内蒙古赤峰市2022届高三上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2022-09-09 类型：期末考试

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一、单选题

1. 高速动车组列车出站的一段时间内做匀变速直线运动，下列图象中， $x 、 a 、 t$ 分别表示位移、加速度、时间，图中的曲线均为抛物线，则能反映高速动车组列车出站运动的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 一个质量为 $5 k g$ 的物体，在几个恒定的共点力作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为 $15 N$ 和 $20 N$ 的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（　　）

A、一定做匀加速直线运动，加速度大小可能是 $3 m / s^{2}$ B、可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是 $8 m / s^{2}$ C、一定做加速度不变的运动，加速度大小可能是 $6 m / s^{2}$ D、可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是 $5 m / s^{2}$

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3. “天宫课堂”在2021年12月9日正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，王亚平说他们在距离地球 $400 k m$ 的空间站中一天可以看列16次日出。已知地球半径为 $6370 k m$ ，万有引力常量 $G = 6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ ，若只知上述条件，则不能确定的是（　　）

A、地球的质量 B、地球的第一宇宙速度 C、空间站的加速度 D、空间站的质量

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4. 如图所示，用力F从地面把一重物以 $10 m / s$ 的速度匀速提升 $15 m$ ，然后撤掉该力，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则物体从撤掉力F到落回地面所用的时间是（　　）

A、 $4.5 s$ B、 $(15 + \sqrt{3}) s$ C、 $\sqrt{3} s$ D、 $3 s$

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5. 如图所示，一只猫在桌边将桌布从鱼缸下拉出以后，鱼缸从桌边滑出最终摔落在地面上，若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等， $t_{0}$ 为鱼缸滑出桌边时刻，则关于鱼缸在桌面上运动的速度-时间图象正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，光滑球体B放在粗糙水平地面上，半球体A与球B恰好相切，B球右侧有光滑的竖直墙壁，两球半径相等，现用水平向右的推力F推半球体A，使其缓慢移动，直到球体B恰好运动到半球体A的顶端，在推动过程中，下面说法正确的是（　　）

A、推力F不断增大 B、地面对A球的摩擦力不变 C、B球对A球的弹力不变 D、竖直墙壁对B的弹力不断增大

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二、多选题

7. 一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨边如图中虚线所示，图中间距等的平行实线可能是电场线，也可能是等势线，以下说法正确的是（　　）

A、若实线是电场线，则 $a 、 b$ 两点的电势 $φ_{a} < φ_{b}$ B、若实线是等势线，则 $a 、 b$ 两点的电势 $φ_{a} < φ_{b}$ C、若实线是电场线，则电子在 $a 、 b$ 两点的电势能 $E_{p_{1}} > E_{p 2}$ D、若实线是等势线，则电子在 $a 、 b$ 两点的电势能 $E_{p_{3}} > E_{p 4}$

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8. 如图所示。在竖直平面内两个光滑直轨道 $O P 、 O Q$ 分布在虚线圆周上， $O N$ 为竖直直径，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直竖直平面向外的匀强磁场，两相同的带正电的物块分别从O点由静止沿轨道下滑至 $P 、 Q$ 两点，下列说法正确的是（　　）

A、二者重力的冲量相等 B、二者做匀加速直线运动 C、二者合力的冲量不相等 D、二者支持力的冲量为零

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9. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒 $M N$ 以角速度 $ω$ 绕过O点的竖直轴 $P Q$ 沿顺时针（从上往下看）旋转。已知 $N Q = 2 M P = 2 r$ 。则（　　）

A、M点电势高于N点电势 B、N点电势高于O点电势 C、 $N M$ 两点的电势差为 $\frac{3}{2} B r^{2} ω$ D、 $M N$ 两点的电势差为 $\frac{5}{2} B r^{2} ω$

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10. 如图所示，一个质量为m的小钢球与一原长为 $2 h$ 的轻弹簧相连，在弹簧下端距离地面 $2 h$ 的高处由静止释放小钢球，观察发现小钢球恰好能回到原来位置。并且整个过程中小钢球离地面的最小距离为h，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A、从开始下落至最低点的过程中，小钢球机械能先不变后减小 B、弹簧的最大弹性势能为 $3 m g h$ C、小球的最大动能为 $2 m g h$ D、整个过程中小球的最大加速度一定大于重力加速度

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11. 下列说法正确的是（　　）

A、当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B、布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息的做无规则运动 C、液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互作用力表现为引力 D、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 E、根据热力学定律，热量不可能从低温物体传到高温物体

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12. 下列说法正确的是（　　）

A、光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射原理 B、电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应 C、两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱 D、赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c E、在用单摆测重力加速度的实验中，某学生所测g值偏大，可能是把n次摆动误记为 $(n + 1)$ 次

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三、实验题

13. 某实验兴趣小组做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，设计了如图甲所示的实验装置：

(1)、完成下列实验步骤中的填空：
①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，用手轻拨质量为M的小车沿木板下滑，直到打点计时器在纸带上打出一系列相等间距的点；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
③改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到 $a - F$ 的关系；
实验获得如图乙所示的纸带，在纸带上标出了连铁的5个计数点 $A 、 B 、 C 、 D 、 E$ ，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，已知打点计时器接在频率为 $50 H z$ 的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值 $a =$ $m / s^{2}$ ；（结果保留两位有效数字）

