江蘇省揚(yáng)州市2022屆高三上學(xué)期物理期末檢測試卷

江蘇省揚(yáng)州市2022屆高三上學(xué)期物理期末檢測試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．質(zhì)量為m的翼裝飛行者從高空跳下，通過調(diào)整身體實(shí)現(xiàn)飛行并控制方向，如圖所示，當(dāng)他斜向上以加速度g減速直線飛行時(shí)，所受空氣作用力（）A．大小等于mg B．大小等于1C．方向豎直向上 D．方向垂直于AB向上2．科學(xué)家用直流高壓加速器加速質(zhì)子（H）轟擊鋰原子核X，得到兩個(gè)氦核（24He），已知11H、Ｘ、24HA．X是36LC．釋放的核能E=(m3．如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時(shí)，輻射出光子a；當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時(shí)，輻射出光子b，下列說法正確的是（）A．由于躍遷所發(fā)射的譜線僅有2條B．光子a的能量大于光子b的能量C．光子a的動量小于光子b的動量D．用光子能量是0.7eV的光照射可被吸收4．2021年12月9日，在“天宮課堂"中王亞平往水球中注入一個(gè)氣泡，如圖所示，氣泡靜止在水中，此時(shí)（）A．氣泡受到浮力B．氣泡內(nèi)分子熱運(yùn)動停止C．氣泡內(nèi)氣體在界面處對水產(chǎn)生壓力D．水與氣泡界面處，水分子間作用力表現(xiàn)為斥力5．如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的等容過程，則（）A．A→B過程，氣體吸收熱量 B．A→B過程，氣體內(nèi)能不變C．B→C過程，氣體壓強(qiáng)減小 D．B→C過程，外界對氣體做功6．如圖所示，滑板愛好者先后兩次從坡道A點(diǎn)滑出，均落至B點(diǎn)，第二次的滯空時(shí)間比第一次長，則（）A．兩次滑出速度方向相同 B．兩次騰空最大高度相同C．第二次滑出速度一定大 D．第二次在最高點(diǎn)速度小7．某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，先后測得5組數(shù)據(jù)列于下表。如果讀數(shù)和計(jì)算無誤，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行（）序號12345p×11.051.121.231.401.63V3.83.63.32.92.2pV3.994.034.064.063.59A．有氣體泄漏B．有空氣進(jìn)入C．氣體溫度升高D．氣體不再近似遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律8．一對平行金屬板帶有等量異種電荷，上極板帶正電，形成的電場線如圖所示，一帶正電的粒子從P點(diǎn)沿兩板間中線MN方向射入。則（）A．b點(diǎn)場強(qiáng)比a點(diǎn)大B．c點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高C．粒子將沿MN做直線運(yùn)動D．粒子從右側(cè)離開極板后做勻速直線運(yùn)動9．如圖所示，R為用于熱處理的電阻爐，正常工作電壓為交流220V，通電后R在升溫過程中電阻值增大很多，利用自耦變壓器可使R升溫過程中的熱功率與正常工作時(shí)基本相同，通電后剛開始的一段時(shí)間內(nèi)，應(yīng)將變壓器的滑片P（）A．從a緩慢調(diào)至b B．從b緩慢調(diào)至aC．從b緩慢調(diào)至c D．從c緩慢調(diào)至b10．冰壺隊(duì)備戰(zhàn)2022年北京冬奧會，如圖所示，在某次訓(xùn)練中，藍(lán)壺靜止在大本營Q處，質(zhì)量相等的紅壺與藍(lán)壺發(fā)生正碰，最終分別停在M點(diǎn)和N點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．碰后兩壺所受摩擦力的沖量相同B．碰后藍(lán)壺速度約為紅壺速度的4倍C．紅壺碰前速度約為碰后速度的3倍D．碰撞過程兩壺組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、實(shí)驗(yàn)題11．小明要將一量程為3mA的電流表改裝成量程為3V的電壓表。