江蘇省如皋市2022屆高三上學期物理期末考試試卷

江蘇省如皋市2022屆高三上學期物理期末考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．“西電東輸”是我國實現(xiàn)經濟跨地區(qū)可持續(xù)快速發(fā)展的重要保證。在輸送功率一定的情況下，將輸電電壓提高為原來的4倍，則輸電導線上的電能損失將減小為原來的（）A．116 B．18 C．142．小紅利用如圖所示的實驗裝置測量紫光的波長，實驗中觀察發(fā)現(xiàn)像屏上出現(xiàn)了清晰但條紋數(shù)偏少的干涉條紋。為觀察到更密的條紋，可以（）A．將單縫向雙縫靠近 B．使用間距更小的雙縫C．將屏向靠近雙縫的方向移動 D．轉動手輪，移動分劃板3．2021年，我國載人航天工程實施了5次發(fā)射任務，空間站組合體穩(wěn)定運行在軌道半徑約6761km的近圓軌道。已知引力常量和地球質量，則可以估算的物理量是（）A．地球的密度 B．空間站的加速度C．空間站的質量 D．空間站的動能4．約里奧·居里夫婦于1934年發(fā)現(xiàn)了人工放射性同位素磷30，獲得了諾貝爾物理學獎。磷30的衰變方程為1530P→14A．γ光子是磷30躍遷產生的B．X是磷30核內的質子轉化產生的C．磷30的平均結合能比硅30的大D．一定質量的磷30經過2個半衰期后將全部發(fā)生衰變5．如圖所示，左邊為豎直方向的彈簧振子，振子連接一根水平的長軟繩，并沿繩方向取x軸，t＝0時刻，振子以2Hz的頻率從平衡位置O向上開始運動。t＝1s時，x＝10cm處的繩上質點開始振動，則（）A．繩波的波長為10cmB．繩上各質點都沿x軸方向運動C．波在繩上傳播的速度為10m/sD．t＝1s時，x＝5cm處的繩上質點正從平衡位置向上振動6．圖甲中給出了氫原子光譜中4種可見光譜線對應的波長，這4種光的光子能量由大到小排列依次為3.02eV、2.86eV、2.55eV和1.89eV，氫原子能級圖如圖乙所示，則（）A．遇同一個障礙物，Hα比Hδ更易發(fā)生衍射B．Hγ光能使處于n＝2能級的氫原子電離C．Hδ光是由處于n＝5能級的氫原子向低能級躍遷的過程中產生的D．若4種光均能使某金屬發(fā)生光電效應，則Hα光對應的光電子的最大初動能最大7．如圖所示，折射率為n、半徑為R的半圓形玻璃磚平放在桌面上，將寬度為L的平行單色光垂直于AC面射入，要使第1次射到圓面上的光能射出玻璃磚，則L的最大值為（）A．Rn B．2Rn C．nR8．如圖所示的電路中，t＝0時刻閉合S，則A、B兩點的電勢φA、φB隨時間t的變化規(guī)律描述正確的是（）A． B．C． D．9．如圖所示，物體A、B將一輕彈簧（不與A、B拴接）擠壓后用線系住，靜止在水平面上，A、B的質量之比為2：1，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)之比為1：2?，F(xiàn)將線燒斷，則（）A．A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒B．彈簧剛恢復原長時，B速度達到最大C．彈簧剛恢復原長時，A、B動能相等D．A、B同時停止運動10．如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定于豎直平面內，環(huán)上套有兩個相同的帶電小球A和B，靜止時A、B之間的距離為R，現(xiàn)用外力緩慢推A使其到達圓環(huán)最低點P的過程中（）A．圓環(huán)對B的支持力變大 B．圓環(huán)對B的支持力不變C．A、B系統(tǒng)的電勢能增大 D．A、B系統(tǒng)的電勢能不變二、實驗題11．小明用如圖所示的裝置測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)。將木塊A拉到水平桌面上的P點，待物體B穩(wěn)定后靜止釋放A，當A位于O點時，B剛好接觸地面，A最終滑到Q點。