黑龙江省哈师大附中2022届高三上学期期末考试理综物理试题

这是一份黑龙江省哈师大附中2022届高三上学期期末考试理综物理试题，共9页。

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分 300 分，共16页，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．做图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正液、刮纸刀。
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一
项是符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3
分。有选错的得0分。
14. 如图所示，图线a、b、c分别表示三个物体甲、乙、丙在同一条直线上运动的位移与时间的关系，图线c是一条抛物线，满足x＝0.4t2。有关这三个物体在0～5 s内的运动情况，下列说法正确的是( )
A．物体甲做匀加速直线运动，物体乙做匀减速直线运动
B．物体丙做变加速直线运动
C．0～5 s内，甲物体的位移等于丙的位移2倍
D．t＝2.5 s时，物体乙的速度与物体丙的速度不相同
15．如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图甲中O为轻绳之间连接的结点，图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图乙中的端点B稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变)，则关于θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是 ( )
A．图甲、乙中的θ角均增大，F均不变
B．图甲、乙中的θ角均不变，F均不变
C．图甲中θ角增大、图乙中θ角不变，张力F均不变
D．图甲中θ角减小、F不变，图乙中θ角增大、F减小
16．在如图的电路结构中的Q点处，有一粒子源，能不断地向两平行板电容器的中央处水平向左地释放出速度为v的同样的带电微粒，开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P在图中所处的位置时，微粒恰能沿平行板电容器的中线运动，并能打在左边的挡板M上，现仍保持开关S闭合，并将滑片P往下移动一小段，则此后从Q点发出的带电微粒的运动将( )
A．不发生偏转 B．向下偏转
C．向上偏转 D．无法确定
17．如图，一线圈匝数为n，横截面积为S，总电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k(k>0且为常量)，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r。下列说法正确的是( )
A．电容器下极板带正电 B．此线圈的热功率为
C．电容器所带电荷量为eq \f(3nSkC,5) D．电容器所带电荷量为eq \f(nSkC,2)
18．如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3 kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能达到的最高位置为C点，小物块从A到C的v­t图象如图乙所示。g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．小物块到C点后将沿斜面下滑
B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的eq \f(1,3)
C．小物块与斜面间的动摩擦因数为eq \f(\r(3),2)
D．推力F的大小为4 N
19．2016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在2016年9月15日发射的“天宫二号”空间实验室，宇航员计划在“天宫二号”驻留30天进行科学实验。“神舟十一号”与“天宫二号”的对接变轨过程如图所示，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴。“神舟十一号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的“天宫二号”实施对接。下列描述正确的是( )
A．“神舟十一号”从圆轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ过程中机械能守恒
B． “神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期小于“天宫二号”运行周期
C．“神舟十一号”在椭圆轨道Ⅱ上的A点速率比“天宫二号”在C点的速率大
D．可让“神舟十一号”先进入圆轨道Ⅲ，然后加速追赶“天宫二号”实现对接
20．如图所示内壁光滑的环形槽半径为R，固定在竖直平面内，质量均为m的小球A、B，以等大的速率v0从圆心等高处向上、向下滑入环形槽，若在运动过程中两球均未脱离环形槽，两球碰撞的时间和机械能损失均忽略不计，重力加速度为g。则下列叙述中正确的是( )
A．v0的最小值为eq \r(2gR)
B．小球A通过最高点时的机械能等于小球B通过最低点时的机械能
C．小球A通过最高点和小球B通过最低点时对环形槽的压力差值为6mg
D．两球第一次相碰撞后瞬时，两球速度均不为零且等大反向
21．如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角。杆上套一个质量为、电量为的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为。从点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为。则下列叙述中正确的是( )
A．小球运动的速度先增大后不变
B．小球运动的加速度先增大到gsinθ，然后减小到零
C． 小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是gsinθ
D． 小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是0.5g（sinθ+μcsθ）
第II卷（非选择题共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
22.(5分) 某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用如图甲所示的实验装置。
(1)将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨使之（ ）
A.水平 B.左高右低 C.左低右高 D.哪一端高都行
