2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市清河中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市清河中学高三物理期末试卷含解析一、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.（多选）水平放置的平行板电容器与线圈连接如图，线圈内有垂直纸面(设向里为正方向)的匀强磁场．为使带负电微粒静止在板间，磁感强度B随时间t变化的图象应该是

参考答案：BC

解析：题意要求带负电微粒平衡，所以电场力与重力平衡。即上板带正电，则要求感应电动势（电流）方向为逆时针，而且大小恒定，从而得出垂直纸面向里的磁场均匀增大。2.如图示，欲使静止的ab杆向右移动，cd杆应A．向右匀速运动

B．向右加速运动C．向左加速运动

D．向左减速运动参考答案：BD3.2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器携“玉兔二号”月球车成功着陆在月球背面，进行科学探测。已知“嫦娥四号”在着陆之前绕月球做圆周运动的半径为r1、周期为T1；月球绕地球做圆周运动的半径为r2、周期为T2，引力常量为G。根据以上条件能得出A.地球的密度 B.地球对月球的引力大小C.“嫦娥四号”的质量 D.关系式参考答案：B【详解】A.月球绕地球运动：可求出地球质量，但由于不知道地球半径，求不出地球体积，所以算不出密度，A错误B.地球对月球引力提供向心力：，根据“嫦娥四号”绕月球做圆周运动，设卫星质量m：，求得月球质量：，所以地球对月球的引力：，B正确C.“嫦娥四号”绕月球做圆周运动，设卫星质量m：，可求月球质量，不能求出环绕的卫星质量，C错误D.开普勒第三定律适用于围绕同一中心天体卫星，所以对月球和“嫦娥四号”不适用，D错误4.如下图，水平地面上质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动．弹簧没有超出弹性限度，则（

）A．弹簧的伸长量为B．弹簧的伸长量为C．物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力D．弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力参考答案：B5.下列关于点电荷的说法，错误的是（

）A．点电荷是一个带有电荷的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型B．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，那么，可视为点电荷C．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟他们之间的距离成反比D．真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带的电荷量的乘积成正比参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______________Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______________W。参考答案：2.45Ω，30.3W7.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：8.质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则S1小于S2（填大于、小于、等于）参考答案：【考点】：带电粒子在混合场中的运动．【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：﹣=0﹣…①若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，根据动能定理，得：…②比较①②得：s1＜s2故答案为：小于【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．9.（4分）一个单摆做简谐运动，其振动图象如图所示，该单摆的周期T＝__________s；在2.0s末，摆球对于平衡位置的位移x＝__________cm。

参考答案：答案：2.0（或2）1010.光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的衍射（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．参考答案：解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹；根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．故答案为：衍射，中间强两边弱．11.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

12.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出；

5×104；13.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.参考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验室内有一毫伏电压表mV（量程500mV，内阻约500Ω），现要测其内阻RV，实验室还提供下列器材：干电池E（电动势约3V，内阻较小）

滑动变阻器R1（电阻0-20Ω）定值电阻R2（电阻为500Ω）

定值电阻R3（电阻为40Ω）标准电流表A（量程15mA，内阻约100Ω）

开关S及导线若干（1）请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻RV的测量电路，要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的1/3，把实验电路原理图画在虚线方框内（标明各元件字母代号）。（2）写出需要测定的物理量

；写出须直接应用的已知物理量______________。（均用文字和字母表示）。（3）用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为RV=

。参考答案：（１）见下图

（3分）（2）Ⅰ.毫伏表的读数U，电流表的读数I

（1分）Ⅱ.定值电阻R3的阻值（或定值电阻R2、R3的阻值）

（1分）（3）（A电路）或（B电路）

（3分）15.某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现

有如下器材：

电源E(电动势为4V，内阻约为1)；

电流表A1(量程5mA，内阻约为10)；

电流表A2(量程0．6A，内阻约为1)；

电压表V1(量程3V，内阻约为lk)；

电压表V2(量程l5V，内阻约为3k)；

滑动变阻器R1(阻值0～2)；

滑动变阻器R2(阻值0～20)；

开关及导线若干。

他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示。编号金属丝直径D/mm金属丝直径的二次方D2/mm2金属丝长度L/cm电阻R/10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.1630.5600.3136100.004.071

他在某次测量中，用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，此示数为

mm。

②图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电

路

(选填“A”或“B”)进行测量。电流表应选

，电压表应选

，滑动变阻器应选

。

③请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R=

(比例系数用k表示)，并求出比例系数k=

·m(结果保留两位有效数字)。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某电视台玩推箱子的游戏。模型简化如图所示，在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上，某人用水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面（设经过B点前后速度大小不变），最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度，并在表格中记录了部分测量数据。求：（g取10m/s2）t/s0.00.20.4…2.22.42.6…v/m?s-10.00.40.8…3.02.01.0…（1）恒力F的大小；（2）在答题纸的坐标上标出记录的数据点，并作v-t图；（3）求出物体到达交界面上B点时的速度和时间；（4）若撤去推力F，在A处给物体一个水平向左的初速度v0，恰能使物体运动到C点，求此初速度v0的大小。参考答案：（1）物体从A到B过程中：

（2分）所以：F＝ma1+mmg＝4N

（2分）（2）如右图（2分）标点、画线各1分（3）当物体在推力F的作用下在AB间运动时，设通过AB时间的t，通过B点时的速度为vB，根据表中提供的数据，在0～2.6s时间段内：（4）设AB间的位移为x，则：

给物体一个初速度时物体恰能运动到C点，由于斜面光滑，则物体通过B点的速度仍为vB=4m/s，根据动能定理：

解得：

17.如图所示的平面直角坐标系xoy，在第I、Ⅲ象限内有平行于y轴，电场强度大小相同、方向相反的匀强电场，在第Ⅳ象限内有垂直于纸面向内的匀强磁场。一质量为m，电荷量为g的带电的粒子，从y轴上的M(0，d)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴的N(d，0)点进入第Ⅳ象限内，又经过磁场垂直y轴进入第Ⅲ象限，最终粒子从x轴上的P点离开。不计粒子所受到的重力。求：

(1)匀强电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B大小；

(2)粒子运动到P点的速度大小；(3)粒子从M点运动到P点的时间。参考答案：18.如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B．在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行．求（1）线框MN边刚