（1）下列實驗操作步驟，正確的順序是；①將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放A②在桌面上記錄P點的位置③改變h，重復實驗④在桌面上記錄Q點的位置，測量OP、OQ的長度h和s⑤調節(jié)滑輪高度使細線與木板平行，在桌面上記錄O點的位置（2）實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪．若有下列措施：①減小A的質量；②增加細線的長度；③增加B的起始高度．其中可行的是；（3）請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)在方格紙中作出s-h關系的圖像。h/cm10.0015.0020.0025.0030.00s/cm9.8514.2518.6024.0028.50（4）實驗測得A、B的質量均為0.20kg.根據(jù)sh圖像可計算出A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝。（結果保留兩位有效數(shù)字）（5）小華用同一裝置做該實驗，利用sh圖像處理數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)實驗中記錄P、O、Q三點時，除P點記錄的是A的右側邊，O、Q兩點均記錄的是A的左側邊，你認為小華是否需要重新進行實驗，請簡要說明理由。三、解答題12．某種風力發(fā)電機的原理如圖所示，發(fā)電機的矩形線圈abcd固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動，圖示位置線圈與磁場垂直。已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為B，線圈的匝數(shù)為n，ab邊長為L1，bc邊長為L2，線圈總電阻為r，外接電阻為R，磁體轉動的角速度為ω.當磁體從圖示位置轉過30°角度時，求：（1）線圈中的感應電動勢大小e；（2）bc邊受到的安培力大小F。13．如圖所示，柱形絕熱氣缸固定在傾角為θ的斜面上，一定質量的理想氣體被重力為G、橫截面積為S的絕熱活塞封閉在氣缸內，此時活塞距氣缸底部的距離為L0，氣缸內溫度為T0?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢對氣缸內氣體加熱，通過電熱絲的電流為I，電熱絲電阻為R，加熱時間為t，使氣體溫度升高到2T0。已知大氣壓強為p0，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動，設電熱絲產生的熱量全部被氣體吸收。求氣缸內氣體溫度從T0升高到2T0的過程中：（1）活塞移動的距離x；（2）該氣體增加的內能ΔU。14．如圖甲所示，左、右兩個光滑半圓軌道的最低點與光滑水平軌道相切于B、C點，整個軌道處于豎直面內，不計厚度的光滑木板上、下端固定在A、B點。小球P由A點靜止釋放，沿著木板下滑，并恰好能到達D點。已知兩半圓軌道的半徑分別為R＝2.5m、r＝1m，不計小球經過B點的能量損失，重力加速度g取10m/s2。（1）求P落到水平軌道上時距C點的距離x；（2）求AB板的長度LAB及它與水平軌道間的夾角θ；（3）如圖乙所示，長度L=215．如圖所示，一固定的絕緣圓筒的橫截面半徑為R，筒壁開有小孔，圓筒內有與紙面垂直的強弱能調節(jié)的勻強磁場．初速為0的帶電粒子經電壓U加速后沿筒的半徑方向從小孔射入圓筒，當桶內不加磁場時，粒子與筒壁碰撞后又從小孔射出圓筒，在桶內運動的時間為t1.已知粒子與筒壁碰撞是彈性的，且電荷量不變，粒子的重力不計。（1）求粒子的比荷qm（2）若改變桶內的磁感應強度，當粒子射入圓筒：①并與筒壁發(fā)生2次碰撞后射出圓筒，求粒子在桶內運動的時間t2；②并與筒壁發(fā)生4次碰撞后射出圓筒，求此時桶內的磁感應強度大小B。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根據(jù)P=IUP線=I2R可得P將輸電電壓提高為原來的4倍，則輸電導線上的電能損失將減小為原來的116故答案為：A。

