江苏省如皋市2022届高三上学期物理期末考试试卷

江苏省如皋市2022届高三上学期物理期末考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单选题1．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（）A．116 B．18 C．142．小红利用如图所示的实验装置测量紫光的波长，实验中观察发现像屏上出现了清晰但条纹数偏少的干涉条纹。为观察到更密的条纹，可以（）A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝C．将屏向靠近双缝的方向移动 D．转动手轮，移动分划板3．2021年，我国载人航天工程实施了5次发射任务，空间站组合体稳定运行在轨道半径约6761km的近圆轨道。已知引力常量和地球质量，则可以估算的物理量是（）A．地球的密度 B．空间站的加速度C．空间站的质量 D．空间站的动能4．约里奥·居里夫妇于1934年发现了人工放射性同位素磷30，获得了诺贝尔物理学奖。磷30的衰变方程为1530P→14A．γ光子是磷30跃迁产生的B．X是磷30核内的质子转化产生的C．磷30的平均结合能比硅30的大D．一定质量的磷30经过2个半衰期后将全部发生衰变5．如图所示，左边为竖直方向的弹簧振子，振子连接一根水平的长软绳，并沿绳方向取x轴，t＝0时刻，振子以2Hz的频率从平衡位置O向上开始运动。t＝1s时，x＝10cm处的绳上质点开始振动，则（）A．绳波的波长为10cmB．绳上各质点都沿x轴方向运动C．波在绳上传播的速度为10m/sD．t＝1s时，x＝5cm处的绳上质点正从平衡位置向上振动6．图甲中给出了氢原子光谱中4种可见光谱线对应的波长，这4种光的光子能量由大到小排列依次为3.02eV、2.86eV、2.55eV和1.89eV，氢原子能级图如图乙所示，则（）A．遇同一个障碍物，Hα比Hδ更易发生衍射B．Hγ光能使处于n＝2能级的氢原子电离C．Hδ光是由处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁的过程中产生的D．若4种光均能使某金属发生光电效应，则Hα光对应的光电子的最大初动能最大7．如图所示，折射率为n、半径为R的半圆形玻璃砖平放在桌面上，将宽度为L的平行单色光垂直于AC面射入，要使第1次射到圆面上的光能射出玻璃砖，则L的最大值为（）A．Rn B．2Rn C．nR8．如图所示的电路中，t＝0时刻闭合S，则A、B两点的电势φA、φB随时间t的变化规律描述正确的是（）A． B．C． D．9．如图所示，物体A、B将一轻弹簧（不与A、B拴接）挤压后用线系住，静止在水平面上，A、B的质量之比为2：1，A、B与水平面间的动摩擦因数之比为1：2。现将线烧断，则（）A．A、B组成的系统动量不守恒B．弹簧刚恢复原长时，B速度达到最大C．弹簧刚恢复原长时，A、B动能相等D．A、B同时停止运动10．如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，环上套有两个相同的带电小球A和B，静止时A、B之间的距离为R，现用外力缓慢推A使其到达圆环最低点P的过程中（）A．圆环对B的支持力变大 B．圆环对B的支持力不变C．A、B系统的电势能增大 D．A、B系统的电势能不变二、实验题11．小明用如图所示的装置测定木块与桌面之间的动摩擦因数。将木块A拉到水平桌面上的P点，待物体B稳定后静止释放A，当A位于O点时，B刚好接触地面，A最终滑到Q点。（1）下列实验操作步骤，正确的顺序是；①将A拉到P点，待B稳定后静止释放A②在桌面上记录P点的位置③改变h，重复实验④在桌面上记录Q点的位置，测量OP、OQ的长度h和s⑤调节滑轮高度使细线与木板平行，在桌面上记录O点的位置（2）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．若有下列措施：①减小A的质量；②增加细线的长度；③增加B的起始高度．其中可行的是；（3）请根据下表的实验数据在方格纸中作出s-h关系的图像。h/cm10.0015.0020.0025.0030.00s/cm9.8514.2518.6024.0028.50（4）实验测得A、B的质量均为0.20kg.根据sh图像可计算出A与桌面间的动摩擦因数μ＝。（结果保留两位有效数字）（5）小华用同一装置做该实验，利用sh图像处理数据后发现实验中记录P、O、Q三点时，除P点记录的是A的右侧边，O、Q两点均记录的是A的左侧边，你认为小华是否需要重新进行实验，请简要说明理由。三、解答题12．某种风力发电机的原理如图所示，发电机的矩形线圈abcd固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，图示位置线圈与磁场垂直。已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B，线圈的匝数为n，ab边长为L1，bc边长为L2，线圈总电阻为r，外接电阻为R，磁体转动的角速度为ω.当磁体从图示位置转过30°角度时，求：（1）线圈中的感应电动势大小e；（2）bc边受到的安培力大小F。13．如图所示，柱形绝热气缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在气缸内，此时活塞距气缸底部的距离为L0，气缸内温度为T0。现通过电热丝缓慢对气缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求气缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中：（1）活塞移动的距离x；（2）该气体增加的内能ΔU。14．如图甲所示，左、右两个光滑半圆轨道的最低点与光滑水平轨道相切于B、C点，整个轨道处于竖直面内，不计厚度的光滑木板上、下端固定在A、B点。小球P由A点静止释放，沿着木板下滑，并恰好能到达D点。已知两半圆轨道的半径分别为R＝2.5m、r＝1m，不计小球经过B点的能量损失，重力加速度g取10m/s2。（1）求P落到水平轨道上时距C点的距离x；（2）求AB板的长度LAB及它与水平轨道间的夹角θ；（3）如图乙所示，长度L=215．如图所示，一固定的绝缘圆筒的横截面半径为R，筒壁开有小孔，圆筒内有与纸面垂直的强弱能调节的匀强磁场．初速为0的带电粒子经电压U加速后沿筒的半径方向从小孔射入圆筒，当桶内不加磁场时，粒子与筒壁碰撞后又从小孔射出圆筒，在桶内运动的时间为t1.已知粒子与筒壁碰撞是弹性的，且电荷量不变，粒子的重力不计。（1）求粒子的比荷qm（2）若改变桶内的磁感应强度，当粒子射入圆筒：①并与筒壁发生2次碰撞后射出圆筒，求粒子在桶内运动的时间t2；②并与筒壁发生4次碰撞后射出圆筒，求此时桶内的磁感应强度大小B。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】根据P=IUP线=I2R可得P将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的116故答案为：A。