他測得該電流表內(nèi)阻為120歐姆，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R0的電阻與該電流表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)電壓表，根據(jù)圖甲所示電路對改裝后的電壓表進(jìn)行檢測。（1）請?jiān)趫D甲的虛線框中將電流表和電阻R0的連接電路畫好，滑動變阻器R有兩種規(guī)格，分別是R1（0~20歐姆）和R2（0~2000歐姆），應(yīng)選擇；（2）實(shí)物電路如圖乙所示，請以筆畫線代替導(dǎo)線，連接電路；（3）當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為2.20V時(shí)，改裝表的指針位置如圖丙所示，讀數(shù)為V；（4）產(chǎn)生上述問題的原因可能是____A．電流表內(nèi)阻測量值偏大，導(dǎo)致電阻R0的計(jì)算值偏大B．電流表內(nèi)阻測量值偏大，導(dǎo)致電阻R0的計(jì)算值偏小C．電流表內(nèi)阻測量值偏小，導(dǎo)致電阻R0的計(jì)算值偏大D．電流表內(nèi)阻測量值準(zhǔn)確，但實(shí)際滿偏電流小于3mA（5）為了解決上述問題，小華提出改進(jìn)方案如下：用電阻箱（0～99999歐姆）替換R0接入電路，他接下來的操作順序是；①閉合電鍵；②緩慢移動滑片P，使得標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)約為2V；③記錄電阻箱的示數(shù)，選用與此示數(shù)相等的電阻替換R0；④調(diào)節(jié)電阻箱，使得改裝表的示數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表的示數(shù)相同；⑤將滑片P置于滑動變阻器的最左端，電阻箱的阻值調(diào)至最大。三、解答題12．研究光電效應(yīng)的裝置如圖甲所示，通過實(shí)驗(yàn)記錄電流表和電壓表示數(shù)，繪制出I-U圖像如圖乙所示，圖中Uc、I0、Im均為已知。已知入射光的頻率為v0，普朗克常量為h，電子電量為e，求：（1）時(shí)間t內(nèi)從陰極K表面射出的光電子數(shù)n；（2）該光電管陰極K的極限頻率νc13．我國新一代航母阻攔系統(tǒng)的研制引入了電磁阻攔技術(shù)，其基本原理如圖所示，飛機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索鉤住軌道上的一根金屬棒，飛機(jī)與金屬棒瞬間獲得共同速度v0=180km/h，在磁場中共同減速滑行至停下，已知?dú)?15艦載機(jī)質(zhì)M=2.7×104kg，金屬棒質(zhì)量m=3×103kg、電阻（1）飛機(jī)著艦瞬間金屬棒中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q。14．如圖所示，輕桿的上端可繞光滑鉸鏈O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，小球固定在輕桿上Q點(diǎn)，用細(xì)繩連接小物塊與小球，繩子穿過鉸鏈正下方的小孔P，現(xiàn)用手沿繩方向拉住小球，使小球和物塊保持靜止，此時(shí)∠OQP=90°，∠POQ=37°。已知小球和小物塊的質(zhì)量均為1kg，輕桿長度為1m，重力加速度g取10m/s2（1）拉力F的大??；（2）松手后，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（3）松手后，小球在左側(cè)最高點(diǎn)時(shí)繩對小球的拉力大小T。15．如圖1所示，在直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)，以x軸和y軸為邊界存在足夠大勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t作周期性變化的圖像如圖2所示，B0已知，垂直紙面向外為B的正方向，一粒子源可持續(xù)均勻發(fā)射速度為v0的粒子，粒子質(zhì)量和電荷量分別為m和+q，不計(jì)重力；t=0時(shí)刻，打開粒子源，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射，在t=T08時(shí)刻進(jìn)入磁場的粒子恰好在t=（1）磁場變化的周期T0；（2）粒子從x軸射出的區(qū)域?qū)挾萪以及從第一象限射出的粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間tm（3）若在T0

