山西省忻州市江北中學2022年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市江北中學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15分．每小題只有一個選項符合題意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，在這個過程中分子勢能和物體的內能都會增加

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

D．甲、乙兩個分子相距較遠。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乙做正功，然后乙克服分子力做功

E．空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和氣壓，水蒸發(fā)越慢

F．機械能無法全部轉化為內能，內能也無法全部用來做功以轉化為機械能。參考答案：2.在光滑的水平面上方，有兩個磁感應強度大小均為B，方向相反的水平勻強磁場，如圖。PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a、質量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從如圖實線位置開始向右運動，當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時，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）此時線框的加速度為（C）此過程中回路產(chǎn)生的電能為

（D）此時線框中的電功率為參考答案：CD3.氫原子從能級A躍遷到能級B吸收頻率為v，的光子，從能級A躍遷到能級C釋放頻率為v。的光子，若v2>v1，則當它從能級B躍遷到能級C時，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.許多科學家對物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法和科學假說法等等。以下關于物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應B．第谷通過對天體運動的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律C．類比是一種典型的物理思想，點電荷可以與質點類比，兩者都是理想化模型D．在用實驗探究加速度、力和質量三者之間的關系時，采用控制變量法參考答案：CD5.氮原子核由兩個質子與兩個中子組成，這兩個質子之間存在著萬有引力、庫倫力和核力，則3種力從大到小的排列順序是A．核力、萬有引力、庫倫力

B．萬有引力、庫倫力、核力C．庫倫力、核力、萬有引力

D．核力、庫倫力、萬有引力參考答案：D解析：核力是強力，它能將核子束縛在原子核內。萬有引力最弱，研究核子間相互作用時萬有引力可以忽略。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第5能級躍遷到第3能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：7.一簡諧橫波在x軸上傳播，t=0時的波形如圖甲所示，x=200cm處質點P的振動圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長為

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向為

（填“向左”或“向右”）。參考答案：1；

0.5；0.5；向左8.電磁打點計時器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計時儀器。如圖所示是打點計時器測定勻加速直線運動加速度時得到的一條紙帶，測出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出，則運動物體的加速度a=__________m/s2，打B點時運動物體的速度vB=__________m/s。計算題參考答案：9.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，若測量F1時彈簧秤的彈簧與其外殼發(fā)生了摩擦（但所描出的細繩拉力的方向較準確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實值比較，F(xiàn)的大小偏________．參考答案：_小____10.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質點正向下運動，經(jīng)過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當圖示時刻a質點的狀態(tài)傳到b點處時，質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．11..某實驗小組設計了“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運動；b.保持長木板的傾角不變，取下細繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，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兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______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系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結果表達式_________________________此實驗方案存在缺陷，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、滑塊質量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質量、滑輪軸有摩擦）12.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質量不計的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質量為m，小船從A點沿直線加速運動到B點的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時間為t，A、B兩點間距離為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點時小船的加速度大小a＝[jf24]

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

；參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在用DIS實驗研究小車加速度與外力的關系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)。（1）在坐標紙上作出小車加速度a和拉力F的關系圖線；（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當之處是_________；（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器來測量繩子的拉力大小，如圖（b）所示。是否仍要滿足小車質量M遠大于重物的質量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研究小車加速度與外力的關系實驗的了解問題，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以作出圖線；根據(jù)曲線上翹，計算出的小車質量逐漸增大，說明傾角過大或平衡摩擦力過度；如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器來測量繩子的拉力大小，繩子拉力的變化很精確測出，則不需要滿足小車質量M遠大于重物的質量m；15.某同學利用圖甲所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質量m的對應關系圖，如圖乙所示，實驗中小車（含發(fā)射器）的質量為200g，實驗時選擇了不可伸長的輕質細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到．回答下列問題：（1）根據(jù)該同學的結果，小車的加速度與鉤碼的質量成非線性（填“線性”或“非線性”）關系；（2）由圖乙可知，a﹣m圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是存在摩擦力；（3）若利用本實驗來驗證“小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應采取的改進措施是調節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質量應滿足的條件是遠小于小車的質量．參考答案：解：（1）根據(jù)該同學的結果得出a﹣m圖線是曲線，即小車的加速度與鉤碼的質量成非線性關系；（2）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當a=0時，m≠0，即F≠0，也就是說當繩子上拉力不為0時，小車的加速度為0，所以可能的原因是存在摩擦力．（3）若利用本實驗來驗證“小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應采取的改進措施是：①調節(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=，知鉤碼的質量遠小于小車的質量時，繩子的拉力等于鉤碼的重力，所以鉤碼的質量應滿足的條件是遠小于小車的質量．故答案為：（1）非線性；（2）存在摩擦力；（3）調節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力；遠小于小車的質量．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質量m=0.9kg的小球，系于長L=0.9m的輕繩一端，繩的另一端固定在O點，假定繩不可伸長、柔軟且無彈性．現(xiàn)將小球從O點的正上方O1點以初速度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，繩與豎直方向的夾角θ；（2）當小球到達O點的正下方時，小球對繩的拉力．參考答案：解：（1）質點做平拋運動，當繩剛伸直時，設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）繩繃直時剛好水平，如圖所示，由于繩不可伸長，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小球在豎直平面內做圓周運動，設小球到達O點正下方時的速度為v′，根據(jù)機械能守恒有：=+mgL小球在最低點，設繩對球的拉力為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，小球對繩的拉力大小也為43N，方向豎直向下．答：（1）輕繩剛伸直時，繩與豎直方向的夾角θ是；（2）當小球到達O點的正下方時，小球對繩的拉力大小為43N，方向豎直向下．【考點】機械能守恒定律；平拋運動．【分析】（1）先將平拋運動沿水平和豎直方向正交分解，根據(jù)位移公式和幾何知識列式求解繩與豎直方向的夾角θ；（2）當繩剛繃直時，由于繩不可伸長，則沿繩子方向的速度立即減為零，只有垂直于繩的速度．此后向下擺動的過程，機械能守恒，由機械能守恒定律求出小球到達O點的正下方的速度，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．當激光束向上平移距離d時，從A點垂直射入玻璃磚，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