2021-2022學年江西省吉安市鳳凰中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在實驗室可以做“聲波碎杯”的實驗。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生器之間，操作人員通過調整其發出的聲波，就能使酒杯碎掉。操作人員進行的操作是（

）A．一定是把聲波發生器的功率調到很大B．可能是使聲波發生器發出了頻率很高的超聲波C．一定是同時增大聲波發生器發出聲波的頻率和功率D．只是將聲波發生器發出的聲波頻率調到500Hz參考答案：D2.如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學家測得在相同時間內水星轉過的角度為θ1，金星轉過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得()A.水星和金星的質量之比B.水星和金星的運動軌道半徑之比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的水平直導線，導線中通有自東向西穩定、強大的直流是流。現用一閉合的檢測線圈（線圈中串有靈敏的檢流計，圖中未畫出）檢測此通電直導線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內，從距直導線很遠處由北向南沿水平地面通過導線的止方并移至距導線很遠處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應電流的方向是A．先順時針后逆時針B．先逆時針后順時針C．先逆時針后順時針，然后再逆時針D．先順時針后逆時針，然后再順時針參考答案：C解析：利用右手定則分析通電導線磁場分布，結合楞次定律分析知C對。4.利用速度傳感器與計算機結合，可以自動作出物體運動的圖象．某同學在一次實驗中得到的運動小車的v－t圖象如右圖所示，則以下說法中正確的是A．小車先做加速運動，后做減速運動B．小車運動的最大速度約為0.8m/sC．小車的最大位移是0.8mD．小車做曲線運動參考答案：AB5.1995年科學家“制成”了反氫原子，它是由一個反質子和一個圍繞它運動的正電子組成，反質子和質子有相同的質量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示．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．基態反氫原子的電離能是13.6eVC．基態反氫原子能吸收11eV的光子發生躍遷D．在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態輻射光子的波長最長參考答案：B【考點】氫原子的能級公式和躍遷．【分析】吸收光子能量發生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級間的能級差．吸收光子能量后，總能量大于等于0，發生電離．【解答】解：A、反氫原子和氫原子有相同的能級分布，所以反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯誤；B、處于基態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、基態的氫原子吸收11eV光子，能量為﹣13.6+11eV=﹣2.6eV，不能發生躍遷，所以該光子不能被吸收．故C錯誤；D、在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態輻射光子能量最大，頻率最大，波長最小，故D錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性學習小組為“探究加速度與力、質量的關系”獨力設計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質量為m1，砝碼和盤的質量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復寫紙、電鍵及導線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學根據實驗數據作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數點之間的距離忘記了標注，根據紙帶上現有的數據情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結果保留兩位有效數字）（4）在探究加速度與力的關系實驗中，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）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據勻變速運動的規律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2時，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速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉動，盤邊緣側面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉到某一位置時，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轉變成電信號，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)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉速為

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

cm.(保留3位有效數字)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．管內徑橫截面積為S，管中有一輕質光滑活塞，活塞下方封閉L長度、熱力學溫度為To的氣柱，當活塞上放一個質量為m的小砝碼后，達到平衡時管內外水銀面的高度差為________；然后對氣體加熱，使氣柱長度恢復到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，導線粗細相同，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。當它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進入如圖所示的磁場時，A框恰能勻速下落，那么；（1）B框進入磁場過程將作

運動（填“勻速”“加速”“減速”）；（2）兩線框全部進入磁場的過程中，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，A球從高h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球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:211.一個小燈泡在3伏的電壓下，通過0.25A電流，燈泡所發出的光經聚光后形成很細的光束，沿某個方向直線射出。設燈泡發出的光波長為6000埃，則每秒鐘發出的光子個數為______個，沿光的傳播方向上2m長的光束內的光子為________個[jf23]

。參考答案：2.26×1018，1.51×1010

12.某種物質分子間作用力表達式，則該物質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，由，所以：，故，液體表面層分子之間表現為引力，故分子間距離大于平衡距離。13.如圖所示，質量為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22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，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【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.15.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯立這兩式代入數據可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲、乙分別是波傳播路徑上M、N兩點的振動圖象，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當簡諧波從M向N方向傳播時，M、N兩點間的距離s=（n+）λ則得λ==，（n=0，1，2，3，…）波速v==m/s，（n=0，1，2，3，…）當n=0時，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】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】①若此波從M向N方向傳播，根據圖象的信息分析MN間的距離與波長的關系，得到波速的表達式，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MN間的距離與波長的關系，判斷波的傳播方向．17.如圖，空間區域Ⅰ、Ⅱ有勻強電場和勻強磁場，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區域高度為d，Ⅱ區域的高度足夠大．勻強電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區域的磁感應強度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外．一個質量為m，電量為q的帶電小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進入場區后，恰能做勻速圓周運動．已知重力加速度為g．（1）試判斷小球的電性并求出電場強度E的大小；（2）若帶電小球能進入區域Ⅱ，則h應滿足什么條件？（3）若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，求它釋放時距MN的高度h．參考答案：解：（1）帶電小球進入復合場后，恰能做勻速圓周運動，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）假設下落高度為h0時，帶電小球在Ⅰ區域作圓周運動的圓弧與PQ相切時，運動軌跡如答圖（a）所示，由幾何知識可知，小球的軌道半徑：R=d…③，帶電小球在進入磁場前做自由落體運動，由機械能守恒定律得：mgh=mv2…④，帶電小球在磁場中作勻速圓周運動，設半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m…⑤解得：h0=，則當h＞h0時，即h＞帶電小球能進入Ⅱ區域；（3）由于帶電小球在Ⅰ、Ⅱ兩個區域運動過程中q、v、B、m的大小不變，故三段圓周運動的半徑相同，以三個圓心為頂點的三角形為等邊三角形，邊長為2R，內角為60°，如答圖（b）所示．由幾何關系知：R=…⑥聯立解得④⑤⑥得：h=；答：（1）小球帶正電，電場強度E=；（2）若帶電小球能進入區域Ⅱ，h應滿足的條件是：h＞；（3）它釋放時距MN的高度h=．18.駕駛證考試中的路考，在即將結束時要進行目標停車，考官會在離停車點不遠的地方發出指令，要求將車停在指定的標志桿附近，終點附近的道路是平直的，依次有編號為A、B、C、D、E的五根標志桿，相鄰桿之間的距離△L=16.0m。一次路考中，學員甲駕駛汽車，學員乙坐在后排觀察并記錄時間，學員乙與車前端面的距離為△s=2.0m。假設在考官發出目標停車的指令前，汽車是勻速運動的，當學員乙經過O點考官發出指令：“在D標志桿目標停車”，發出指令后，學員乙立即開始計時，學員甲需要經歷△t=0.5s的反應時間才開始剎車，開始剎車后汽車做勻減速直線運動，直到停止。學員乙記錄下自己經過B、C桿時的時刻tB=5.50s，tC=7.50s。已知O、A間的距離LO