2022年黑龙江省哈尔滨市亚沟中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年黑龙江省哈尔滨市亚沟中学高三物理上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.（多选）我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T。若已知月球的半径为R，则A．卫星运行时的向心加速度为B．物体在月球表面自由下落的加速度为C．卫星运行时的线速度为D．月球的第一宇宙速度为参考答案：CD2.（单选）实验室常用到磁电式电流表。其结构可简化为如图所示的模型，最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，OO′为线圈的转轴。忽略线圈转动中的摩擦。当静止的线圈中突然通有如图所示方向的电流时，顺着OO′的方向看， （

） A．线圈保持静止状态 B．线圈开始沿顺时针方向转动 C．线圈开始沿逆时针方向转动 D．线圈既可能顺时针方向转动，也可能逆时针方向转动参考答案：B3.一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉．一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机运送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断正确的是

A．座舱在自由下落的过程中人处于超重状态

B．座舱在自由下落的过程中人处于失重状态

C．座舱在减速运动的过程中人处于失重状态

D．座舱在减速运动的过程中人处于超重状态参考答案：BD座舱在自由下落的过程中，人的加速度向下，处于失重状态；座舱在减速运动的过程中，人有向上的加速度，处于超重状态；BD正确。4.以下说法正确的是

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质参考答案：AD5.Sl和S2表示劲度系数分别为kl和k2的两根弹簧，k1＞k2；a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块，ma＞mb。将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。现要求两根弹簧的总长度最大，则应使A．S1在上，a在上B．S1在上，b在上C．S2在上，a在上D．S2在上，b在上参考答案：答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__

__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将______(填“增加”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小，，不变7.（单选）甲乙丙三辆汽车以相同速度同时经某一路标，从此时开始，甲车一直匀速运动，乙车先匀加速后匀减速，丙车先匀减速后匀加速，他们经过第二块路标时速度又相等，则先通过第二块路标的是A、甲车

B、乙车

C、丙车

D、无法确定参考答案：B8.甲、乙两同学做测量反应时间的实验，实验时，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐．当看到甲放开手时，乙立即去握住直尺，该图是测

（填“甲”或“乙”）的反应时间，此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐．则所测同学的反应时间为

s．（取g=10m/s2）．参考答案：乙，0.16．【考点】自由落体运动．【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间．【解答】解：甲放开手，乙去握直尺，可知测量的是乙的反应时间．根据h=得：t==0.16s．故答案为：乙，0.16．9.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出），用米尺测量两光电门的间距为l，小车上固定着用于挡光的窄片K，窄片的宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2，已知l＞＞d。（1）则小车的加速度表达式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线．如图中的实线所示，则图线不通过坐标原点O的原因是______________________;参考答案：10.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

11.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；经过光电门2时的速度表达式v2=

，滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

mm。(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）、、、8.15（2）C12.在"研究匀变速直线运动"的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=L2，则物体的加速度为___

_____．参考答案：13.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。测出H=1m，h=0.3m，x=0.5m。（空气阻力对本实验的影响可以忽略,g取10m／s2）。①物体下滑的加速度表达式为

，计算得a=

m/s2。②滑块与斜面间的动摩擦因数表达式为__________________，计算得动摩擦因数等于

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响。某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图(1)所示，两电极相距，管内充满待测的河水。安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图（2）所示。为测管内河水电阻供选器材有：电压表V1：量程15V，内阻约电压表V2：量程3V，内阻约电流表A1：量程0.6A，内阻约电流表A2：量程150mA，内阻约滑动变阻器甲：最大值为，额定电流足够大滑动变阻器乙：最大值为，额定电流足够大电源E1：电动势15V，内阻电源E2：电动势3V，内阻开关、导线若干。该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图（3）所示。①据图（2）读出玻璃管的内径d=__________mm。②实验时，所选用的电压表为____（填“V1”或“V2”），所选用的电流表为_____（填“A1”或“A2”），所选的滑动变阻器为_____（填“甲”或“乙”），所选的电源为____（填“E1”或“E2”）。③在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图。参考答案：（1）（1分）②AC（1分）；（2分）（2）①6.70（±0.20）（2分）②V1、A2、甲、E1（各1分）③如右图所示（2分）游标卡尺的读数等于游标上0刻线对应的主尺上的读数加上游标上与主尺对齐的格子数乘以精度，即0.60cm+35×0.002cm=0.670cm=6.70mm。由U－I图象可知电源应选择E1；由U－I图象可估算玻璃管内水的电阻约为100Ω，通过最大的电流为150mA，所以电流表选择A2、电压表选择V1；由U－I图象可知电压值从零开始变化，所以滑动变阻器应该接成分压电路，采用分压接法时滑动变阻器的阻值稍小一些好，故选择滑动变阻器甲；由于，所以选用电流表外接法。15.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________________。（填入正确选项前的字母）A．刻度尺

B．秒表

C．0～12V的直流电源

D．0～12V的交流电源参考答案：AD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一对正负电子相遇后转化为光子的过程被称之为湮灭.①静止的一对正负电子湮灭会产生两个同频率的光子，且两个光子呈180°背道而驰，这是为什么？②电子质量m=9.1×10-31kg，真空中光速c=3×108m/s，普朗克恒量为h=6.63×10-34J·s，求一对静止的正负电子湮灭后产生的光子的频率（结果保留两位有效数字）．参考答案：总动量要为0，遵循动量守恒。（只要合题意就得2分）2mc2=2hν,

（1分）

（1分）17.（17分）如图所示，固定在地面上的光滑圆弧轨道AB、EF，他们的圆心角均为90°，半径均为R.一质量为m、上表面长也为R的小车静止在光滑水平面CD上，小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切.一质量为m的物体（大小不计）从轨道AB的A点由静止下滑，由末端B滑上小车，小车在摩擦力的作用下向右运动.当小车右端与壁DE刚接触时，物体m恰好滑动到小车右端相对于小车静止，同时小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连，物体则继续滑上圆弧轨道EF，以后又滑下来冲上小车.求：

（1）物体从A点滑到B点时的速率和滑上EF前的瞬时速率；

（2）水平面CD的长度；（3）当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后，如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零，最后物体m停在小车上的Q点，则Q点距小车右端的距离。参考答案：解析：（1）设物体从A滑落至B时速率为

物体与小球相互作用过程中，系统动量守恒，设共同速度为

（2）设二者之间的摩擦力为

得

（3）设物体从EF滑下后与车达到相对静止，共同速度为v2相对车滑性的距离为S1，车停后物体做匀减速运动，相对车滑行距离为S1