黑龍江省哈爾濱市國聯(lián)第一中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市國聯(lián)第一中學2021-2022學年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.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運動。兩球質(zhì)量關系為，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為，運動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為，則（

）

A．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為B．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

C．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

D．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為參考答案：

答案：A2.（單選）如圖是磁報警裝置中的一部分電路示意圖，其中電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2是定值電阻，RB是磁敏傳感器，它的電阻隨磁體的出現(xiàn)而減小，c、d接報警器．電路閉合后，當傳感器RB所在處出現(xiàn)磁體時，則電流表的電流I，c、d兩端的電壓U將（

）A．I變大，U變小 B．I變小，U變大C．I變大，U變大 D．I變小，U變小參考答案：A3.2006年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國物理學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關的說法中正確的是A．微波是指波長在到之間的電磁波B．微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說參考答案：答案：ACD解析：微波是電磁波中按波長分類波長較小的一種所以A正確。電磁波的傳播不需要介質(zhì)，所以B錯誤，C正確。D是物理學史，正確。4.兩根絕緣細線分別系住a、b兩個帶電小球，并懸掛在Ｏ點，當兩個小球靜止時，它們處在同一水平面上，兩細線與豎直方向間夾角分別為α、β，且α＜β，如圖所示?，F(xiàn)將兩細線同時剪斷，則（

）A．兩球都將做勻變速運動B．兩球同時落在同一水平地面C．兩球同時落在同一水平地面上時水平位移不相同D．若兩球同時落在同一水平地面上時，則a球落地時的速度小于b球落地時的速度參考答案：BCD5.（多選）2012年6月24日，航天員劉旺手動控制“神舟九號”飛船完成與“天宮一號”的交會對接，形成組合體繞地球做勻速圓周運動，軌道高度為340km.。測控通信由兩顆在地球同步軌道運行的“天鏈一號”中繼衛(wèi)星、陸基測控站、測量船，以及北京飛控中心完成．根據(jù)以上信息和你對航天相關知識的理解，下列描述正確的是（

）A．組合體勻速圓周運動的周期一定大于地球的自轉(zhuǎn)周期。B．組合體勻速圓周運動的線速度一定大于第一宇宙速度。C．組合體勻速圓周運動的角速度大于“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度D．“神舟九號”從低軌道必須加速才能與“天宮一號”的交會對接參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一只排球在A點被豎直拋出，此時動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點，動能變?yōu)?2J，假設排球在整個運動過程中受到的阻力大小恒定，A點為零勢能點，則在整個運動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時，其重力勢能的可能值為________、_________。參考答案：8J

8/3J7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的等邊三角形abc導線框懸掛于水平輕桿一端，離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O，桿另一端通過細線連接地面．導線框處于磁感應強度為B的勻強磁場中，且與磁場垂直．當線圈中逆時針電流為I時，bc邊所受安培力的大小及方向是___________________；接地細線對桿的拉力為____________．

參考答案：BIL向上；

mg/28.做勻加速直線運動的物體，在第3s內(nèi)運動的位移為10m，第5s內(nèi)的位移是14m，則物體的加速度大小為m/s2，前5s內(nèi)的位移是m，第5s末的瞬時速度是

m/s。參考答案：2

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159.如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導軌電阻不計，磁感應強度B=0.3T的勻強磁場豎直向下穿過導軌平面。金屬棒ab沿導軌向右勻速運動，當電鍵S閉合時，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運動的速度為

m/s。參考答案：0.3，410.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關。此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1。③閉合開關S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內(nèi)重新加入適量細沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應強度方向的方法是：若____________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里。參考答案：11.某實驗小組在“驗證機械能守恒定律”實驗中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點計時器的工作電流頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了

J，此時重錘的動能比開始下落時增加了

J．由計算結(jié)果可知，該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學又選取多個計數(shù)點，測出各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各計數(shù)點對應的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．

【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．②根據(jù)機械能守恒定律得出的表達式，結(jié)合表達式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點的速度m/s=1.98m/s，則動能的增加量=0.98J．動能增加量大于重力勢能的減小量，做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②根據(jù)機械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個點已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．12.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，若運行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運行的軌道半徑之比為__________，所在位置的重力加速度之比為4∶1，1∶162012學年普陀模擬21A__________。參考答案：4∶1，1∶16 13.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為

。

參考答案：

答案：2.3Χ108m/s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在光滑的水平面上有直角坐標系，第一、二象限內(nèi)充滿了場強大小相同但方向相反，沿水平方向垂直軸的勻強電場，第三、四象限內(nèi)充滿了同樣的勻強磁場，方向豎直向下，如圖所示，在場中A、B兩處各安裝一個吸能裝置，當帶電微粒碰到A或B時速度就立即變?yōu)榱?；在C、D兩處各安裝一個很小的觸發(fā)控制開關，當帶電微粒碰到C時磁場就立即消失，碰到D時磁場又立即恢復原狀，與C和D碰撞的粒子的速度大小不變、方向反向。A和B、C和D的位置關于軸對稱。有一質(zhì)量為，帶電量為的微粒，從B處以的初速度沿方向開始運動，經(jīng)過軸時速度方向與成角，先后與C、D相碰，它的運動軌跡象生活中的一個器具的縱截面輪廓線。已知：，，，，，，，為了簡便計算取，，

弧度.

求：（1）請你猜猜這個器具可能是什么？并求出其高度；

（2）帶電微粒第一次到達A點共經(jīng)歷多少時間？參考答案：（1）酒杯

（2）17.如圖9甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行極板水平放置，板長L=0.08m，板間距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強磁場。一個比荷為的帶負電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射人偏轉(zhuǎn)電場，若從該粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時開始計時，板間場強恰好按圖9乙所示的規(guī)律變化，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進入勻強磁場并最終垂直磁場右邊界射出。不計粒子重力，求：（1）粒子在磁場中運動的速率v；（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑R和磁場的磁感應強度B。參考答案：（1）根據(jù)題意，電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間：

……①對比乙圖可知，電子在極板間運動的時間是偏轉(zhuǎn)電場的一個周期。

……②在第一個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子在垂直于極板方向上做初速為0的勻加速直線運動，有：

……③

……④在第二個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子做勻速直線運動，帶電粒子進入磁場時的速度為：

……⑤聯(lián)解①③④⑤得：

……⑥（2）作出電子在磁場中的軌跡如圖所示；

………………⑦設帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，由幾何關系有：

……⑧粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有：

……⑨聯(lián)解⑦⑧得：R=0.1m

……⑩B=0.2T

……⑾評分參考意見：本題滿分17分，其中①③④⑤⑦⑨式各2分，②⑥⑧⑩⑾式各1分；若有其他合理解法且答案正確，可同樣給分。18.一物體以12m/s的初速度沖上一足夠長斜面，然后又沿斜面向下運