(2)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝______ cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后(向右)拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定，现测得挂一根橡皮条时滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为v＝_______ (用字母表示)。
(3)逐条增加橡皮条，多次重复实验。记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度，则画出的W­v2图象应是_ __
V2
v2
v2
v2
v2
23.（10分）某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程为0～3 V的电压表出现故障不能正常使用，实验台上有一个量程为0～500 μA、内阻Rg＝200 Ω的灵敏电流计Ⓖ和一个电阻箱R(0～9999 Ω)。
(1)为了把灵敏电流计改装成量程为0～3V的电压表继续实验，电阻箱R应调至________Ω。
(2)请用笔画线代替导线完成乙图的实物电路连接。
(3)探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了如图丙所示的实验电路，同样测出了干电池的电动势和内阻。
①多次调节电阻箱，记录灵敏电流计Ⓖ的示数I和电阻箱的阻值R，电源的电动势和内阻分别用E和r表示，则eq \f(1,I)和R的关系式为________。
②然后以eq \f(1,I)为纵坐标，以R为横坐标，作出了eq \f(1,I)­R图线为一直线，如图丁所示，测得直线在纵轴上的截距b＝144，直线的斜率k＝，则该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。
24．（14分）如图所示，两根金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上，导轨左端接有电阻 ，导轨自身电阻不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为．质量为 m=0.1kg，电阻为r=2Ω的金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑，如图所示．设导轨足够长，导轨宽度，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑的高度为h=3m时，恰好达到最大速度，求此过程中：
(1)金属棒受到的摩擦阻力；
(2)电阻R中产生的热量；
(3)通过电阻R的电量.
25.（18分）如图甲所示，两个平行正对的水平金属板XX′极板长L＝eq \f(\r(3),5) m，板间距离d＝0.2 m，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝5×10－3 T，方向垂直纸面向里。现将X′极板接地，X极板上电势φ随时间变化规律如图乙所示。现有带正电的粒子流以v0＝105 m/s的速度沿水平中线OO′连续射入电场中，粒子的比荷q/m＝108 C/kg，其重力可忽略不计，若粒子打在水平金属板上则将被吸收。在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场(设两板外无电场)。求：（结果可以保留根式或分式或π）
(1)带电粒子射出电场时的速度增量的最大值；
(2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之差；
(3)所有进入磁场的粒子在MN上射出磁场的区域长度。
（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33．[物理——选修3–3]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．单晶体和多晶体都有固定的熔点
B．浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏
C.水的饱和汽压随温度的升高而增大，且增大得越来越快
D.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
E.熔化热与物质的种类、质量都有关
（2）（10分）如图所示，U形管右管横截面积为左管3倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm 现向右管缓慢补充水银（所加入的水银与右管中原有的水银之间没有气体）．
①若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内水银面比右管内水银面高多少？
②在①条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少K？
34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1 m/s，波长为0.5 m。C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是( )
A．A、E两点始终位于波峰位置
B．D点振动频率为2 Hz
C．图示时刻C点正处于平衡位置且向上运动
D．图示时刻A、B两点的竖直高度差为10 cm
E．从图示时刻起经1 s，B点通过的路程为80 cm
（2）（10分）如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，AB与OC垂直，半圆的半径为R。一束平行单色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃砖，其中距O点距离为eq \f(R,2)的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与OC所在直线交于D点，OD＝eq \r(3)R。求：
(1)此玻璃砖的折射率是多少？
(2)若在玻璃砖平面AOB某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧没有折射光射出，黑纸在AB方向的宽度至少是多少？
2019级高三上期末考试物理试题参考答案
14.D 15.B 16.A 17.D 18.BD 19.BC 20.BCD 21.ABD
22.（1）A （1分） (2)0.560 （2分） eq \f(Δd,Δt)（1分）
(3)B（1分）
23.(1)5800 (2)如图所示
(3)①eq \f(1,I)＝eq \f(Rg＋r,E)＋eq \f(1,E)R ②1.4 1.6
24.解：(1)当金属棒速度恰好达到最大速度时，加速度为零, 则 据法拉笫电磁感应定律,E=BL, 据闭合电路欧姆定律，, 解得，=O．3 N .
