2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市星光中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市星光中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为()A2 B3 C4 D5参考答案：C2. 如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S某一时刻，从离子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知MON30，从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T

2、（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为（）A. TB. TC. TD. T参考答案：A【详解】粒子在磁场中运动做匀速圆周运动，入射点是S，出射点在OM直线上，出射点与S点的连线为轨迹的一条弦。当从边界OM射出的粒子在磁场中运动的时间最短时，轨迹的弦最短，根据几何知识，作ESOM，则ES为最短的弦，粒子从S到E的时间即最短。由题意可知，粒子运动的最长时间等于，设OSd，则DSOStan30，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：，由几何知识有：ESOSsin30d，cos，则：120，粒子在磁场中运动的最长时间为：tmin，故A正确，BCD错误3. 如图所示

3、的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则 AA、B两点的线速度大小之比为2:1 BA，C两点的角速度大小之比为1：2 CA、B两点向心加速度大小之比为2:1 DA、C两点的向心加速度大小之比为1：4参考答案：BD由于甲轮和乙轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA=vB，由知A、B两点向心加速度大小之比为1：2，A、C错；由于乙轮和丙轮共轴，故两轮角速度相同，由得，所以，A、C两点的角速度大小之比为1：2，A、C两点的向心加

4、速度大小之比为1：4，BD正确。4. （多选）如图所示，在光滑的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A小球的机械能守恒B物块与小球组成的系统机械能守恒C小球下降过程中，小球减少的重力势能等于物块M增加的机械能D小球下降过程中，小球减少的机械能等于物块M增加的机械能参考答案：考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，若除重力或弹力以外的力做功不为零，机械能将不守恒根据能量守恒进行分析解答：解：A、在小球下落的过程中，绳子的拉力做负功，其机械能减少，故A

5、错误B、对于物块与小球组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，故B正确C、在小球下降过程中，根据能量守恒可知，小球减少的重力势能等于物块M与小球m增加的动能之和，故C错误D、在小球下降过程中，根据能量守恒可知，小球减少的机械能等于物块M增加的机械能故D正确故选：BD点评：解决本题的关键要掌握机械能守恒的条件，正确分析物体的受力情况，判断力的做功情况，从而判断机械能是否守恒及能量怎样转化，本题中对单个物体机械能都不守恒5. （单选）如图所示的电路中，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，由于某种原因灯泡L2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是（） A 电流表读数变大

6、，电压表读数变小 B 灯泡L1变亮 C 电源的输出功率可能变大 D 电容器C上电荷量减小参考答案： 解：A、B、灯泡L2灯丝突然烧断，外电路总电阻增大，总电流减小，根据欧姆定律得知：电源的内电压减小，路端电压增大，故电流表的读数变小，电压表的读数变大总电流减小，则灯泡L1变暗，故A、B错误C、根据电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，可知由于电源的内电阻与外电阻关系未知，电源的输出功率可能变大，故C正确D、路端电压增大，灯L1的电压减小，则电阻R两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由Q=CU知，电容器C上电荷量增大，故D错误故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

7、 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为2，则=_。参考答案：。7. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为 ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。参考答案：8. 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆

8、周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为_；所在位置的重力加速度之比为_。参考答案：_4:1_；_ 1:16_。9. 某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为_。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是_匝。参考答案：答案：100；1800解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的

9、输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。10. 如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为s，在最低点处的加速度为m/s2。(取g10m/s2) 参考答案：0.785 0.08小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4=0.785s。由机械能守恒定律，mgH=mv2，在最低点

10、处的速度为v=。在最低点处的加速度为a=0.08m/s2。11. 光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为 现象；乙图反映了 现象的光强分布。参考答案：单缝衍射 ; 双缝干涉12. 一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为_m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_m处。参考答案：8 10013. 在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_和_。参考答案：0，0 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