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】翼裝飛行者斜向上以加速度g減速直線飛行時(shí)，由牛頓第二定律可知F=ma=mg重力與空氣作用力的合力大小為mg，方向斜向左下方，如圖所示由圖可得空氣作用力大小為F=mg方向與AB成60°角，斜向左上方。故答案為：A。

【分析】翼裝飛行者斜向上以加速度g減速直線飛行，由牛頓第二定律可知，合力大小為mg，方向與加速度方向一樣。由幾何關(guān)系得出空氣阻力大小。2．【答案】B【解析】【解答】AB．設(shè)鋰原子核X的質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)分別為A和Z，則由題意可得核反應(yīng)方程式為1由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得1+A=81+Z=4所以X是37C．由質(zhì)能方程得ΔE=ΔmC不符合題意；D．核裂變是重核被粒子轟擊發(fā)生的核反應(yīng)，上述核反應(yīng)的類型不是核裂變，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得出X核的中子數(shù)。上述核反應(yīng)的類型不是核裂變。由質(zhì)能方程得釋放的核能。3．【答案】C【解析】【解答】A．因?yàn)榇罅刻幱趎=3激發(fā)態(tài)的氫原子，躍遷時(shí)能釋放C3B．由題意知當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時(shí)，輻射出光子a的能量為ε=當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時(shí)，輻射出光子B的能量為ε所以光子a的能量小于光子b的能量，B不符合題意；C．由光子能量ε=hν=h可知，光子a的波長大于光子b的波長，又因?yàn)閜=可知，光子a的動量小于光子b的動量，C符合題意；D．因?yàn)榇罅刻幱趎=3激發(fā)態(tài)的氫原子，向高能級躍遷時(shí)吸收能量為兩能級之差，經(jīng)分析知用光子能量是0.7eV的光照射不能被吸收，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子，躍遷時(shí)能釋放3種不同光子。躍遷射出光子a的能量為兩個(gè)能級之差。向高能級躍遷時(shí)吸收能量為兩能級之差，光子能量是0.7eV的光照射不能被吸收。4．【答案】C【解析】【解答】A．由于在失重狀態(tài)下，氣泡不會受到浮力，A不符合題意；B．氣泡內(nèi)分子一直在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，B不符合題意；C．由于在失重狀態(tài)下，氣泡內(nèi)氣體在界面處存在壓力差，所以對水產(chǎn)生壓力，C符合題意；D．水與氣泡界面處，水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】失重狀態(tài)下，氣泡不會受到浮力，氣泡內(nèi)分子一直在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，水分子較為稀疏，距離較遠(yuǎn)，水分子間作用力表現(xiàn)為引力。5．【答案】A【解析】【解答】AB．由題圖知A→B過程，氣體壓強(qiáng)不變，體積膨脹，氣體對外做功（W<0）；溫度升高，內(nèi)能增大（ΔU>0），根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知該過程氣體吸收熱量（Q>0），A符合題意，B不符合題意；CD．由題圖知B→C過程，氣體體積不變，則外界對氣體不做功；溫度升高，根據(jù)查理定律，可知壓強(qiáng)增大，CD不符合題意。故答案為：A。

【分析】水分子較為稀疏，水分子間作用力表現(xiàn)為引力，該過程氣體吸收熱量。B→C過程，氣體體積不變，外界對氣體不做功，溫度升高，壓強(qiáng)增大。6．【答案】D【解析】【解答】AB．對運(yùn)動員運(yùn)動分析可知，從坡道A點(diǎn)滑出后，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的對稱性，即上升時(shí)間等于下降時(shí)間，由題知第二次的滯空時(shí)間比第一次長，所以第二次下降時(shí)間大于第一次，由h=1CD．因?yàn)榈诙蜗陆禃r(shí)間大于第一次，且兩次水平位移相等，由x=vxt故答案為：D。

