2021-2022學(xué)年江西省吉安市鳳凰中學(xué)高三物理期末試題

2021-2022學(xué)年江西省吉安市鳳凰中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn)。用手指輕彈一只酒杯，可以聽到清脆的聲音，測得這聲音的頻率為500Hz。將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間，操作人員通過調(diào)整其發(fā)出的聲波，就能使酒杯碎掉。操作人員進(jìn)行的操作是（

）A．一定是把聲波發(fā)生器的功率調(diào)到很大B．可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高的超聲波C．一定是同時(shí)增大聲波發(fā)生器發(fā)出聲波的頻率和功率D．只是將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到500Hz參考答案：D2.如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得()A.水星和金星的質(zhì)量之比B.水星和金星的運(yùn)動(dòng)軌道半徑之比C.水星和金星受到太陽的引力之比D.水星和金星的向心加速度大小之比參考答案：BD3.如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)大的直流是流?，F(xiàn)用一閉合的檢測線圈（線圈中串有靈敏的檢流計(jì)，圖中未畫出）檢測此通電直導(dǎo)線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的止方并移至距導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是A．先順時(shí)針后逆時(shí)針B．先逆時(shí)針后順時(shí)針C．先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針D．先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針參考答案：C解析：利用右手定則分析通電導(dǎo)線磁場分布，結(jié)合楞次定律分析知C對(duì)。4.利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖象．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動(dòng)小車的v－t圖象如右圖所示，則以下說法中正確的是A．小車先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)B．小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.8m/sC．小車的最大位移是0.8mD．小車做曲線運(yùn)動(dòng)參考答案：AB5.1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成，反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，氫原子能級(jí)如圖所示．下列說法中正確的是（）A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B．基態(tài)反氫原子的電離能是13.6eVC．基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷D．在反氫原子譜線中，從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子的波長最長參考答案：B【考點(diǎn)】氫原子的能級(jí)公式和躍遷．【分析】吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．吸收光子能量后，總能量大于等于0，發(fā)生電離．【解答】解：A、反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，所以反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯(cuò)誤；B、處于基態(tài)的氫原子的電離能是13.6eV，具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氫原子電離，故B正確；C、基態(tài)的氫原子吸收11eV光子，能量為﹣13.6+11eV=﹣2.6eV，不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收．故C錯(cuò)誤；D、在反氫原子譜線中，從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子能量最大，頻率最大，波長最小，故D錯(cuò)誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”獨(dú)力設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小車質(zhì)量為m1，砝碼和盤的質(zhì)量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復(fù)寫紙、電鍵及導(dǎo)線若干。（1）除了上面涉及的實(shí)驗(yàn)器材外，本次實(shí)驗(yàn)還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。AB、CD計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離忘記了標(biāo)注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學(xué)生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當(dāng)施加一定外力時(shí)，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質(zhì)量m1遠(yuǎn)大于砝碼和盤的質(zhì)量m2時(shí)，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）7.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：8.一根兩端開口的長玻璃管豎直插入水銀槽中并固定，如圖所示．管內(nèi)徑橫截面積為S，管中有一輕質(zhì)光滑活塞，活塞下方封閉L長度、熱力學(xué)溫度為To的氣柱，當(dāng)活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m的小砝碼后，達(dá)到平衡時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差為________；然后對(duì)氣體加熱，使氣柱長度恢復(fù)到L，此過程中氣體的溫度升高了__________．（已知外界大氣壓為p0，水銀密度為ρ）．參考答案：；

9.12．如圖所示，A、B為不同金屬制成的正方形線框，導(dǎo)線粗細(xì)相同，A的邊長是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的電阻是B的4倍。當(dāng)它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進(jìn)入如圖所示的磁場時(shí)，A框恰能勻速下落，那么；（1）B框進(jìn)入磁場過程將作

運(yùn)動(dòng)（填“勻速”“加速”“減速”）；（2）兩線框全部進(jìn)入磁場的過程中，A、B兩線框消耗的電能之比為

。參考答案：10.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:211.一個(gè)小燈泡在3伏的電壓下，通過0.25A電流，燈泡所發(fā)出的光經(jīng)聚光后形成很細(xì)的光束，沿某個(gè)方向直線射出。設(shè)燈泡發(fā)出的光波長為6000埃，則每秒鐘發(fā)出的光子個(gè)數(shù)為______個(gè)，沿光的傳播方向上2m長的光束內(nèi)的光子為________個(gè)[jf23]