11、14. 在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用器材有：灯泡L，量程恰当的电流表A和电压表V，直流电源E，滑动变阻器R，开关S，要求灯泡两端电压从零开始变化（1）图所示为某同学已连接的实物电路，经检查，发现电路中缺少一根导线，请你帮助他找到这根导线的位置，并画在图中。（2）若该同学在如图所示状态完成了最后一根导线的连接，请指出其中仅有的两个不当之处： ；.（3）电路连接正确后，分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线，如图甲中的和所示，然后将灯泡L1和L2与电池组（电动势和内阻均恒定）连成如图乙所示的电路。多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A。请根据以上

12、结果，在图甲中画出该电池组路端电压和干路电流的关系曲线。（4）由该曲线可以得知电池组的电动势为_V，内阻为_。（结果取两位有效数字）参考答案：（1）电路如图所示（2）开关应处于断开状态进行连线滑动变阻器的滑片P应拨至b端（3）如图所示（4）4.04.5 1.72.015. (1)某同学组装完成的简易多用电表的电路图如图甲所示。该多用电表有_个电阻档，红表笔接_(选填A或B)，该同学选择多用电表的1挡测量一电阻R2的阻值，正确操作后得到如图乙所示的指针情况，则电阻Rx的阻值约为_。(2)为了精确测量该电阻Rx阻值，该同学从实验室选取了下列器材：A电流表A1(04mA、内阻r1=1) B电流表A2

13、(010mA、内阻r25)C滑动变阻器R(05) D定值电阻R0(阻值为9)E电源E(电动势2V、有内阻) F开关、导线若干实验中要求调节范围尽可能大，在方框内画出符合要求的电路图(用器材符号表示)（ ）。用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，该同学通过描点得到了如图所示的I1I2图像，则该电阻Rx的阻值为_。参考答案： (1). 两 (2). B (3). 9 (4). (5). 10【详解】（1）多用电表中含有电源的挡位为欧姆档，因此从图中可得知由两个电源，即两个欧姆档；（2）多用电表的红表笔和多用表内部的电源负极连接，因此可知接在电源的B处；（3）欧姆表的读数规则为示数乘挡位，因此

14、可知当前的读数为；（4）电路图如下图：（5）由局部电路的欧姆定律可知，有，结合图像可知，解得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，如图3-3-10所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v1 m/s运行，一质量为m4 kg的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，A、B间的距离L2 m，g取10 m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小； (2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如

15、果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处，求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率参考答案：(1)滑动摩擦力Ffmg0.1410 N4 N，加速度ag0.110 m/s21 m/s2.(2)行李达到与传送带相同速率后不再加速，则vat1，t1 s1 s.(3)行李始终匀加速运行时间最短，加速度仍为a1 m/s2，当行李到达右端时，有v2aL，vmin m/s2 m/s，所以传送带对应的最小运行速率为2 m/s.行李最短运行时间由vminatmin得tmin s2 s.(传送带模型)答案(1)4 N1 m/s2(2)1 s(3)2 s2 m/s17. (16分) 如图

16、所示，在与水平方向成=30角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.010-2kg、电阻r=5. 010-2，金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2， 求：（1）导体棒cd受到的安培力大小；（2）导体棒ab运动的速度大小；（3）拉力对导体棒ab做功的功率。参考答案：解析：（1）导体棒cd静止时

17、受力平衡，设所受安培力为F安，则F安=mgsin （ 2分）解得 F安=0.10N （1分）（2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，则 E=Blv （2分） I= （2分）F安=BIl （2分）联立上述三式解得v= 1.0m/s （1分）（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则 F=F安+mgsin （2分）解得 F=0.20N （1分） 拉力的功率P=Fv （2分）解得 P = 0.20W （1分）18. 如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端已知物块C

18、与木板A、B之间的动摩擦因数均为1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？参考答案：解：（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，有：f1=1Mg=0.40Mg，f2=2（Mg+Mg）=0.20Mg可见f2Ff1，故可知在木板A、B相碰前，在F的作用下，木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动 （2）设此过程