黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期末考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 黑龙江省哈尔滨市宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期末考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 377.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 16:55:18 | ||
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文档简介
宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期末考试
物理试卷
（考试时间：90分钟；总分：100分）
一、选择题（1-8题为单项选择题，9-12题为不定项选择题，每小题4分，计48分）
1．如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（ ）
A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷
2．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
3．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（ ）
A．3.0 B．9.0 C．18 D．20
4．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ）
A．2F B．1.5F C．0.5F D．0
5．物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为（ ）
A．150kg B．kg C．200 kg D．kg
6．高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N
7．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（ ）
A． B． C． D．
9．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（ ）
A．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV
B．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
10．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（ ）
A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为 D．圆环中的感应电动势大小为
11．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）
A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
12．水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（ ）
A．物体与桌面间的动摩擦因数等于
B．在此过程中F所做的功为
C．在此过中F的冲量大小等于
D．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
二、实验题（连线6分，每一空2分，计16分）
13．某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻Rg1=10.0 Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻Rg2=1.0 Ω）、定值电阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。
（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线______。
（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U=_______，流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_______mA。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
根据实验数据可算得，当I1=173 mA时，灯丝电阻R=_______Ω（保留1位小数）。
（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_______Ω（保留1位小数）。
三、解答题
14（8分）．如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V内阻r=0.5Ω的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒受到的安培力；
（2）ab棒与导轨的动摩擦因数μ。
15（8分）．如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道的一点，而且AB＝R＝0.2m。把一质量m＝100g、带电量q＝＋10-4C的小球，放在水平轨道的A点，由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。求：（g＝10 m/s2）
（1）它到达C点时的速度是多大？
（2）它到达C点时对轨道的压力是多大？
16（10分）．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离和 ()处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗，训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为，重力加速度大小为g，求：
（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；
（2）满足训练要求的运动员的最小加速度。
17（10分）．如图所示，光滑的水平面上有一质量的木板，其右端恰好和光滑固定的圆弧轨道的底端等高对接（木板的水平上表面与圆弧轨道相切），木板右端放有一质量的物体（可视为质点），已知圆弧轨道半径，现将一质量的小滑块（可视为质点），在轨道顶端点由静止释放，滑块滑到端后冲上木板，并与木板右端的物体粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。已知滑块和物体与木板上表面的动摩擦因数均为，取。求：
（1）滑块到达圆弧的端时，轨道对它的支持力大小。
（2）木板的长度。
宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期末考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D B C B A C A D AD BC BD AC
13． 180 11.6 8.0
14．（1）0.4N，沿斜面向上；（2）0.125
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律得
导体棒受到的安培力为
由左手定则可知，安培力沿斜面向上。
（2）对导体棒受力分析，将重力正交分解，沿导轨方向有
=0.48N
根据平衡条件可知，摩擦力沿斜面向上受力分析可得
由平衡得
解得
μ=0.125
15．（1）2 m/s；（2）3N
【详解】
(1)设小球在C点的速度大小是vC，对轨道的压力大小为FNC，则对于小球由A到C的过程中，根据动能定理
2qER－mgR＝mvC2
代入数据解得
vC＝2 m/s
(2)在C点时，小球受到轨道对它的弹力和电场力，应用牛顿第二定律，有
FNC′－qE＝m
代入数据解得
FNC′＝3N
由牛顿第三定律知小球对轨道的压力为3N。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ，则冰球在冰面上滑行的加速度
由速度与位移的关系知
联立解得
（2）设冰球运动的时间为t，则
又
联立解得
【点睛】
17．（1）；（2）
【详解】
（1）滑块从A端下滑到端，由机械能守恒定律得
解得
在点，由牛顿第二定律得
解得轨道对滑块的支持力
（2）滑块滑上木板后，滑块与木板右端的物体发生碰撞，以向左为正方向，设碰撞后共同的速度为，则
