場，兩勻強電場的電

場強度大小相等。一質量為如電荷量為+，/的帶電小球，從x軸上的P（-"Q）點以初速

度山沿y軸正方向射入第二象限，依次經過Q（0,3d）點和M（3d,0）點，圖中M點末標出。

經過。點的速度與y軸正方向成45。，重力加速度為g,不計空氣阻力，求：

（1）勻強電場的電場強度大小；

（2）勻強磁場的磁感應強度的大小。

外

0（0,3才）“

---------------?

?二」--------------------

P（-d,0）O

16.如圖，質量為M=0.5kg的木板靜止在光滑的水平軌道上，木板長度可以自由調節。

木板右端到軌道末端的距離足夠長，軌道末端固定有粘性的薄擋板，擋板高度與木板厚

度相等，木板與擋板碰后可粘到一起。與軌道在同一豎直面內有一傾角為6=45。的斜

面，斜面底端在軌道末端正下方，斜面底端與擋板上端距離為"=4m。質量為"?=2kg

可視為質點的滑塊，以水平速度%=10m/s滑上木板左端，滑塊與木板間動摩擦因數為

〃=0.6,重力加速度為g=10m/為求：

（1）木板長度為&=|m時，滑塊滑離木板時速度：

（2）木板長度為，=：m時，滑塊滑離木板后，經多長時間到達斜面；

（3）軌道末端換成彈性的薄擋板（木板與擋板碰撞前后速度大小不變），木板長度為

4=9m時，滑塊是否會落在斜面上。若能，落在斜面上的位置距斜面底端距離，若不

能，木板第一次與擋板碰后木板運動的總路程。

試卷第8頁，共8頁

參考答案:

I.c

【詳解】AB.根據氫原子能級圖如圖

由圖可知，當氫原子從高能級3向低能級躍遷時可能有三種光譜線，即在第三能級時能量為

E=hvt

可見光子能量為E的一束單色光照射到容器中的氫氣上,處于基態氫原子吸收光子能量后將

處于第三能級，故入射光光子的能量E值是〃匕，故AB錯誤；

CD.氫原子發出的三種頻率的光子能量滿足

〃匕=hv2+hvy

故C正確，D錯誤。

故選C。

2.D

【詳解】設經過時間t兩環間距為10m,則

22222

d+(v0t+^gt-^gt)=s

即

62+4z2-102

解得

r=4s

故選D。

3.D

【詳解】A.第一宇宙速度為7.9km/s,衛星的最小發射速度為7.9km/s,所以神舟十四號的

發射速度不可能小于第一宇宙速度，故A錯誤；

B.神舟十四號從軌道I的近地點A到遠地點8的過程中，只受到地球的引力，只有地球的

答案第1頁，共11頁

引力做功，所以機械能守恒，故B錯誤；

c.神舟十四號從軌道I變軌到軌道n軌道半徑變大，要做離心運動，所以神舟十四號應從

軌道I的8點加速后才能做離心運動從而進入軌道H運動，故C錯誤：

D.根據開普勒第三定律

R^_.

〒一

由于天和核心艙在軌道II上運行時的半長軸大于神舟十四號在軌道I上運行的半長軸，所以

天和核心艙在軌道II上的運行周期大于神舟十四號在橢圓軌道I上的運行周期,故D正確。

故選D。

【詳解】垂直擊中圓弧上的B點，速度反向延長線過圓心，由弧AB的長度是弧BC的長度

的2倍，可得

e=ZAQ8=60°

根據數學關系，可得

8￡>=Rsine=gm

小球在豎直方向做自由落體運動，則豎直分速度

。=概磯=島m/s

根據幾何關系，在。點，水平方向上的分速度可得

小球由拋出點運動到。點所用的時間為

gVg

則拋出點與。點水平距離

x=卬一Reos600=1m

故選Ao

5.B

【詳解】三個帶電小球兩兩之間存在庫侖力，且庫侖力的方向一定沿兩小球的連線方向；

假設A球帶正電，對A球分析，則勻強電場對A球的電場力方向水平向右，要使A球平衡,

答案第2頁，共11頁

則分析可知BC兩球須均帶負電且兩者電荷量相等，分析BC兩球可知可處于平衡狀態，對

B球受力分析，可得

jt?A?Bcos60o=jt9c%

I2I2

則

私=2%

即

4A：4B：%=2：1：1

假設A球帶負電,對A球分析，則勻強電場對A球的電場力方向水平向左，要使A球平衡，

則分析可知BC兩球須均帶負電且兩者電荷量相等，但分析BC兩球可知不能處于平衡狀態,

所以假設不成立。

故選B。

6.A

【詳解】A.根據左手定則可知粒子在洛倫茲力的作用下偏向前表面，因為前表面的電勢低

于后表面的電勢，所以可知霍爾元件的載流子帶負電，A正確：

B.設正方形的霍爾元件長和寬為止元件厚度為有

Bev=—?e

d

根據電流的微觀表達式有

I=nevS=nevdlt)

