2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市剑桥第一中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年黑龙江省哈尔滨市剑桥第一中学高三物理下学期期末试题含解析一、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，在演示平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后---（

）A．水平方向的分运动是匀速直线运动

B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动

D．竖直方向的分运动是匀速直线运动参考答案：C2.已知万有引力常量，下列说法正确的是A.已知地球半径和地球自转周期，可估算出地球质量B.已知地球半径和地球表面的重力加速度，可估算出地球质量C.已知太阳半径和地球绕太阳公转的周期，可估算出太阳质量D.已知地球与太阳之间的距离和地球绕太阳公转的周期，可估算出太阳质量参考答案：BD3.氢原子的能级图如图所示，处于n=3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出的光子中，只有一种光子不能使某金属A产生光电效应，则下列说法正确的是

（

）

A．不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的

B．不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接跃迁到n=2激发态时放出的

C．若从n=4激发态跃迁到n=3激发态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应

D．金属A逸出功一定大于1．89Ev参考答案：BCD4.“神州九号”飞船于2012年6月24日顺利完成与“天宫一号”目标飞行器的“太空之吻”，二者自动交会对接.其交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。则下列说法正确的是A．在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”后下方某处B．在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”前上方某处C．在组合体飞行段，“神州九号”与“天宫一号”绕地球作匀速圆周运动的速度大于7.9km/sD．分离后，“神州九号”飞船变轨降低至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大参考答案：BD对接前，“天宫一号”目标飞行器在较高的轨道上运行，“神州九号”在较低轨道上运行，“神州九号”通过加速做离心运动，变轨到较高轨道才能完成交会对接，故在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”前上方某处，A错误B正确。7.9km/s是贴近地表运行卫星的速度，组合体的轨道离地高度较大，绕地球作匀速圆周运动的速度小于7.9km/s，C错误。轨道半径越小，卫星的运行速度越大，故“神州九号”飞船变轨降低至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大，D正确。5.（多选）如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则(

)参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为

m，频率为

Hz，波速为

m/s，传播方向为

（填“向左”或“向右”）。参考答案：1；

0.5；0.5；向左7.如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案：发生；4508.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

9.某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_____mm．（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____．（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____．参考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度．解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm．（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，．（3）根据速度位移公式得，，解得g=．故答案为：（1）3.35，（2），（3）．点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读．10.（4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上

Ω的分流电阻，改装电压表时需接上

Ω的分压电阻。参考答案：

答案：1.5

9711.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．12.1,3,5

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。参考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)13.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0～0.6A，内阻0.1ΩC．电流表：量程0～3A，内阻0.024ΩD．电压表：量程0～3V，内阻未知E．电压表：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器：0～10Ω，2AG．滑动变阻器：0～100Ω，1AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．①在上述器材中请选择适当的器材：________(填写选项前的字母)；②在右图（a）方框中画出相应的实验电路图；③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝___________V，内电阻r＝________Ω.参考答案：15.（4分）某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。由这些已知数据计算：①该匀变速直线运动的加速度a=_______m/s2。②与纸带上D点相对应的瞬时速度v=______m/s。（答案均要求保留3位有效数字）

参考答案：

答案：①1.93。②1.18（答案均要求保留3位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(20分)如图所示，在一次实战训练中，有一炮弹以初速度v0从水平地面竖直向上射出，当炮弹达到最高点h=80m处时，突然炸裂成两块P和Q，其质量分别为mP=1.0kg、mQ=0.8kg，且在炸裂过程中分别带上了q=0.2C的等量异种电荷，其中P带负电．如果在炸裂处，有一水平宽度L=20m的正交匀强电磁场，磁场垂直纸面向里，B=1.0T，电场方向竖直．炸裂时，炮弹正处在正交电磁场的中心，炸裂后P在正交电磁场中向左做直线运动，Q在正交电磁场中向右做直线运动，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：(1)炮弹射出时的初速度v0；(2)电场强度的大小和方向；(3)求P、Q落到水平地面上的距离。参考答案：解析：(1)在炮弹上升的过程中，由机械能守恒，有：

（2分）

得：（1分）(2)设场强大小为E，爆炸后P、Q的速率分别为vP和vQ，P、Q在正交电磁场中做直线运动，由平衡条件，有：（2分）（2分）由爆炸过程中动量守恒，有：（2分）由以上三式联立解得：vP=40m/s（1分）vQ=50m/s（1分）E=10V/m（1分）电场的方向竖直向下（1分）(3)P、Q飞出正交电磁场后，均做平抛运动，有：（2分）得下落时间t=4s（1分）P在做平抛运动的过程中，水平位移为（1分）Q在做平抛运动的过程中，水平位移为（1分）P、Q落到水平地面上的距离S=SP＋SQ＋L=380m（2分）17.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相接．求：(1)S断开时，电压表示数．(2)电键S合上时，电压表和电流表示数．参考答案：18.

（08年石家庄二中12月月考）（8分）甲、乙两