代入数据得
对滑块、物体以及木板，三者组成的系统沿水平方向动量守恒，设末速度为，由动量守恒定律有
由能量守恒定律得
解得
物理试卷
（考试时间：90分钟；总分：100分）
一、选择题（1-8题为单项选择题，9-12题为不定项选择题，每小题4分，计48分）
1．如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（ ）
A．P和Q都带正电荷 B．P和Q都带负电荷
C．P带正电荷，Q带负电荷 D．P带负电荷，Q带正电荷
2．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
3．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（ ）
A．3.0 B．9.0 C．18 D．20
4．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ）
A．2F B．1.5F C．0.5F D．0
5．物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为（ ）
A．150kg B．kg C．200 kg D．kg
6．高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N
7．若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（ ）
A． B． C． D．
9．某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（ ）
A．一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV
B．一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
C．b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D．a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
10．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上．t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内（ ）
A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为 D．圆环中的感应电动势大小为
11．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）
A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
12．水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于时，速度的大小为，此时撤去F，物体继续滑行的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（ ）
A．物体与桌面间的动摩擦因数等于
B．在此过程中F所做的功为
C．在此过中F的冲量大小等于
D．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
二、实验题（连线6分，每一空2分，计16分）
13．某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻Rg1=10.0 Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻Rg2=1.0 Ω）、定值电阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。
（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线______。
（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U=_______，流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_______mA。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
根据实验数据可算得，当I1=173 mA时，灯丝电阻R=_______Ω（保留1位小数）。
（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_______Ω（保留1位小数）。
三、解答题
14（8分）．如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电动势E=3V内阻r=0.5Ω的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）ab棒受到的安培力；
（2）ab棒与导轨的动摩擦因数μ。
15（8分）．如图所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道的一点，而且AB＝R＝0.2m。把一质量m＝100g、带电量q＝＋10-4C的小球，放在水平轨道的A点，由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。求：（g＝10 m/s2）
（1）它到达C点时的速度是多大？
（2）它到达C点时对轨道的压力是多大？
16（10分）．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离和 ()处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗，训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为，重力加速度大小为g，求：
（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；
（2）满足训练要求的运动员的最小加速度。
17（10分）．如图所示，光滑的水平面上有一质量的木板，其右端恰好和光滑固定的圆弧轨道的底端等高对接（木板的水平上表面与圆弧轨道相切），木板右端放有一质量的物体（可视为质点），已知圆弧轨道半径，现将一质量的小滑块（可视为质点），在轨道顶端点由静止释放，滑块滑到端后冲上木板，并与木板右端的物体粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。已知滑块和物体与木板上表面的动摩擦因数均为，取。求：
（1）滑块到达圆弧的端时，轨道对它的支持力大小。
（2）木板的长度。
宾县第二中学2021-2022学年高三上学期期末考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D B C B A C A D AD BC BD AC
13． 180 11.6 8.0
14．（1）0.4N，沿斜面向上；（2）0.125
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律得
导体棒受到的安培力为
由左手定则可知，安培力沿斜面向上。
（2）对导体棒受力分析，将重力正交分解，沿导轨方向有
=0.48N
根据平衡条件可知，摩擦力沿斜面向上受力分析可得
由平衡得
解得
μ=0.125
15．（1）2 m/s；（2）3N
【详解】
(1)设小球在C点的速度大小是vC，对轨道的压力大小为FNC，则对于小球由A到C的过程中，根据动能定理
2qER－mgR＝mvC2
代入数据解得
vC＝2 m/s
(2)在C点时，小球受到轨道对它的弹力和电场力，应用牛顿第二定律，有
FNC′－qE＝m
代入数据解得
FNC′＝3N
由牛顿第三定律知小球对轨道的压力为3N。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ，则冰球在冰面上滑行的加速度
由速度与位移的关系知
联立解得
（2）设冰球运动的时间为t，则
又
联立解得
【点睛】
17．（1）；（2）
【详解】
（1）滑块从A端下滑到端，由机械能守恒定律得
解得
在点，由牛顿第二定律得
解得轨道对滑块的支持力
（2）滑块滑上木板后，滑块与木板右端的物体发生碰撞，以向左为正方向，设碰撞后共同的速度为，则
代入数据得
对滑块、物体以及木板，三者组成的系统沿水平方向动量守恒，设末速度为，由动量守恒定律有
由能量守恒定律得
解得
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