山西省忻州市江北中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市江北中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列說法正確的是

A．由于液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

B．一塊0℃的冰逐漸熔化成0℃的水，在這個(gè)過程中分子勢(shì)能和物體的內(nèi)能都會(huì)增加

C．用油膜法測(cè)出油分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，只須再知道油的密度即可

D．甲、乙兩個(gè)分子相距較遠(yuǎn)。若把甲固定，使乙分子逐漸向甲靠近，直到不能再靠攏為止，在這一過程中先是分子力對(duì)乙做正功，然后乙克服分子力做功

E．空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和氣壓，水蒸發(fā)越慢

F．機(jī)械能無法全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。參考答案：2.在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖。PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大。一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場(chǎng)方向從如圖實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí)，線框的速度為v/2，則下列說法正確的是：（A）此過程中通過線框截面的電量為．

（B）此時(shí)線框的加速度為（C）此過程中回路產(chǎn)生的電能為

（D）此時(shí)線框中的電功率為參考答案：CD3.氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B吸收頻率為v，的光子，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C釋放頻率為v。的光子，若v2>v1，則當(dāng)它從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)，將

A．放出頻率為v2-v1的光子

B．放出頻率為v2+v1的光子

C．吸收頻率為v2-v1的光子

D．吸牧頻率為v2+v1的光子參考答案：B4.許多科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法和科學(xué)假說法等等。以下關(guān)于物理學(xué)史和所用物理學(xué)方法的敘述正確的是A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．第谷通過對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律C．類比是一種典型的物理思想，點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類比，兩者都是理想化模型D．在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法參考答案：CD5.氮原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成，這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力和核力，則3種力從大到小的排列順序是A．核力、萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力

B．萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力、核力C．庫(kù)倫力、核力、萬(wàn)有引力

D．核力、庫(kù)倫力、萬(wàn)有引力參考答案：D解析：核力是強(qiáng)力，它能將核子束縛在原子核內(nèi)。萬(wàn)有引力最弱，研究核子間相互作用時(shí)萬(wàn)有引力可以忽略。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：7.一簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，t=0時(shí)的波形如圖甲所示，x=200cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長(zhǎng)為

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向?yàn)?/p>

（填“向左”或“向右”）。參考答案：1；

0.5；0.5；向左8.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計(jì)時(shí)儀器。如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)得到的一條紙帶，測(cè)出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫出，則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=__________m/s2，打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=__________m/s。計(jì)算題參考答案：9.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，若測(cè)量F1時(shí)彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細(xì)繩拉力的方向較準(zhǔn)確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實(shí)值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____10.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最低點(diǎn)，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時(shí)，位于x=8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．參考答案：解：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過T第一次到達(dá)最低點(diǎn)，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當(dāng)圖示時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)傳到b點(diǎn)處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置，則所用時(shí)間為t==s=0.6s，即t=0.6s時(shí)，位于x=8m處的質(zhì)點(diǎn)b恰好第一次沿y軸負(fù)方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．11..某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長(zhǎng)木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b.保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計(jì)數(shù)點(diǎn)，并用刻度尺測(cè)出s1、s2、s。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中滑塊加速下滑時(shí)所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)量的量有______________________________________________________。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，請(qǐng)寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實(shí)驗(yàn)方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實(shí)驗(yàn)中紙帶與計(jì)時(shí)器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）12.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質(zhì)量不計(jì)的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時(shí)間為t，A、B兩點(diǎn)間距離為d。則小船在全過程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)小船的加速度大小a＝[jf24]

__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m13.若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為

；參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在用DIS實(shí)驗(yàn)研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是_________；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器來測(cè)量繩子的拉力大小，如圖（b）所示。是否仍要滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m_______（填“必要”，或“不需要”）參考答案：（1）如圖；（2）傾角過大或平衡摩擦力過度；（3）不需要本題考查的是對(duì)研究小車加速度與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的了解問題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以作出圖線；根據(jù)曲線上翹，計(jì)算出的小車質(zhì)量逐漸增大，說明傾角過大或平衡摩擦力過度；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器來測(cè)量繩子的拉力大小，繩子拉力的變化很精確測(cè)出，則不需要滿足小車質(zhì)量M遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m；15.某同學(xué)利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為200g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到．回答下列問題：（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性（填“線性”或“非線性”）關(guān)系；（2）由圖乙可知，a﹣m圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是存在摩擦力；（3）若利用本實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證“小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．參考答案：解：（1）根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果得出a﹣m圖線是曲線，即小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系；（2）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)a=0時(shí)，m≠0，即F≠0，也就是說當(dāng)繩子上拉力不為0時(shí)，小車的加速度為0，所以可能的原因是存在摩擦力．（3）若利用本實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證“小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是：①調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，即使得繩子上拉力等于小車的合力．②根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度a=，則繩子的拉力F=Ma=，知鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力等于鉤碼的重力，所以鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．故答案為：（1）非線性；（2）存在摩擦力；（3）調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力；遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一質(zhì)量m=0.9kg的小球，系于長(zhǎng)L=0.9m的輕繩一端，繩的另一端固定在O點(diǎn)，假定繩不可伸長(zhǎng)、柔軟且無彈性．現(xiàn)將小球從O點(diǎn)的正上方O1點(diǎn)以初速度v0=2.25m/s水平拋出，已知OO1=0.8m，如圖所示．（g取10m/s2）試求：（1）輕繩剛伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角θ；（2）當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球?qū)K的拉力．參考答案：解：（1）質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩剛伸直時(shí)，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ．則

v0t=Lsinθ=OO1﹣Lcosθ其中，L=0.9m，v0=2.25m/s，OO1=0.8m，聯(lián)立解得：θ=，t=0.4s（2）繩繃直時(shí)剛好水平，如圖所示，由于繩不可伸長(zhǎng)，故繩繃直瞬間，分速度v0立即減為零，小球僅有豎直速度v⊥，且v⊥=gt=4m/s小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球到達(dá)O點(diǎn)正下方時(shí)的速度為v′，根據(jù)機(jī)械能守恒有：=+mgL小球在最低點(diǎn)，設(shè)繩對(duì)球的拉力為F，由牛頓第二定律得：F﹣mg=m聯(lián)立解得：F=43N根據(jù)牛頓第三定律知，小球?qū)K的拉力大小也為43N，方向豎直向下．答：（1）輕繩剛伸直時(shí)，繩與豎直方向的夾角θ是；（2）當(dāng)小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球?qū)K的拉力大小為43N，方向豎直向下．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）先將平拋運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，根據(jù)位移公式和幾何知識(shí)列式求解繩與豎直方向的夾角θ；（2）當(dāng)繩剛繃直時(shí)，由于繩不可伸長(zhǎng)，則沿繩子方向的速度立即減為零，只有垂直于繩的速度．此后向下擺動(dòng)的過程，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)O點(diǎn)的正下方的速度，再由牛頓第二定律求繩的拉力．17.（選修3－4模塊）（5分）如圖所示，一束激光垂直照射在半球形玻璃磚的直徑上，并過圓心O沿直線在球面上射出，玻璃磚的半徑為R．當(dāng)激光束向上平移距離d時(shí)，從A點(diǎn)垂直射入玻璃磚，恰好沒有光線從球面上射出，求玻璃磚的折射率。

參考答案：解析：如圖所示

由題