【分析】根据焦耳定律和欧姆定律，输电电压提高，输电电流减小，输电线上损耗将减少。2．【答案】C【解析】【解答】由于相邻明（暗）干涉条纹的宽度为Δx=要增加观察到的条纹个数，即减小Δx，需要增大d或者减小L，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。

【分析】根据双缝干涉条纹宽度公式，观察视野一定，增加观察到的条纹个数，可以减小条纹宽度。3．【答案】B【解析】【解答】A．由于地球的半径未知，故地球的密度不可估算，A不符合题意；B．由万有引力提供向心力G解得a=故空间站的加速度可以估算，B符合题意；CD．空间站的质量不可求出，空间站的动能也不可估算，CD不符合题意。故答案为：B。

【分析】估算密度必须知道地球体积。地球体积无法知道。万有引力提供空间站组合体向心力。列出万有引力的等式，空间站的质量会抵消掉，无法求出空间站的质量和空间站的动能。4．【答案】B【解析】【解答】A．γ光子是硅30跃迁产生的，A不符合题意；B．X是+10C．生成的1430Si比15D．一定质量的磷30经过2个半衰期后将剩下原来的四分之一没有衰变，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】新原子核能量比较高，跃迁产生γ光子。X是电子。平均结合能越大，越稳定，1430Si比1530P更稳定，所以14305．【答案】D【解析】【解答】AC．根据公式，波速为v=由v=λf可知，波长为λ=AC不符合题意；B．绳上各质点在平衡位置附近振动，并不随波的传播沿x轴方向运动，B不符合题意；D．波刚传到某点时该质点的振动方向与波源的起振方向相同，由于振源的起振方向向上，因此，t＝1s时，x＝5cm处的绳上质点正从平衡位置向上振动，D符合题意。故答案为：D。

【分析】波速等于运动路程除以时间，结合波长波速频率公式求出波长。绳上质点在平衡位置附近上下振动，不随波迁移。6．【答案】A【解析】【解答】A．因为Hα比Hδ的波长更大，则遇同一个障碍物，Hα比Hδ更易发生衍射，A符合题意；B．Hγ光的光子能量为2.86eV，而使处于n＝2能级的氢原子电离需要的能量为3.4eV，则Hγ光不能使处于n＝2能级的氢原子电离，B不符合题意；C．Hδ光的光子能量为3.02eV，是由处于n＝6能级的氢原子向n=2能级跃迁的过程中产生的，C不符合题意；D．Hα光的波长最长，能量最小，则若4种光均能使某金属发生光电效应，则Hα光对应的光电子的最大初动能最小，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】波长等于或者大于障碍物尺寸，更易发生衍射。Hα比Hδ波长更长更易发生衍射。光子能量大于或者等于电离能即可以使氢原子电离。Hα光的波长最长，能量最小，光电子的最大初动能最小。7．【答案】B【解析】【解答】如图所示当光线第1次射到圆面上恰好发生全反射，则sin则L的最大值为L=2R故答案为：B。