。參考答案：2.26×1018，1.51×1010

12.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

；液體表面層的分子間的距離比

（填“大”或“小“）。參考答案：⑵

大分子之間的作用力等于0時(shí)，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現(xiàn)為引力，故分子間距離大于平衡距離。13.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲、乙分別是波傳播路徑上M、N兩點(diǎn)的振動(dòng)圖象，已知MN=1m．①若此波從M向N方向傳播，則波傳播的最大速度為多少？②若波傳播的速度為1000m/s，則此波的波長為多少？波沿什么方向傳播？參考答案：解：①由圖可知，該波的周期為T=4×10﹣3s當(dāng)簡諧波從M向N方向傳播時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的距離s=（n+）λ則得λ==，（n=0，1，2，3，…）波速v==m/s，（n=0，1，2，3，…）當(dāng)n=0時(shí)，波速最大，即最大速度為m/s．②若波傳播的速度為1000m/s，則此波的波長為λ=vT=4m則MN=λ，根據(jù)波形的平移法可知，波從N向M方向傳播．答：①若此波從M向N方向傳播，則波傳播的最大速度為m/s．②若波傳播的速度為1000m/s，則此波的波長為4m，波從N向M方向傳播．【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】①若此波從M向N方向傳播，根據(jù)圖象的信息分析MN間的距離與波長的關(guān)系，得到波速的表達(dá)式，再注波傳播的最大速度．②若波傳播的速度為1000m/s，由波速公式求波長．根據(jù)MN間的距離與波長的關(guān)系，判斷波的傳播方向．17.如圖，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度為d，Ⅱ區(qū)域的高度足夠大．勻強(qiáng)電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外．一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球從磁場上方的O點(diǎn)由靜止開始下落，進(jìn)入場區(qū)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g．（1）試判斷小球的電性并求出電場強(qiáng)度E的大?。唬?）若帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，則h應(yīng)滿足什么條件？（3）若帶電小球運(yùn)動(dòng)一定時(shí)間后恰能回到O點(diǎn)，求它釋放時(shí)距MN的高度h．參考答案：解：（1）帶電小球進(jìn)入復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力為洛倫茲力，重力與電場力平衡，重力豎直向下，電場力豎直向上，即小球帶正電．

由qE=mg…①，解得：…②；（2）假設(shè)下落高度為h0時(shí)，帶電小球在Ⅰ區(qū)域作圓周運(yùn)動(dòng)的圓弧與PQ相切時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖（a）所示，由幾何知識(shí)可知，小球的軌道半徑：R=d…③，帶電小球在進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv2…④，帶電小球在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m…⑤解得：h0=，則當(dāng)h＞h0時(shí)，即h＞帶電小球能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域；（3）由于帶電小球在Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中q、v、B、m的大小不變，故三段圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，以三個(gè)圓心為頂點(diǎn)的三角形為等邊三角形，邊長為2R，內(nèi)角為60°，如答圖（b）所示．由幾何關(guān)系知：R=…⑥聯(lián)立解得④⑤⑥得：h=；答：（1）小球帶正電，電場強(qiáng)度E=；（2）若帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，h應(yīng)滿足的條件是：h＞；（3）它釋放時(shí)距MN的高度h=．18.駕駛證考試中的路考，在即將結(jié)束時(shí)要進(jìn)行目標(biāo)停車，考官會(huì)在離停車點(diǎn)不遠(yuǎn)的地方發(fā)出指令，要求將車停在指定的標(biāo)志桿附近，終點(diǎn)附近的道路是平直的，依次有編號(hào)為A、B、C、D、E的五根標(biāo)志桿，相鄰桿之間的距離△L=16.0m。一次路考中，學(xué)員甲駕駛汽車，學(xué)員乙坐在后排觀察并記錄時(shí)間，學(xué)員乙與車前端面的距離為△s=2.0m。假設(shè)在考官發(fā)出目標(biāo)停車的指令前，汽車是勻速運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)學(xué)員乙經(jīng)過O點(diǎn)考官發(fā)出指令：“在D標(biāo)志桿目標(biāo)停車”，發(fā)出指令后，學(xué)員乙立即開始計(jì)時(shí)，學(xué)員甲需要經(jīng)歷△t=0.5s的反應(yīng)時(shí)間才開始剎車，開始剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止。學(xué)員乙記錄下自己經(jīng)過B、C桿時(shí)的時(shí)刻tB=5.50s，tC=7.50s。已知O、A間的距離LO