【分析】根據(jù)焦耳定律和歐姆定律，輸電電壓提高，輸電電流減小，輸電線上損耗將減少。2．【答案】C【解析】【解答】由于相鄰明（暗）干涉條紋的寬度為Δx=要增加觀察到的條紋個數(shù)，即減小Δx，需要增大d或者減小L，因此應將屏向靠近雙縫的方向移動，ABD不符合題意，C符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋寬度公式，觀察視野一定，增加觀察到的條紋個數(shù)，可以減小條紋寬度。3．【答案】B【解析】【解答】A．由于地球的半徑未知，故地球的密度不可估算，A不符合題意；B．由萬有引力提供向心力G解得a=故空間站的加速度可以估算，B符合題意；CD．空間站的質量不可求出，空間站的動能也不可估算，CD不符合題意。故答案為：B。

【分析】估算密度必須知道地球體積。地球體積無法知道。萬有引力提供空間站組合體向心力。列出萬有引力的等式，空間站的質量會抵消掉，無法求出空間站的質量和空間站的動能。4．【答案】B【解析】【解答】A．γ光子是硅30躍遷產生的，A不符合題意；B．X是+10C．生成的1430Si比15D．一定質量的磷30經過2個半衰期后將剩下原來的四分之一沒有衰變，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】新原子核能量比較高，躍遷產生γ光子。X是電子。平均結合能越大，越穩(wěn)定，1430Si比1530P更穩(wěn)定，所以14305．【答案】D【解析】【解答】AC．根據(jù)公式，波速為v=由v=λf可知，波長為λ=AC不符合題意；B．繩上各質點在平衡位置附近振動，并不隨波的傳播沿x軸方向運動，B不符合題意；D．波剛傳到某點時該質點的振動方向與波源的起振方向相同，由于振源的起振方向向上，因此，t＝1s時，x＝5cm處的繩上質點正從平衡位置向上振動，D符合題意。故答案為：D。

【分析】波速等于運動路程除以時間，結合波長波速頻率公式求出波長。繩上質點在平衡位置附近上下振動，不隨波遷移。6．【答案】A【解析】【解答】A．因為Hα比Hδ的波長更大，則遇同一個障礙物，Hα比Hδ更易發(fā)生衍射，A符合題意；B．Hγ光的光子能量為2.86eV，而使處于n＝2能級的氫原子電離需要的能量為3.4eV，則Hγ光不能使處于n＝2能級的氫原子電離，B不符合題意；C．Hδ光的光子能量為3.02eV，是由處于n＝6能級的氫原子向n=2能級躍遷的過程中產生的，C不符合題意；D．Hα光的波長最長，能量最小，則若4種光均能使某金屬發(fā)生光電效應，則Hα光對應的光電子的最大初動能最小，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】波長等于或者大于障礙物尺寸，更易發(fā)生衍射。Hα比Hδ波長更長更易發(fā)生衍射。光子能量大于或者等于電離能即可以使氫原子電離。Hα光的波長最長，能量最小，光電子的最大初動能最小。7．【答案】B【解析】【解答】如圖所示當光線第1次射到圓面上恰好發(fā)生全反射，則sin則L的最大值為L=2R故答案為：B。

【分析】臨界條件為光線第1次射到圓面上恰好發(fā)生全反射，第一次折射的入射角為全反射臨界角。結合幾何關系求解L的最大值。8．【答案】C【解析】【解答】AB．由電路可知，A點的電勢等于電源正極的電勢，因負極電勢為零，則φ因開始充電電流不是無窮大，則A點的電勢不為零，最終電流為零時φACD．因B點電勢等于電阻兩端電壓的大小，則φ則隨充電電流逐漸減小，φB隨時間t逐漸減小到零，C符合題意，D不符合題意；故答案為：C。

