河北省承德市平房滿族蒙古族鄉(xiāng)白池溝中學(xué)2020年高三物理期末試卷含解析

1、河北省承德市平房滿族蒙古族鄉(xiāng)白池溝中學(xué)2020年高三物理期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 如圖，半徑為r的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)繞過(guò)容器球心o的豎直軸線以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量相等的小物塊a、b隨容器轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)器壁靜止。a、b和球心o點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為、，。則下列說(shuō)法正確的是(   )a. a的向心力等于b的向心力b. 容器對(duì)a的支持力一定小于容器對(duì)b的支持力c. 若緩慢增大，則a、b受到的摩擦力一定都增大d. 若a不受摩擦力，則b受沿容器壁向下的摩擦力參考答案：d【詳解】a、由于，根據(jù)向心力公

2、式可知a的向心力大于b的向心力，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；bcd、若a不受摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得a的角速度，同理可得當(dāng)b的摩擦力為零時(shí)，b的角速度，則有；若轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，a和b受沿容器壁向上的摩擦力，如果角速度增大，則a、b受到的摩擦力都減?。蝗鬭不受摩擦力，整體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則b有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故b受沿容器壁向下的摩擦力，故選項(xiàng)d正確，b、c錯(cuò)誤。 2. 在中國(guó)航天驕人的業(yè)績(jī)中有這些記載：“天宮二號(hào)”在離地面343km的圓形軌道上飛行；“嫦娥三號(hào)”在距月球表面高度為200km的圓形軌道上飛行；“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由“同步衛(wèi)星”（地球靜止軌道衛(wèi)星，在赤道平面，距赤道的高度約為 3

3、6000千米）和“傾斜同步衛(wèi)星”（周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，但不定點(diǎn)于某地上空）等組成則以下分析不正確的是（）a設(shè)“天宮二號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為t，用g表示引力常量，則用表達(dá)式求得的地球平均密度比真實(shí)值要小b“天宮二號(hào)”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大c“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)d“嫦娥三號(hào)”與地球的距離比“同步衛(wèi)星”與地球的距離小參考答案：d【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出地球的質(zhì)量，結(jié)合密度公式求出地球的密度表達(dá)式，從而分析判斷根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較線速

4、度的大小“傾斜同步衛(wèi)星”不定點(diǎn)于某地上空，則“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)【解答】解：a、根據(jù)得，地球的質(zhì)量m=，則地球的密度=，由于rr，用求得的地球平均密度比真實(shí)值要小，故a正確b、根據(jù)得，v=，“天宮二號(hào)”的軌道半徑較小，則“天宮二號(hào)”的飛行速度比“同步衛(wèi)星”的飛行速度要大，故b正確c、由題意可知，“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”同周期、同軌道半徑，但兩者的軌道平面不在同一平面內(nèi)，故c正確d、根據(jù)題意無(wú)法得出“嫦娥三號(hào)”與“同步衛(wèi)星”和地球間的距離大小，故d錯(cuò)誤本題選錯(cuò)誤的，故選：d【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要理論，知道線速度與軌道半徑的關(guān)系

5、，本題屬于信息題，能從題干中挖掘出“同步衛(wèi)星”和“傾斜同步衛(wèi)星”的軌道平面不在同一平面內(nèi)3. （多選）用一水平拉力使質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿粗糙的水平面運(yùn)動(dòng)，物體的v-t圖象如圖所示下列表述正確的是【   】a在0-t1時(shí)間內(nèi)拉力逐慚減少b在0-t1時(shí)間內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng)c在t1-t2時(shí)間內(nèi)拉力的功率不為零d在t1-t2時(shí)間內(nèi)合外力做功參考答案：ac4. （單選）如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體a，a的左端緊靠豎直墻，a與豎直墻之間放一光滑圓球b，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把a(bǔ)向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則()ab對(duì)墻的壓力增大ba與b之

6、間的作用力增大c地面對(duì)a的摩擦力減小 da對(duì)地面的壓力減小參考答案：c5. 氣球以10m/s的速度勻速上升，某時(shí)刻在氣球正下方距氣球4m處有一石子以20m/s的速度豎直上拋，不計(jì)阻力，則石子的說(shuō)法正確的是（g=10m/s2）a一定能擊中氣球b一定不能擊中氣球c若氣球速度減小，一定還能擊中氣球    d若氣球速度增加，一定不能擊中氣球參考答案：ac二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)的波形如圖所示，p、q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于和處。在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)p恰好此后第二次處于波峰位置；則t2 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)q此后第二

7、次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t10.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)p的位移為              cm。參考答案：答案： 0.6，2解析：由波動(dòng)圖像可知，質(zhì)點(diǎn)p現(xiàn)在向上振動(dòng)。經(jīng)過(guò)第一次處于波峰。在時(shí)質(zhì)點(diǎn)p恰好此后第二次處于波峰位置，說(shuō)明經(jīng)過(guò)了，可求出周期。質(zhì)點(diǎn)q現(xiàn)在處于平衡位置具有向下的速度，至少要經(jīng)過(guò)半個(gè)周期才能在平衡位置具有向下的速度。因?yàn)椴▊鞑r(shí)間超過(guò)一個(gè)周期，所以。當(dāng)時(shí)，波傳播了，所以質(zhì)點(diǎn)p運(yùn)動(dòng)到了正的最大位移處，所以位移為。7. 現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度