(2)、下列说法错误的是____。

A、接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放 B、小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C、实验中必须保证 $M > m$ D、在作 $a - F$ 图象时，把 $m g$ 作为F值

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14. 在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，目前测量体温的仪器非常多样，比如电子体温计、红外线体温测量仪、耳温枪等，这些仪器测量体温既方便又安全，其中电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。

(1)、为了测量热敏电阻 $R_{T}$ 阻值随温度的变化，一实验小组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下，请回答相关问题：
①先将开关S与1端闭合，调节热敏电阻的温度 $t_{1}$ ，记下电流表的相应示数 $I_{1}$ ；
②然后将开关S与2端闭合，调节电阻箱使电流表的读数为，记下电阻箱相应的示数 $R_{1}$ ；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；

(2)、根据实验测得的数据，作出了 $R_{T}$ 随温度t变化的图像如图乙所示，由图乙可知，当温度为 $41 ° C$ 时，该热敏电阻的阻值为 $Ω$ ；（结果保留三位有效数字）

(3)、将热敏电阻 $R_{T}$ 与电源（电动势E为 $1.5 V$ ，内阻 $1 Ω$ ）、电流表A（量程为 $9 m A$ ，内阻未知）、保护电阻 $R_{0} = 2.7 Ω$ 、开关S连成图丙所示电路，用热敏电阻 $R_{T}$ 做测温探头，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电子体温计”。
①电流表刻度较小处对应的温度刻度应该；（选填“较大”或“较小”）
②若要求电流表指针满偏的位置标为 $45 ° C$ ，则电流表的内电阻 $r_{A} =$ $Ω$ ，电流表 $6 m A$ 处应标为 $° C$ 。（结果均保留两位有效数字）

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四、解答题

15. 2022年元旦联欢会上，组织者设计了“弹魔方比距离”的游戏节目，距离大者为胜。如图所示，一名同学在水平桌面上把一魔方瞬间弹出，魔方以一定的初速度 $v_{0}$ 在桌面上滑动了 $L = 0.5 m$ 掉在地上，已知桌面与魔方之间的动摩擦因数 $μ = 0.7$ 。桌子高度 $H = 0.8 m$ ，魔方离开桌边的速度为 $v_{1} = 3 m / s$ ，求：

(1)、初速度 $v_{0}$ ；

(2)、落地点与弹出点之间的水平距离。

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16. 如图所示，纸面内有直角坐标系OXY，图中虚线圆水平直径为OP，OP的长度为2L，竖直直径为QS，虚线圆与Y轴相切于原点O，圆周内部有垂直纸面向里的匀强磁场，X轴上及第一象限有与X轴平行沿X轴负向的匀强电场，电场强度为E。在M、N处由静止释放相同的质量为m、电量为+q粒子，N点的坐标是 $(L ， \frac{L}{2})$ ， M点的坐标是（4L，0），观察发现M处释放的粒子从磁场中的S点出射，不计粒子间相互作用及其重力。求：

(1)、磁场的磁感应强度B；

(2)、N处释放的粒子在磁场中运动的半径和时间。

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17. 如图甲所示，木板 $B C$ 放在光滑水平地面上，木板长为 $L = 0.5 m$ ，厚度 $h = 0.1 m$ ，质量 $m = 2 k g$ ，上表面的动摩擦因数与长度的关系如图乙所示，质量为 $m_{1} = 2 k g$ 的小滑块A放在木板 $B C$ 的左端，在木板右侧的同一水平地面上有一竖直固定薄档板D（图中阴影部分），高度也为h，紧挨D的右侧是一个不固定的四分之一光滑圆弧轨道 $E F$ ，质量 $m_{2} = 2 k g$ ， E端与D上端齐平，已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若木板固定在地面上，滑块A以一定的初速度从木板左端滑到右端时的速度大小是 $v_{1} = 2 \sqrt{3} m / s$ ，求滑块A的初动量；

(2)、若选择 $C D$ 间合适的距离，木板不固定静止在地面上，仍然以相同的初动量从木板左端向右滑动，滑块到木板右端时木板恰好撞上D，滑块没有从F端冲出，求滑块离开轨道 $E F$ 落地时与轨道左端E的距离。

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18. 太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，在赤峰地区应用比较广泛，某平板型太阳能集热器可简化为一个底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板的容器，如图所示，集热器容积为 $V_{0}$ ，开始时内部封闭气体的压强为 $p_{0}$ ，环境温度为 $t_{1} = 7 ° C$ ，经过太阳曝晒，容器内温度为 $t_{2} = 77 ° C$ 。

(1)、求此时气体的压强；

(2)、保持 $t_{2}$ 不变，缓慢抽出部分气体。使气体压强再变回到 $p_{0}$ ，求抽出气体的质量与原来总质量的比值。

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19. 半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心， $O O^{'}$ 为直径 $M N$ 的垂线。足够大的光屏 $P Q$ 紧靠在玻璃砖的右侧且与 $M N$ 垂直。一束复色光沿半径方向与 $O O^{'}$ 成 $θ = 30 °$ 角射向O点，已知复色光包含折射率从 $n_{1} = \sqrt{2}$ 到 $n_{2} = \sqrt{3}$ 的光束，因而光屏上出现了彩色光带。

(1)、求彩色光带的宽度；

(2)、当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求 $θ$ 角至少为多少时会出现这种现象。

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