【分析】临界条件为光线第1次射到圆面上恰好发生全反射，第一次折射的入射角为全反射临界角。结合几何关系求解L的最大值。8．【答案】C【解析】【解答】AB．由电路可知，A点的电势等于电源正极的电势，因负极电势为零，则φ因开始充电电流不是无穷大，则A点的电势不为零，最终电流为零时φACD．因B点电势等于电阻两端电压的大小，则φ则随充电电流逐渐减小，φB随时间t逐渐减小到零，C符合题意，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】负极接地，负极电势为零。电流为零时，A点的电势大小等于电源电动势。B点电势等于电阻两端电压的大小，电流减小，电阻电压减小，B点电势降低。9．【答案】D【解析】【解答】A．A、B组成的系统水平方向受合外力为F可知系统的动量守恒，A不符合题意；B．当B的速度最大时，弹力等于摩擦力，此时弹力不为零，则当弹簧刚恢复原长时，B速度不是最大，B不符合题意；C．根据动量守恒，弹簧刚恢复原长时m即pEEC不符合题意；D．根据m可知，A、B同时停止运动，D符合题意。故答案为：D。

【分析】由于系统水平方向不受外力所以系统动量守恒；当B速度最大时，此时弹力等于摩擦力；利用动量守恒定律结合质量之比可以求出动能之比；利用动量守恒定律可以判别AB同时停止。10．【答案】C【解析】【解答】AB．球A到达P点的过程中，B向上运动，其所受的重力与库仑力夹角变大，其合力变小，则圆环对B球的支持力变小。AB不符合题意；CD．球A到达P点的过程中，两者的距离变小，外力做正功，电场力做负功，电势能增加，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】AB两球带同名电荷，B向上运动过程所受的重力与库仑力夹角变大，根据平行四边形法则，合力变小，对B球的支持力变小。运动过程中，电场力做负功，A、B系统电势能增加。11．【答案】（1）⑤②①④③（2）②（3）如图所示：（4）0.34（0.32～0.36）（5）不需要，因为是利用sh图像的斜率计算动摩擦因数的，而斜率未受影响【解析】【解答】（1）根据该实验的原理，则正确的实验操作步骤顺序是⑤②①④③；（2）①减小A的质量，则会使B落地瞬时A的速度更大，最终使A滑的更远，则该方法错误；②增加细线的长度，则会使B落地瞬时A的速度变小，最终使A滑的近些，则该方法正确；③增加B的起始高度，则会使B落地瞬时A的速度更大，最终使A滑的更远，则该方法错误；故答案为：②；（3）作出s-h关系的图像如图；（4）由P到O由动能定理mgh=由O到Q由动能定理1解得s=由图像可知k=解得μ=0.34（5）小华记录的数据中h值偏大，s值准确，则公式修正为mg1解得s=则图像的斜率不变，求得的摩擦因数不变，则不需要重新进行实验。

【分析】（1）由P到O由动能定理，重力克服摩擦力做功，根据这个原理正确的实验操作步骤顺序。

（2）增加细线的长度，B离地面更近，A滑动距离更短，防止A撞到滑轮。

（3）根据描点法作出s-h关系的图像。

（4）由P到O和O到Q由动能定理得出sh函数关系式。由斜率得出动摩擦因数。

（5）P点记录的是A的右侧边，O、Q两点均记录的是A的左侧边，会导致记录的物体下落高度偏大。12．【答案】（1）解：最大值Em＝nBL1L2ω转过30°角度时e＝Emsin30°解得e＝1（2）解：电流I＝e安培力F＝nBIL2解得F＝nBeR+rL2【解析】【分析】（1）图示位置电动势最小，求出电动势的最大值，转过30°角度，电动势为最大值的一半。

（2）由欧姆定律求出电流大小，代入安培力表达式求解安培力。13．【答案】（1）解：等压变化L解得L活塞移动的距离x＝L1－L0＝L0（2）解：设气体压强为p，有pS＝p0S＋Gsinθ气体对外界做功W＝－pSx吸收的热量Q＝I2Rt热力学第一定律ΔU＝Q＋W解得ΔU=【解析】【分析】（1）等压变化，由理想气体状态方程，求出活塞距气缸底部的距离的变化。从而求出活塞移动的距离x。

（2）气体体积增大，气体对外做功，由