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哈尔滨市2020级学业质量监测物理学科试卷(本试卷满分100分，考试时间75分钟。)注意事项:1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑，如需改动,用橡皮擦干净后，再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.)1.传感器种类繁多,已广泛应用在生产生活中。下列关于传感器的说法正确的是A.酒精检测仪应用了葡萄糖生物传感器B.电子秤所使用的测力装置主要使用了磁传感器C.电饭锅使用温度传感器实现自动控制温度D.电脑所用的光电鼠标主要采用声传感器2.2021年12月15日，秦山核电站成为安全发电30年的核电基地,9台机组运行业绩多年稳定处于世界先进水平。图是当前普遍使用的核反应堆的示意图。下列说法正确的是A.核反应堆内核燃料发生核聚变B.石墨起到吸收中子的作用C.镉棒起到使中子减速的作用D.与相同功率的火电站相比,核电站所需原料少，造成污染小3.高空抛物行为曾被称为“悬在城市上空的痛”,带来很大的社会危害。2021年3月1日，“高空抛物”行为正式入刑。假设一500mL瓶装水从80m高处自由落下,与地面接触时间为0.05s,撞击地面后速度变为0，则该瓶装水对地面的冲击力约为A.5NB.100NC.400ND.1000N4.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点N的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是A.t=0.7s时，质点N位于波谷处B.该横波在该介质中传播的速度为10m/sC.由该时刻起经过0.1s,质点N将沿x轴负方向移动到M点D.由该时刻起经过1.1s,质点K经过的路程大于质点L经过的路程5.北京时间2022年5月5日10时38分,我国太原卫星发射中心用长征二号丁运载火箭将8.颗“吉林一号”卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,与原有在轨卫星成功组网。为农业、林业、海洋、资源、环保、城市建设等领域提供更加丰富的遥感数据。“吉林一号”卫星轨道高度距地面约500多千米,同步卫星轨道距地高度约36000千米,关于“吉林一号”卫星，下列说法正确的是A.“吉林一号”卫星的运行线速度大于7.9km/sB.“吉林一号”卫星的运行周期大于地球同步卫星的运行周期C.“吉林一号”卫星运行的角速度大于地球自转的角速度D.仅根据“吉林一号”卫星的轨道半径，可估算地球的质量6.某次军事演练中,一辆装甲车和一架直升机的位置关系及运动情况可用如图所示的长方体描述,该长方体底面水平,AB边长1000m,AH边长2000m。装甲车沿AD方向运动,直升机以100m/s的速度沿EF方向运动,当装甲车位于A点时,直升机位于E点，此时装甲车发射一枚炮弹,炮弹在其飞行轨迹的最高点恰好击中直升机。忽略空气阻力,炮弹和直升机均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。则炮弹的发射速度大小为A.20m/sB.505m/sC.5017m/sD.5021m/s二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,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。)7.如图甲所示，无线手机充电因其方便、科技感强,很受年轻人的喜爱。图乙为电磁感应式手机无线充电的原理示意图,与变压器类似,在充电基座上的送电线圈接入正弦交流电,手机中的受电线圈感应出电流,实现为手机充电的目的。则在充电过程中A.无线充电与有线充电一样实现了能量的传递B.送电线圈接入恒定电流也可以持续给手机充电C.送电线圈中电流产生的磁场是均匀变化的磁场D.受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场8.2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行。国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆,主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”,因此被形象地称作“雪如意”。跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用△v、P、Ek、E表示,用t表示运动员在空中的运动时间，不计空气阻力的影响，下列图像中可能正确的是9.很细的一束光从真空沿AO方向入射到玻璃侧面的O点，进入玻璃后分成I、II两束，光路如图所示，以下分析正确的是A.光東I在玻璃中的传播速度较大B.光束II在玻璃中的折射率较大C.若光束I为蓝光，则光束II可能为黄光D.逐渐减小入射角i,光束I在玻璃砖的下表面先发生全反射10.如图所示,AC是圆O的一条水平直径,BD是竖直直径,M点是圆上的点,OM连线与OC的夹角为60°,该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将电量为q(q0)、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能Ek0射出,射出方向不同且都与圆共面,粒子可以经过圆周上的所有点。其中经过C点时粒子的动能最小且为02kE。已知圆的半径为R,重力加速度的大小为g,匀强电场的场强E=2mgq。那么A.M点的电势高于A点的电势B.B点的电势等于D点的电势C.粒子经过M点时的动能为038kED.粒子经过AB连线中点时的动能为054kEDI三、实验题(共14分)11.(6分)某小组用如图所示装置研究小车做匀变速直线运动的规律。(1)从某时刻开始的一段时间内,纸带打出的点迹如图所示，已知交流电频率为50Hz,相邻两计数点间有4个点未画出。根据测量所得数据计算可得vc=_______,小车运动的加速度a=______。(结果均保留三位有效数字)(2)若该小组想用如图所示的装置验证牛顿第二定律,在平衡摩擦力且其它实验操作均规范的情况下，实验中测得小车(含车上砝码)的质量为1150g,砝码盘中砝码的总质量为50g,重力加速度g取10m/s2,根据本次实验数据可以求出砝码盘的质量为_____g。(结果保留两位有效数字)12.