2021-2022學(xué)年江蘇省宿遷市四河中學(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.（單選）在2013年的下半年，我國(guó)將實(shí)施“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射和落月任務(wù)，進(jìn)一步獲取月球的相關(guān)數(shù)據(jù)。如果該衛(wèi)星在月球上空繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，衛(wèi)星行程為s,衛(wèi)星與月球中心連線掃過的角度是1弧度，萬有引力常量為G，根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量是

(

)A．

B．

C．

D．參考答案：B

由可得而，所以B對(duì)2.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則A.滑塊可能受到三個(gè)力作用B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D.斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于參考答案：AD由于最大靜摩擦力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和摩擦力三個(gè)力的作用而平衡，此時(shí)彈簧彈力為零，處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A正確B錯(cuò)誤；由于滑塊受到的摩擦力始終等于重力沿斜面向下的分力（等于），不可能為零，所以斜面對(duì)滑塊的支持力不可能為零，C錯(cuò)誤D正確。3.甲、乙兩彈簧振子，振動(dòng)圖象如圖所示，則可知________A.甲速度為零時(shí)，乙速度最大B.甲加速度最小時(shí)，乙速度最小C.兩個(gè)振子的振動(dòng)頻率之比f甲：f乙＝1：2D.任一時(shí)刻兩個(gè)振子受到的回復(fù)力都不相同E.任一時(shí)刻兩個(gè)振子的振幅之比為A甲：A乙＝2：1參考答案：ACE【分析】由振動(dòng)圖象讀出兩彈簧振子周期之比，頻率與周期互為倒數(shù)，由圖讀出兩振子位移最大值之比，可知任一時(shí)刻兩個(gè)振子的振幅之比，平衡位置，回復(fù)力為零加速度最小，速度最大，由此分析；【詳解】A、

時(shí)，甲位于最大位移處，圖象的斜率表示速度，速度為零，而此時(shí)乙位于平衡位置，圖象的斜率最大，速度最大，故A正確；B.在或時(shí)，甲的加速度最小，甲位于平衡位置，回復(fù)力為零，此時(shí)，乙也位于平衡位置，加速度為零，速度最大，故B錯(cuò)誤；C、頻率與周期互為倒數(shù)，頻率之比為周期之比的反比，由圖象可知，甲乙的周期之為，故頻率之比為，故C正確；

D、在或時(shí)，甲乙都處于平衡位置，回復(fù)力都為0，故D錯(cuò)誤；E、振幅為彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最大位移，由圖象可知，甲乙最大位移之比為，振幅之比為，故E正確；故選ACE。4.（多選題）如圖所示，導(dǎo)體棒AB可以沿光滑且足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)軌滑動(dòng)，水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒與豎直導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外，其它電阻均忽略不計(jì)、在AB棒由靜止下落的過程中，下列說法正確的是(

)

A、由于AB棒下落時(shí)，重力和安培力做功，所以機(jī)械能不守恒B、AB棒速度穩(wěn)定以前，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能C、AB棒速度穩(wěn)定以后，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能D、AB棒速度穩(wěn)定以后，合力做功為零，電阻R不再發(fā)熱參考答案：ACA、在下落過程中，安培力做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以機(jī)械能不守恒，故A正確；B、速度穩(wěn)定前，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C、速度穩(wěn)定以后，動(dòng)能不再增加，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D、速度穩(wěn)定后，合力不做功，但是安培力做負(fù)功，電阻還發(fā)熱，故D錯(cuò)誤。5.（單選）據(jù)媒體報(bào)道，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200km，運(yùn)行周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑，僅利用以上條件不能求出的是A．月球表面的重力加速度 B．月球?qū)πl(wèi)星的吸引力C．衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速度

D．衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度參考答案：B。A、繞月衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、月球質(zhì)量為M，有地球表面重力加速度公式聯(lián)立①②可以求解出：即可以求出月球表面的重力加速度；由于衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故月球?qū)πl(wèi)星的吸引力無法求出；

由可以求出衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度；由可以求出衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度；依此可推出ACD都可求出，即不可求出的是B答案，故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺(tái)．再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)上市．設(shè)瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)算，NA＝6.0×1023mol－1，試估算：①空氣分子的平均質(zhì)量是

kg

(保留兩位有效數(shù)字)②一瓶純凈空氣的質(zhì)量是

kg(保留兩位有效數(shù)字)③一瓶中約有

個(gè)氣體分子？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：7.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°8.質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)量為M的木塊中，深入木塊的深度為L(zhǎng).如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L(zhǎng)，則其水平速度應(yīng)為__________。

參考答案：9.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，他們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0s。由此可知①波長(zhǎng)λ=

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-610.在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示，A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