8、與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖)、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺。(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?，完善以下?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響)  讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)al從靜止開始下滑至斜面底端a2，記下所用的時(shí)間t。  用米尺測(cè)量al與a2之間的距離s則小車的加速度a=         。  用米尺測(cè)量a1相對(duì)于a2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力f=       。

9、0; 改變      ，重復(fù)上述測(cè)量。  以h為橫坐標(biāo)，1/t2為緞坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則可以驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過(guò)程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是：  調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測(cè)量此時(shí)a1相對(duì)于斜面底端a2的高度h0。  進(jìn)行(1)中的各項(xiàng)測(cè)量。  計(jì)算與作圖時(shí)用（h-h0）代替h。  對(duì)此方案有以下幾種評(píng)論意見(jiàn)：  a、方案正確可行。  b、方

10、案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無(wú)法確定小車在斜面上是否做勻速運(yùn)動(dòng)。  c、方案的理論依據(jù)有問(wèn)題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。  其中合理的意見(jiàn)是           。參考答案：8. 如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的u形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)l1=20 cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高?，F(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10 cm。(環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0=75 cmhg)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓

11、強(qiáng)(用“cmhg”作單位)。此過(guò)程左管內(nèi)的氣體對(duì)外界_(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)，氣體將_(填“吸熱”或“放熱”)參考答案：50 cmhg做正功吸熱9. 如圖，手用力握住一個(gè)豎直的瓶子，瓶子的重為250n，當(dāng)瓶子靜止時(shí)，瓶子受到          摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動(dòng)”）。摩擦力的大小為            n，摩擦力的方向    

12、        （選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左” ）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時(shí)瓶子受到摩擦力大小            （選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜   250   豎直向上  不變10. 某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值測(cè)出

13、對(duì)應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一h圖線如圖所示：    原理分析：若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很小則只要測(cè)量量滿足           ，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理    實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是              

14、0;                   。 參考答案：x2與h成正比  滑塊需要克服阻力做功若滑塊在下滑過(guò)程中所受阻力很小由動(dòng)能定理，mgh=mv2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與h成正比，即只要測(cè)量量滿足x2與h成正比，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。11. 如圖所示，物體a、b經(jīng)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)線

15、連在一起，a物體受水平向右的拉力f的作用，此時(shí)b以速度v勻速下降，a水平向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線與水平方向成300角時(shí)，a的速度大小為           a向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，所受到的摩擦力        （填變大、變小、不變）參考答案：     變小12. 如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為m，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，支架始終不動(dòng)，則：（1）

16、在釋放前的瞬間，支架對(duì)地面的壓力為              （2）擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面的壓力為            參考答案：（1）mg（2） (3mm)g13. 測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在      

17、電源上調(diào)整定滑輪高度，使        （2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為m，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=       （3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm則木塊加速度大小a=    

18、0;  m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷ab的等壓過(guò)程，bc的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中bc過(guò)程中內(nèi)能減少900j求abc過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功參考答案：w=1500j【詳解】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為： 過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：  則氣體對(duì)外界做的總功為：  代入數(shù)據(jù)解得： 。15. 直角三角形的玻璃磚abc放置于真空中，b30°，ca的延長(zhǎng)線上s點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由d點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直

19、bc邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)sd用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等已知光在真空中的傳播速度為c，asd15°.求：玻璃磚的折射率；s、d兩點(diǎn)間的距離參考答案：(1)   (2)d試題分析：由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得在玻璃磚中光速光束經(jīng)過(guò)sd和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得  sd = d考點(diǎn)：光的折射定律。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f. 輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)l 時(shí),裝置可安全工作. 一質(zhì)量為m

20、 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l4. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且不計(jì)小車與地面的摩擦若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動(dòng)時(shí),彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時(shí),該小車彈回速度v和撞擊速度v 的關(guān)系.參考答案：17. （15分）在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電滑塊a，所帶電荷量q=1.0×10-7c.在滑塊a的左邊l=0.3m處放置一個(gè)不帶電的絕緣滑塊b，質(zhì)量m=4.0×10-3kg，b與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸(不連接)且彈簧處于自然狀態(tài)，

21、彈簧原長(zhǎng)s=0.05m.如圖所示，在水平面上方空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為e=4.0×105n/c，滑塊a由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊b發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)并一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))，此時(shí)彈性勢(shì)能e0=3.2×10-3j，兩滑塊始終沒(méi)有分開，兩滑塊的體積大小不計(jì)，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5，g取10m/s2。求：(1)兩滑塊碰撞后剛結(jié)合在一起的共同速度v；(2)兩滑塊被彈簧彈開后距豎直墻壁的最大距離x。參考答案：解析：(1)設(shè)兩滑塊碰前a的速度為v1，由動(dòng)能定理有：   &#

22、160;                           (2分) 解得:v1=3m/s                    

23、;                 (1分) a、b兩滑塊碰撞，由于時(shí)間極短動(dòng)量守恒，設(shè)共同速度為v                             &

24、#160;          (2分)   解得:v=1.0m/s                                   (1

25、分) (2)碰后a、b一起壓縮彈簧至最短，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由動(dòng)能定理有：                   (2分) 解得:x1=0.02m                      

26、                (1分) 設(shè)反彈后a、b滑行了x2距離后速度減為零，由動(dòng)能定理得：                       (2分) 解得:x20.05m