2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市河东朝鲜族中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市河东朝鲜族中学高三物理上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.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.电压表两端读数为B.电阻R消耗的电功率为C.若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,如图丙所示,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1AD.图乙交变电流与图丁所示电流比较,接同一电阻的发热功率之比为1：2参考答案：D【详解】A.由图可知，电流的最大值Im=0.5A，则电压的最大值：Um=Im?R=0.5×5V=2.5V，那么电压的有效值U=1.25V=1.77V；故A错误；B.R上的电功率P=UI===0.625W，故B错误；C.转速增倍，电流也增倍，则电流的最大值变1A，有效值变为A，则电流表读数为A，故C错误；D.由有效值的概念可得丁的有效值为0.5A，则乙与丁的有效值之比为1：，根据P=I2R可知，发热功率之比为1：2，故D正确。2.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列说法中正确的是（

）（A）P=3mgvsinθ（B）导体棒在速度达到v后做加速度增大的加速运动（C）当导体棒速度达到v时加速度为sinθ（D）在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

参考答案：C3.如图1所示是一物体的x－t图象，则该物体在6s内的路程是A．0m

B．6m

C．10m

D．12m

参考答案：D4.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第l、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为300．假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为：A．1/2

B．/2

C．/3

D．参考答案：B5.（多选）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如图所示，则()A．在0～t1秒内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零 C．在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小7.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

8.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：

表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=

N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数

；(3）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。9.如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则电场的场强为__________V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为__________V.参考答案：

(1).;

(2).-2.5;根据电场线与等势线垂直，并且由高电势指向低电势，作出电场线的分布情况如图所示．

场强的大小P点到B点的距离为x=0.5cm=0.005m，P点的电势：φp=-Exsin60°=-×0.005×sin60°V=-2.5V【点睛】解决本题关键要理解电场线与等势线、场强与电势差的关系、电势与电势能的关系等基本关系，注意公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离．10.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、3011.（单选）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的__________，温度__________，体积__________．

参考答案：12.已知电流表的电流从“＋”接线柱流入时指针向右偏，在如图所示的实验装置中(1)合上S将线圈A插入B的过程中，电流表指针向____偏．(2)合上S将线圈A插入B后，将变阻器触头向左移动时，电流表指针向__

__偏．参考答案：13.瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过（Ds为挡光片的宽度，Dt为挡

光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt

或Ds趋近零。为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光

电门，让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片

经过A点所经历的时间Dt。按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式计算出

不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的，并作出-Dt图如下图所示。

在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：

(1)依据实验图线，小车运动的加速度为

；

(2)依据实验图线，挡光片经过A点时的瞬时速度为

；

(3)实验操作须注意的主要事项是

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：a

；b

。②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，已知ABCDEF为打下的连续六个点，测得对应的距离为h1、h2、h3、h4、h5。若已知打点计时器的打点周期为T，则打E点时速度的表达式为vE

=

；

③若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线如图丙所示。则斜率表示

，可以计算得出重力加速度的大小为

m/s2（保留2位有效数字）。

④根据以上③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有

（用字母表示，并说明字母所表示的物理意义，已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2）。

⑤如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：①打点计时器应该接交流电源

开始时重物应该靠近打点计时器②

③重力加速度大小的2倍

9.4

④物体的质量m

（m写成M也可以）

⑤不变

解析：：（1）打点计时器使用交流电源，而该题中接了直流电；重物离打点计时器太远，这样纸带上上所打点很少，不利于减小误差．

（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有：vE=（3）根据mgh＝mv2?m得v2＝2gh+，结合图象明确知图线的斜率表示2g，所以2g==18.8，则g=9.4m/s2．（4）物体在下降的过程中受到重力与阻力的作用，得：mg-f=ma，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需知道物体的质量，所以要测量的物理量是质量；（5）打点计时器的周期与交流电的周期相同，交流电电压的变化不影响其周期，所以当时电网中交变电流的电压变成210V，打点计时器的周期不变，对测量的数据没有影响．加速度的测量值不变．15.在《测定金属丝电阻率》的实验中：

①已知金属丝的电阻约为10Ω，用伏安法测量其电阻，提供的器材有： A．量程为300mA，内阻约为0.5Ω的电流表 B．量程为3A，内阻约为0.1Ω的电流表 C．量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表 D．量程为15V，内阻约为30kΩ的电压表 E．阻值是0—5Ω，额定电流是2A的滑动变阻器 F．电动势为6V，电阻约为0.1Ω的电池 G．开关一个，导线若干

要求测量时，两电表指针的偏转均超出其量程的一半，电流表应选用

，电压表应选用

。（用序号表示）

②在上图所示的虚线框内画出测电阻丝电阻的电路图。③实验中已测得金属丝直径d=0.300mm，长度l=25.0cm，如图所示，选择正确的量程后，根据图中两电表示数可以求出该金属丝的电阻率ρ=

参考答案：①A、C；②电路图如图所示；③3.08×10-6Ω?m，解：①据题电源的电动势为6V，则电压表应选择C：量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表；

通过金属丝的最大电流约为，根据实验要求电流表应选择A：量程为300mA，内阻约为0.5Ω的电流表．

②由于滑动变阻器总电阻小于金属丝的电阻，所以变阻器应采用分压式接法．

因为，则得：，所以为减小测量误差，电流表应采用外接法，测电阻丝电阻的电路图如图所示．

③电压表的示数为U=2.40V，电流表的示数为I=0.220A，则金属丝的电阻为根据电阻定律得：，得：可见该金属丝较小，导电性能一般．

故答案为：①A、C；②电路图如图所示；③3.08×10-6Ω?m.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一束单色光射入一半径为0.1m玻璃球体，入射角为，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。求：①此玻璃的折射率；②光在玻璃球内的传播时间。参考答案：(2分)，

t=2×10-9s17.如图所示，轻弹簧左端固定在水平地面的N点处，弹簧自然伸长时另一端位于O点，水平面MN段为光滑地面，M点右侧为粗糙水平面，现有质量相等均为m的A、B滑块，先用滑块B向左压缩弹簧至P点，B和弹簧不栓接，由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体碰撞，碰撞后A与B粘在一起，A向右运动了L之后静止在水平面上，已知水平面与滑块之间滑动摩擦因数都为μ，求（1）B刚与A碰撞后．A的速度大小？（2）B将弹簧压缩至P点时克服弹力所做的功？（3）若将B物体换成质量是2m的C物体，其余条件不变，则求A向右运动的距离是多少？参考答案：考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析：（1）对A由动能定理可以求出其速度．（2）AB碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出功．（3）碰撞过程动量守恒，应用动量守恒定律与动能定理可以求出滑行的距离．解答：解：（1）对物体A，由动能定理得：?2mv12=μ?2mgL，解得：v1=；（2）A、B碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv1，解得：v0=2，对B，由能量守恒定律得：E=mv02=4μmgL=W克；（3）AC碰撞前，由能量守恒定律得：E=?2mv22，v2=2，A、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv2=3mv3，AC碰撞后，由动能定理得：﹣μ?3mgx=0﹣?3mv32，解得：x=L；答：（1）B刚与A碰撞后．A的速度大小为；（2）B将弹簧压缩至P点时克服弹力所做的功为4μmgL；（3）A向右运动的距离是L．点评：本题考查了求速度、功与物体滑行距离问题，分析清楚物体运动过程、应用动能定理、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题．18