(2)下滑过程，据能量守恒, 解得电路中产生的总电热为Q=1J , 此过程中电阻R中产生的热量,
(3)设通过电阻R的电量为q，由
得 .
25.解：(1)带电粒子在偏转电场中做类平抛运动：
水平：t＝eq \f(L,v0)＝2eq \r(3)×10－6 s，
竖直：y＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(d,2)，其中a＝eq \f(qU1,dm)， 所以U1＝eq \f(adm,q)＝eq \f(100,3) V。
所以当U>eq \f(100,3) V时进入电场中的粒子将打到极板上，即在电压等于U1=eq \f(100,3) V时刻进入的粒子具有最大速度。所以带电粒子射出电场时的速度增量的最大值为Δv＝at＝eq \f(qU1,dm)eq \f(L,v0)=×105 m/s。
(2)计算可得，粒子射入磁场时的速度与水平方向的夹角为30°。从下极板边缘射出的粒子轨迹如图中a所示，磁场中轨迹所对的圆心角为240°，时间最长；从上极板边缘射出的粒子轨迹如图中b所示，磁场中轨迹所对应的圆心角为120°，时间最短。由qvB＝得两粒子在磁场中做圆运动的周期均为T＝eq \f(2πm,Bq)，所以粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之差为×10-5 s
(3)如图，从O′点射入磁场的粒子速度为v0，它在磁场中的出射点与入射点间距为d1＝2R1。由qvB＝ 得R1＝0.2m
由于R1＝eq \f(mv0,Bq)，可得d1＝eq \f(2mv0,Bq)。从距O′点下方某处射入磁场的粒子速度与水平方向夹角φ，则它的速度为v2＝eq \f(v0,csφ)，它在磁场中的出射点与入射点间距为d2＝2R2csφ，R2＝eq \f(mv2,Bq)，所以d2＝eq \f(2mv0,Bq)。两个粒子向上偏移的距离相等。
所以，从下极板边缘射入磁场的粒子射出磁场的位置最低，此位置在O′点上方距O′点y1=d1-=0.4m-0.2m=0.2m，
从上极板边缘射入磁场的粒子射出磁场的位置最高，此位置在O′点上方距O′点y2=d1=0.4m，
其余粒子射出磁场的位置在上述两粒子射出磁场的位置之间，
所以所求区域长度为Δy= y2 -y1=0.2m
33.（1）ACD
（2）解（1）对于封闭气体有：p1=（76﹣36）cmHg=40cmHg，V1=26S1cm3，V2=20S1cm3
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2

所以当左管空气柱长度变为20cm时，左管水银比右管高：h1=76cm﹣52cm=24cm
（2）对左管加热后，左管下降6cm，右管面积是左管的3倍，故右管上升2cm，
左管比右管高为：h2=h1﹣8cm=16cm
故封闭气体的压强：p3=76﹣16cmHg=60cmHg
封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同，由查理定律可得：
故：
34（1） BCE
(2)解 (1)连接OE，过E做OC的垂线，交OC于F，
sin∠EOF＝eq \f(EF,R)＝eq \f(\f(R,2),R)＝eq \f(1,2)，
所以i＝∠EOF＝30°。
又因OD＝eq \r(3)R，所以DF＝OF＝eq \f(\r(3),2)R，∠D＝30°，所以∠γ＝60°。
由n＝eq \f(sinγ,sini)＝eq \f(sin60°,sin30°)＝eq \r(3)。
(2)若宽度为L，光线MG恰好发生全反射，由sinC＝eq \f(1,n)可知：
sin∠MGO＝eq \f(\r(3),3)，
在△MGO中，OM＝R·sin∠MGO＝eq \f(\r(3),3)R，黑纸在AB方向的宽度至少是：L＝2OM＝eq \f(2\r(3),3)R。