聯立可得

〃BI-

4=丁①

nel。

當霍爾元件的電源輸出電壓必變大，此時電流/變大，可得霍爾電勢差S變大，B錯誤;

C.根據歐姆定律和電阻定律有

/*,R=pL2

RdlQla

與①式聯立可得

BU.

p=---L

neU2

由于題中沒有參數〃，所以利用上述物理量不能計算出霍爾元件的電阻率，C錯誤；

D.根據左手定則可知該霍爾元件中只有沿圖中電流相反方向運動時載流子所受的洛侖茲力

答案第3頁，共11頁

方向垂直于電流方向且指向前表面，D錯誤。

故選A。

7.C

【詳解】根據題意，設圓環質量為，"，阻力與速度的關系為

f=依

由動量定理有

則有

?=mv（）

即

kx=ntv0

解得

x=——-

k

可知

A=Z.=1

x22v2

故選C。

8.AB

【詳解】A.當實驗艙中的光線進入水中后，從較高折射率的介質水中又進入到較低折射率

的介質氣泡中時，水球中某些區域的光線在交界面的入射角都超過發生全反射的臨界角，故

而發生全反射，使得水球里的氣泡看起來很亮，同理玻璃球中氣泡看起來很亮原因相同也是

發生全反射，故A正確；

BC.光從光密介質射向光疏介質時，當入射角超過某一角度（臨界角）時，折射光完全消

失，只剩下反射光線的現象叫做全反射，水的折射率大于空氣的折射率，所以光由水射向氣

泡時，只要入射角超過臨界角，就會發生全反射，而光由氣泡射向水時不會發生全反射，故

B正確，C錯誤；

D.衍射是指波遇到障礙物時偏離原來直線傳播的物理現象。在經典物理學中，波在穿過狹

縫、小孔或圓盤之類的障礙物后會發生不同程度的彎散傳播。且發生明顯衍射的條件是障礙

物或者孔的尺寸不能遠大于這種波的波長，在接收屏上出現明暗相間的亮斑。而本實驗中沒

答案第4頁，共11頁

有發生明顯衍射現象，出現的水球里的氣泡看起來很亮主要是發生全反射。故D錯誤。

故選ABo

9.BC

【詳解】根據頻率與周期關系可知

r=-=o.2s

f

質點。具有向上的最大速度，說明質點。應在平衡位置，再結合波是向右傳播的，質點心恰

由于波傳播的周期性，可知質點〃間的距離應滿足

3

X”,=("+/4〃=0/，2,3)

由此解得

20

2=----m(〃=0,l,2,3)

4〃+3

因此波速

v=(=J。'向$("=01,2,3)