【分析】坡道A點(diǎn)滑出后，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動。豎直上拋運(yùn)動的對稱性，上升時(shí)間等于下降時(shí)間。兩次位移角不同，即兩次滑出速度方向不相同。第二次下降時(shí)間大于第一次，兩次水平位移相等，第二次滑出后水平分速度小于第一次。7．【答案】A【解析】【解答】因?yàn)閷τ谝欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體滿足氣體狀態(tài)方程pV=nRT=其中M為相對原子質(zhì)量，由表格數(shù)據(jù)可知PV的乘積變小，則可能的原因是氣體質(zhì)量減小或是溫度降低。故答案為：A。

【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，PV的乘積變小可能的原因是氣體質(zhì)量減小或是溫度降低。8．【答案】B【解析】【解答】A．因?yàn)殡妶鼍€的疏密程度代表電場強(qiáng)度的大小，由圖可知b點(diǎn)場強(qiáng)比a點(diǎn)小，A不符合題意；B．因?yàn)檠仉妶鼍€電勢降低，且b與d點(diǎn)在同一等勢面上，由圖可知c點(diǎn)電勢比d點(diǎn)高，C點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高，B符合題意；C．因?yàn)榱Ｗ邮艿诫妶隽ψ饔茫译妶隽Ψ较蚺c速度方向不共線，所以粒子做曲線運(yùn)動，C不符合題意；D．粒子從右側(cè)離開極板仍受到電場力的作用，所以不會做勻速直線運(yùn)動，D不符合題意。故答案為：B。

【分析】可能的原因是氣體質(zhì)量減小或是溫度降低。電場力方向與速度方向不共線，粒子做曲線運(yùn)動。粒子從右側(cè)離開極板仍受到電場力的作用，不會做勻速直線運(yùn)動。沿電場線電勢降低。9．【答案】D【解析】【解答】R的熱功率為P=剛開始工作時(shí)R溫度較低，阻值較小，其兩端電壓小于正常工作時(shí)的電壓，所以開始時(shí)滑片應(yīng)位于c。為了使R升溫過程中的熱功率與正常工作時(shí)基本相同，需要逐漸增大其兩端電壓，根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律可知應(yīng)增大變壓器輸出端匝數(shù)，即從c緩慢調(diào)至b。故答案為：D。

【分析】根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律增大變壓器輸出端匝數(shù)，可以增大輸出電壓，即R兩端電壓。時(shí)其兩端電壓等于正常工作時(shí)的電壓。10．【答案】C【解析】【解答】A．碰后兩壺運(yùn)動距離不相同，所以碰后兩球速度不相同，根據(jù)動量定理可判斷出碰后兩壺所受摩擦力的沖量不相同，A不符合題意；B．碰后紅壺運(yùn)動的距離為x藍(lán)壺運(yùn)動的距離為x二者質(zhì)量相同，假設(shè)二者碰后的所受摩擦力相同，則二者做減速運(yùn)動的加速度也相同，對紅壺，有v對藍(lán)壺有v22即碰后藍(lán)壺速度約為紅壺速度的2倍，B不符合題意；C．設(shè)紅壺碰前速度為v0，則有m故有v即紅壺碰前速度約為碰后速度的3倍，C符合題意；D．碰前的動能為E碰后動能為E則有E機(jī)械能不守恒，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】根據(jù)動量定理，沖量等于紅壺與藍(lán)壺發(fā)生正碰時(shí)動量變化。由勻變速直線運(yùn)動的速度位移關(guān)系，碰后藍(lán)壺速度約為紅壺速度的2倍。碰撞過程代入機(jī)械能表達(dá)式可知碰撞過程兩壺組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。11．【答案】（1）；R1（2）（3）2.33（2.31～2.35）（4）B；D（5）⑤①②④③【解析】【解答】（1）因?yàn)楦难b電壓表需要將電流表和定值電阻串聯(lián)，所以電路圖如下因?yàn)樵撾娐肥欠謮菏诫娐?，?yīng)該選最大阻值較小的滑動變阻器，即應(yīng)選R1（2）因?yàn)榛瑒幼冏杵魇欠謮菏浇臃?，故?shí)物圖如圖（3）因?yàn)閷⒁涣砍虨?mA的電流表改裝成量程為3V的電壓表，所以電壓表精確度為0.1V，則需要估讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位，所以讀數(shù)為（4）因?yàn)殡姳碇羔樒潜葮?biāo)準(zhǔn)值偏大，所以有可能是電流偏大，即電流表內(nèi)阻測量值偏大，導(dǎo)致電阻R0的計(jì)算值偏小。也有可能是電流準(zhǔn)確，但原電流表滿偏電流就偏小，即電流表內(nèi)阻測量值準(zhǔn)確，但實(shí)際滿偏電流小于3mA。故答案為：BD。（5）為了解決上述問題，可以用電阻箱（0～99999歐姆）替換R0接入電路，操作順序應(yīng)為：先將滑片P置于滑動變阻器的最左端，電阻箱的阻值調(diào)至最大；之后閉合電鍵，然后緩慢移動滑片P，先使得標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)約為2V，然后再調(diào)節(jié)電阻箱，使得改裝表的示數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表的示數(shù)相同，最后記錄電阻箱的示數(shù)，選用與此示數(shù)相等的電阻替換R0。所以順序?yàn)棰茛佗冖堍邸?/p>