【分析】負極接地，負極電勢為零。電流為零時，A點的電勢大小等于電源電動勢。B點電勢等于電阻兩端電壓的大小，電流減小，電阻電壓減小，B點電勢降低。9．【答案】D【解析】【解答】A．A、B組成的系統(tǒng)水平方向受合外力為F可知系統(tǒng)的動量守恒，A不符合題意；B．當B的速度最大時，彈力等于摩擦力，此時彈力不為零，則當彈簧剛恢復原長時，B速度不是最大，B不符合題意；C．根據(jù)動量守恒，彈簧剛恢復原長時m即pEEC不符合題意；D．根據(jù)m可知，A、B同時停止運動，D符合題意。故答案為：D。

【分析】由于系統(tǒng)水平方向不受外力所以系統(tǒng)動量守恒；當B速度最大時，此時彈力等于摩擦力；利用動量守恒定律結合質量之比可以求出動能之比；利用動量守恒定律可以判別AB同時停止。10．【答案】C【解析】【解答】AB．球A到達P點的過程中，B向上運動，其所受的重力與庫侖力夾角變大，其合力變小，則圓環(huán)對B球的支持力變小。AB不符合題意；CD．球A到達P點的過程中，兩者的距離變小，外力做正功，電場力做負功，電勢能增加，C符合題意，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】AB兩球帶同名電荷，B向上運動過程所受的重力與庫侖力夾角變大，根據(jù)平行四邊形法則，合力變小，對B球的支持力變小。運動過程中，電場力做負功，A、B系統(tǒng)電勢能增加。11．【答案】（1）⑤②①④③（2）②（3）如圖所示：（4）0.34（0.32～0.36）（5）不需要，因為是利用sh圖像的斜率計算動摩擦因數(shù)的，而斜率未受影響【解析】【解答】（1）根據(jù)該實驗的原理，則正確的實驗操作步驟順序是⑤②①④③；（2）①減小A的質量，則會使B落地瞬時A的速度更大，最終使A滑的更遠，則該方法錯誤；②增加細線的長度，則會使B落地瞬時A的速度變小，最終使A滑的近些，則該方法正確；③增加B的起始高度，則會使B落地瞬時A的速度更大，最終使A滑的更遠，則該方法錯誤；故答案為：②；（3）作出s-h關系的圖像如圖；（4）由P到O由動能定理mgh=由O到Q由動能定理1解得s=由圖像可知k=解得μ=0.34（5）小華記錄的數(shù)據(jù)中h值偏大，s值準確，則公式修正為mg1解得s=則圖像的斜率不變，求得的摩擦因數(shù)不變，則不需要重新進行實驗。

【分析】（1）由P到O由動能定理，重力克服摩擦力做功，根據(jù)這個原理正確的實驗操作步驟順序。

（2）增加細線的長度，B離地面更近，A滑動距離更短，防止A撞到滑輪。

（3）根據(jù)描點法作出s-h關系的圖像。

（4）由P到O和O到Q由動能定理得出sh函數(shù)關系式。由斜率得出動摩擦因數(shù)。

（5）P點記錄的是A的右側邊，O、Q兩點均記錄的是A的左側邊，會導致記錄的物體下落高度偏大。12．【答案】（1）解：最大值Em＝nBL1L2ω轉過30°角度時e＝Emsin30°解得e＝1（2）解：電流I＝e安培力F＝nBIL2解得F＝nBeR+rL2【解析】【分析】（1）圖示位置電動勢最小，求出電動勢的最大值，轉過30°角度，電動勢為最大值的一半。

（2）由歐姆定律求出電流大小，代入安培力表達式求解安培力。13．【答案】（1）解：等壓變化L解得L活塞移動的距離x＝L1－L0＝L0（2）解：設氣體壓強為p，有pS＝p0S＋Gsinθ氣體對外界做功W＝－pSx吸收的熱量Q＝I2Rt熱力學第一定律ΔU＝Q＋W解得ΔU=【解析】【分析】（1）等壓變化，由理想氣體狀態(tài)方程，求出活塞距氣缸底部的距離的變化。從而求出活塞移動的距離x。

（2）氣體體積增大，氣體對外做功，由