故選BC。

10.ABD

【詳解】A.由右手定則可知，導體棒中電流方向沿棒從a至b,選項A正確；

B.如果磁場方向反向，則產生的感應電流反向，但是導體棒所受安培力方向不變，選項B

正確；

CD.導體棒向右勻速運動，則根據

E=BLv

可知，感應電動勢不變，但是由于回路電阻變大，則回路電流減小，安培力減小，因尸=尸交

可知，水平外力尸大小減小，根據

P=Fv

可知尸做功功率逐漸變小，選項C錯誤，D正確。

答案第5頁，共11頁

故選ABD。

11.CD

【詳解】根據圖乙可知，O~ls時間內，定值電阻R兩端的電壓為0,即電路中電流為0,此

時間內，電容器不存在充放電流，即C兩端的電壓為0或某一定值，ls~2s時間內，定值電

阻R兩端的電壓為一定值，即電路中電流也為一恒定值，電路中存在充電電流，根據

1=----，C=——

tU

解得

即C兩端的電壓與時間成線性關系，3s~4s時間內，定值電阻R兩端的電壓為0,即電路中

電流也為0，電路中不存在充電電流，此時C兩端的電壓為一個定值。4s~5s時間內，定值

電阻R兩端的電壓為一定值，且為負值，即電路中電流也為一恒定值，方向與ls~2s時間內

電流方向相反，電路中存在放電電流，根據

1=絲,c=2

tu

解得

即C兩端的電壓與時間成線性關系。可知，選擇項中第一、二兩個圖像不滿足要求，第三、

四兩個圖像滿足要求。

故選CDo

12.BC/CBBC/CBmgx知（.二川

B8T2

【詳解】（1）U]A.探究小車速度隨時間變化的規律時，不需要平衡摩擦力，只要讓小車加

速運動即可，A錯誤。

BC.探究加速度與力、質量的關系和探究動能定理時，平衡摩擦力后繩子拉小車的力就是

小車的合力，符合實驗要求，BC正確。

D.做驗證機械能守恒定律實驗時，小車本身受摩擦力，即機械能不守恒，不符合題意，D

錯誤。

故選BCo

（2）[2]小車由靜止出發，對小車用動能定理為

答案第6頁，共11頁

1,

W^=-mv~-0

取小車為研究對象的話，用刻度尺測出紙帶上計數點間的距離可以算出小車末狀態的速度也

用天平測出小車質量〃，和重物質量M,在平衡摩擦力和"一〃的條件下，重物的重力大小

Mg等于小車所受的合力大小，用刻度尺測出小車初末位置的距離L,即可算出合外力對小

車做的功

叫=〃班

即可完成實驗。

故選BCo

（3）[3][4]重物的質量為加，小車的質量為M?m,所以在平衡摩擦力后，重物的重力

大小，"g等于小車所受的拉力大小，拉力所做的功為

W-mgxu

小車過B點的瞬時速度為

所以小車動能變化量為

4=卻心絲若E

熱敏電阻J

溫度計

13.ERi低24

【詳解】（1）口]實驗要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大，則控制電路采用分壓式，此

時為了確保實驗數據的連續性，滑動變阻器的總阻值應該選擇小一點的10Q,即滑動變阻器

選擇Eo

（2）⑵由于電流表內阻為5。，為使測量盡量準確，測量電路采用電流表內接法，可以準

確求出電流表的分壓值，結合上述，作出實驗電路實物圖如圖所示

答案第7頁，共11頁

(3)[3]根據題意可知，正常溫度范圍為l(rC~40"C,根據圖乙可知，此范圍內熱敏電阻的

阻值范圍約為20。?100。，由于電流表的量程為0~200mA,則電路中電阻的最大值約為

F6

/??_=_Q=30Q

M”/A0.2

可知，為使溫度表盤上優先顯示正常溫度范圍，定值電阻應選以。

(4)[4]由于熱敏電阻的電阻隨溫度的升高而減小，則溫度越高，熱敏電阻的電阻越小，通

過電流表的電流越大，則溫度表盤左邊溫度值比右邊溫度值低；

[5]當電流表指針指在正中間時;有

E

R、+R+&=—

解得

片=40夏

根據圖乙可知，此時的溫度值為24℃。

14.(1)l.lxlO5Pa；(2)—

II

【詳解】(1)杯內封閉氣體發生等容變化，由查理定律有

Po_=Pi.

T1工

其中

7]=4+273K=300K

?；=&+273K=330K

代入解得暴曬后杯內空氣的壓強

答案第8頁，共11頁

5

/?2=1.1x10

（2）設杯內體積為匕蓋子打開時杯內空氣可視為發生等溫膨脹，由玻意耳定律有

。2丫=%匕

因此蓋子重新蓋上后杯內剩余的空氣質量與原來杯內的空氣質量之比等于

吆=上=義=12

%匕11

15.⑴嗎⑵笠

q3qd

【詳解】（1）根據題意可知,粒子從尸到。的過程中，水平方向上有

qE=ma

.1

d=—at2

2

匕=神

豎直方向上有

。/12

34=咿一萬8廠

vy=v0-gt

由幾何關系有

聯立可得

I

q

（2）根據題意，由（1）分析可知，粒子到達。點的速度為

畫出粒子在磁場中的運動軌跡，如圖所示

答案第9頁，共11頁

由幾何關系可知。”為直徑，則有

—一+面3V2.

T-------------------------C1

22

由牛頓第二定律有

2

qvB=m一

r

聯立可得

3qd

17

16.(1)8m/s；(2)0.4s；(3)—m

6

【詳解】(1)假設兩者共速，由動量守恒定律

=(根+M)u

機和M構成的系統，能量守恒