【分析】（1）電壓表改裝需要將電流表和定值電阻串聯(lián)，壓式電路應(yīng)該選最大阻值較小的滑動變阻器，可以調(diào)節(jié)時(shí)電壓電流變化比較均勻。

（2）滑動變阻器是分壓式接法，連線時(shí)導(dǎo)線不交叉。

（3）3mA的電流表改裝成量程為3V的電壓表，標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為2.20V時(shí)，數(shù)據(jù)精確度和題目保持一致。

（4）電表指針偏角比標(biāo)準(zhǔn)值偏大，可能是電流偏大，也可能是原電流表滿偏電流就偏小。

（5）滑片P置于滑動變阻器的最左端阻值最大處，電阻箱的阻值調(diào)至最大，改裝表的示數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表的示數(shù)相同，電壓相同，電阻也相同。12．【答案】（1）解：飽和光電流為Iq=ne解得時(shí)間t內(nèi)光電子數(shù)n=（2）解：光電子最大初動能為E由動能定理?e設(shè)該金屬逸出功為W0，由光電效應(yīng)方程該金屬的截止頻率為vc，則解得v【解析】【分析】（1）根據(jù)電流定義式求出電荷量大小，除以每個(gè)電子電荷量即為時(shí)間t內(nèi)從陰極K表面射出的光電子數(shù)n。

（2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)結(jié)合功能定理求出最大初動能，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出粒子逸出功，逸出功大小對應(yīng)頻率即為極限頻率。13．【答案】（1）解：飛機(jī)著艦瞬間金屬棒中感應(yīng)電動勢E=BL感應(yīng)電流I=代入數(shù)據(jù)解得I=1根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b到a（2）解：飛機(jī)從著艦到停止，根據(jù)動能定理?代入數(shù)據(jù)解得Q=【解析】【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢大小，根據(jù)歐姆定律求出飛機(jī)著艦瞬間金屬棒中感應(yīng)電流I的大小。根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b到a。

（2）根據(jù)動能定理求出飛機(jī)從著艦到停止金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q。14．【答案】（1）解：對小球受力分析如圖對物塊滿足T=mg對小球滿足mg解得F=16N（2）解：撤去F后，小球、物塊組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，物塊速度為零。由機(jī)械能守恒定律得mgL(1?解得v=（3）解：小球在左側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，物塊與小球沿繩方向加速度大小相等。如圖所示對小球T+mg對物塊mg?T=ma解得T=2N【解析】【分析】（1）