如皋市2021-2022年高三物理期末试卷及参考答案

一、 单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题只有一个选项最符合题意．

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. 16(1)    B. 8(1)    C. 4(1)    D. 2(1)

2. 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6 761 km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3015P―→3014Si＋X＋γ，则(　　)

A. 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2 Hz的频率从平衡位置O向上开始运动．t＝1 s时，x＝10 cm处的绳上质点开始振动，则(　　)

A. 绳波的波长为10 cm

B. 绳上各质点都沿x轴方向运动

C. 波在绳上传播的速度为10 m/s

D. t＝1 s时，x＝5 cm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3.02 eV、2.86 eV、2.55 eV和1.89 eV，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. n(R)　　　　　　B. n(2R)　　　　　　C. R(n)　　　　　　D. R(2n)

8. 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(　　)

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、 非选择题：本题共5题，共60分．其中第12～15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数据计算时，答案中必须写出数值和单位．

11. (15分)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A

② 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s

⑤ 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sh关系的图像．

(4) 实验测得A、B的质量均为0.20 kg.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．

12.(8分)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. (8分)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. (13分)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＝2.5 m、r＝1 m，不计小球经过B点的能量损失，重力加速度g取10 m/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＝ m的轻杆将P和另一相同的小球Q连接并放置在AB板上．现P由A点静止释放，两球在竖直面内运动，求P在沿右半圆轨道运动过程中机械能最小时的速度大小v.

 15. (16分)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m(q)；

(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.