▲

s?，F(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點(diǎn)間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：11.做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況，如圖所示。設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)的距離x1為_______cm，打第一個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)的瞬時(shí)速度為_______cm/s，物體的加速度大小為_________m/s2。參考答案：4，45，112.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=3Ω．電鍵S斷開時(shí)，R2的功率為4W，電源的輸出功率為4.75W，則電流表的讀數(shù)為0.5A；電鍵S接通后，電流表的讀數(shù)為2A．則R3=Ω．參考答案：【考點(diǎn)】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：電鍵S斷開時(shí)，由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通過R1的電流，即可得到R2的電流．設(shè)出R3的阻值，由串聯(lián)并聯(lián)電路求得I的表達(dá)式進(jìn)而求得R3．：解：電鍵S斷開時(shí)，由P出﹣P2=I2R1得：電路中電流I===0.5A

則R2===16Ω接通電鍵S后，設(shè)電路中電流為I′：I′1=2A，

I′1=

代入數(shù)據(jù)可得：R3=故答案為：0.5

13.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為合力，用DIS測(cè)小車的加速度．（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a﹣F關(guān)系圖線如圖2所示．①分析此圖2線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是小車的質(zhì)量一定，加速a與合力F成正比．②（單選題）此圖2線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是CA．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大．參考答案：考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：①探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)控制小車的質(zhì)量保持不變；平衡摩擦力后用鉤碼的重力作為小車受到的合力；②控制實(shí)驗(yàn)所控制的變量，分析圖象，根據(jù)圖象特點(diǎn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析圖象偏離直線的原因．解答：解：（1）探究加速度與力的關(guān)系，應(yīng)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的合力．（2）由圖象OA段可知，a與F成正比，即：在小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與小車受到的合力F成正比；以小車與鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合外力等于鉤碼的重力m鉤碼g，由牛頓第二定律得：m鉤碼g=（m小車+m鉤碼）a，小車的加速度a=g，小車受到的拉力F=m小車a=g，當(dāng)m鉤碼＜＜m小車時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的合力等于鉤碼的重力，如果鉤碼的質(zhì)量太大，則小車受到的合力小于鉤碼的重力，實(shí)驗(yàn)誤差較大，a﹣F圖象偏離直線，故C正確．故答案為：（1）小車的質(zhì)量；合力；（2）小車的質(zhì)量一定，加速度a與合力F成正比；C．點(diǎn)評(píng)：本題考查了控制變量法的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析，實(shí)驗(yàn)誤差分析是本題的難點(diǎn)；應(yīng)知道當(dāng)砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼重力．15.某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一個(gè)傳感器，需要選用某種電學(xué)元件．實(shí)驗(yàn)中首先要描繪該元件的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．待測(cè)元件（額定電壓2V、額定電流200mA）B．電流表A1（量程0～0.3A，內(nèi)阻約為1Ω）C．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～5Ω，允許最大電流1A）F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA）G．直流電源E（輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)）H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干I．多用電表（1）為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

（以上均填器材代號(hào)）。

（2）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。[學(xué)科（3）檢查實(shí)驗(yàn)電路連接正確，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)該使用多用電表

擋；檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時(shí)，多用電表指針發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是

。

參考答案：

（1）B（A1）（2分）

E（R1）（2分）

（2）如圖所示（2分）

（3）直流電壓（1分）

電流表斷路（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊能在傾角為θ的斜面上以勻加速下滑，若用一水平推力F作用于滑塊，使之能靜止在斜面上，求推力F的大小范圍.參考答案：見解析mgsin-mgcos=ma

a=gsin=tanF大，f向下Fcos=mgsin+f1Fsin+mgcos=N1f=N1Fmax=F小，f向上Fcos+f2=mgsinFsin+mgcos=N2f2=N2Fmin=17.一高壓氣體鋼瓶，容積為V0，用絕熱材料制成，開始時(shí)封閉的氣體壓強(qiáng)為p0，溫度為T0=300K，內(nèi)部氣體經(jīng)加熱后溫度升至T1=350K，求：①溫度升至T1時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②若氣體溫度保持T1=350K不變，緩慢地放出一部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再回到p0，此時(shí)鋼瓶?jī)?nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體總質(zhì)量的比值為多少？參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）封閉氣體溫度升高發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律求解壓強(qiáng)．（2）可根據(jù)克拉伯龍方程求解剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值．解答：解：（1）設(shè)升溫后氣體的壓強(qiáng)為P，由于氣體做等容變化，根據(jù)查理定律得：=，又T0=300K，T1=350K解得：P=p0；（2）根據(jù)克拉伯龍方程：=R，得：集熱器內(nèi)氣體的體積不變，則得剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值：=；答：（1）此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為p0；（2）集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為6：7．點(diǎn)評(píng)：本題隱含著集熱器內(nèi)氣體體積不變這個(gè)條件，運(yùn)用查理定律和克拉伯龍方程進(jìn)行解題．18.如圖，一根粗細(xì)均勻的玻璃管，由A、B、C三段直管及橫管組成，A、C兩端開口，B、C兩管內(nèi)裝有水銀且兩管內(nèi)液面相平．若把A管豎直插入水銀槽中，當(dāng)管口在水銀面下8cm處且穩(wěn)定時(shí)．B內(nèi)水銀面下降的高度為2cm；若先將c管上端封閉，再把A管豎直插入水銀槽中，當(dāng)管口在水銀面下13cm處且處于