(8分)一同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻,可供选择的器材有:A.毫安表A1(量程10mA,内阻为100Ω)B.毫安表A2(量程120mA,内阻为20Ω)C.定值电阻R1=5ΩD.定值电阻R2=0.1ΩE.定值电阻R3=200ΩF.定值电阻R4=1400ΩG.滑动变阻器RH.开关、导线若干(1)要求使用已有器材改装-量程为0.6A的电流表,则需选择的器材为______、______(填写器材前的字母);(2)要求改装二量程为3V的电压表,则需选择的器材为________、_______(填写器材前的字母);(3)利用改装后的电表设计电路如图甲,根据测量所得数据，描点作图,得到毫安表A1和A2的示数I1与I2关系曲线如图乙所示，则电池的电动势E=______V,内电阻r=_____Ω。(结果均保留两位有效数字)四、计算题(共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)13.(10分)2022年2月4日至20日，北京冬季奥运会成功举办，北京成为世界上首座“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目给人们留下了深刻的印象,被誉为“冰上象棋”。某次投掷的物理过程可以简化为如下模型:O、P、Q为整个冰上场地中心线上的三个点，一个冰壶B静止在半径R=1.8m的营垒圆形边界Q处。队员手推冰壶A由静止开始从O点沿中心线出发,在6N水平恒力的作用下,经10m在P处放手。放手后，队友用冰刷擦拭冰壶A前方PQ间的冰面,使得冰壶A以速度v=1m/s在Q处与冰壶B发生对心正碰(碰撞时间极短)。冰壶A、B可视为质点，质量均为m=20kg。已知未用冰刷擦拭过的冰面动摩擦因数μ=0.01,擦拭后变为k，PQ间距L=25m,取g=10m/s2,不计空气阻力,冰刷始终不接触冰壶。(1)求k的大小;(2)碰撞后，若冰壶B恰好停在营垒中心O'处,求冰壶A、B都停下后A、B间的距离。14.(12分)2022年4月16日,神州十三号载人飞船返回舱着陆成功,三名航天员圆满完成了为期六个月的航天飞行任务,此次飞行任务中航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务,出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服是一套非常复杂的生命保障系统,简单的物理模型可以理解为:舱外航天服内密封了一定质量的理想气体,用来提供适合人体生存的气压。出舱前,航天员身着航天服,先从核心舱进入节点舱,此时航天服密闭气体的体积为V1=4L,压强为p1=1.0×105Pa,温度为t1=27°C;然后封闭所有内部舱门,对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。(1)节点舱气压降低到能打开舱门时,密闭航天服内气体体积膨胀到V2=8L,假设温度不变,求此时航天服内气体压强P2;(2)打开舱门后,航天员安全出舱,由于外界温度极低,航天服自动控制系统启动,系统能通过加热和充气或者放气等调节方式来保证密闭航天服内气体压强为p2,温度为t2=-3C,体积为V1=4L,求调节后航天服内的气体质量与原有气体质量之比。15.(16分)2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水,如图甲所示,“福建舰配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图乙所示,电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=10V,内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下,电容器的电容C=10F。现将一质量为m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内,分别与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电,充电结束后,再将K置于b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动。在电容器放电过程中,金属滑块两端电压与电容器两极板间电压始终相等。不计导轨和电路其他部分的电阻,不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用,忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。(1)求在开关K置于b瞬间,金属滑块加速度a的大小;(2)求金属滑块的最大速度v的大小。2020级高三学业质量调研监测物理学科试题参考答案一、单选题（每小题4分，共24分）123456CDCACD二、多选题（每小题6分，共24分）78910ADCDCDAD三、实验题（11题6分，12题8分，共14分）11.（1）0.707m/s（2分）0.800m/s2（2分）（2）50（2分）12.（1）B、C（各1分）（2）A、E（各1分）（3）1.5、1（各2分）四、计算题（13题10分，14题12分，15题16分，共３８分）13.（10分）解析（1）由牛顿第二定律得F-mg=ma………………………（1分）由匀变速直线运动公式得2popv=2ax…………（1分）PQ之间的运动：2-v2pQpQv=2ax…………………（1分）在擦拭过的冰面上由牛顿第二定律得kmg=ma（1分）解得K=0.6………………………………………………………………（1分）（2）碰撞瞬间由动量守恒定律得AAAABBmv=mvmv（2分）碰撞后B和A分别继续向前运动，对B物体：BB2v=2ax……………………………………（1分）对A物体：AA2v=2ax……………………………………（1分）解得XA=0.8m，所以△X=1m………………………（1分）（没有计算XA，最终结果正确也给满分）14.（12分）解析（1）由于航天服内气体发生等温变化，由玻意耳定律得：1122PV=PV………………………………………………（2分）带入数值解得：P2=0.5×105Pa……………（2分）（2）打开舱门后，以航天服内气体为研究对象，假设这部分气体发生等压变化，盖吕萨克定律得212VV=TT……（3分）代入数值解得V=7.2L………………………………………（2分）剩余气体在这个压强下体积为：V1=4L剩