河南省郑州市高斯教育中学2020-2021学年高三物理期末试题含解析.docx

河南省郑州市高斯教育中学2020-2021学年高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 如右图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是(　　)(g=10m/s2)A．2 m/s        B．2 m/sC．2 m/s          D．2 m/s参考答案：C2. 一船在静水中的速度为6m/s，要横渡流速为8m/s的河速，下面说法正确的是A．若河宽为60m，则过河的最少时间为10sB．船不能渡过此河C．船能行驶到正对岸D．船用最短时间过河时，船对地的速度为6m/s参考答案：A3. 有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60O，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为   A．      B.     C.      D. 参考答案：A4. （多选）如图所示，在特制的弹簧秤下挂一吊篮A，吊篮内挂一重物B，一人站在吊篮中，当此人用100N的竖直向下的力拉重物时，下列说法中正确的是（　　）A. 弹簧秤示数不变                   B. 人对底板的压力减小100NC．B的合力增大100N                D．A 的合力不变参考答案：ABD5. 在下面列举的各个实例中，机械能不守恒的是A. 汽车在水平面上匀速运动B. 抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）C. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升D. 如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数．参考答案：无；有7. 1,3,5 某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。

当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有       、        两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是         ，实验时首先要做的步骤是         3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为                     （用题中的字母表示）                         4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则最终需验证的数学表达式为                           （用题中的字母表示）                          参考答案：（1）____天平______ (2分)   ______刻度尺____  (2分)   （2）_____ m<

左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rB点在小轮上，它到小轮中心的距离为rC点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑．则  A、B、C、D四个点的线速度之比为               ；角速度之比为             参考答案：2:1:2:4，2:1:1:112. （4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA_   _VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：    答案：小于 （2分） 吸热 （2分）13. 一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示则此波沿x轴        方向传播（填“正向”或“负向”），波速为        m/s在4s内，K质点的路程是        m参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。

2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦     B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大        D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力；（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C解析：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的15. 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．上表是该同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度砝码质量m×10－3 kg0306090120150弹簧总长度l×10－2 m6.07.28.39.510.611.8    (1) 根据实验数据在答案卷的坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象． (2) 根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.参考答案： ⑵ 26N/m    四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=，其中G、ME、RE分别是引力常量、地球的质量和半径.已知G=6.67×10-11 N·m2/kg2,c=2.9979×108 m/s.求下列问题：(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030 kg，求它的可能最大半径（这个半径叫Schwarzchild半径）（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27 kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？参考答案：（1）由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=，其中M、R为天体的质量和半径.对于黑洞模型来说，其逃逸速度大于真空中的光速，即v2＞c,所以R＜m=2.94×103 m。

故最大半径为2.94×103 m.2）M=ρ·πR3，其中R为宇宙的半径，ρ为宇宙的密度，则宇宙所对应的逃逸速度为v2=，由于宇宙密度使得其逃逸速度大于光速c，即v2＞c，则R＞=4.01×1026 m，合4.24×1010光年即宇宙的半径至少为4.24×1010光年17. 光滑水平面上有A、B、C 三物块，质量分别为 3m、2 m、 m ，速率分别为 v、v、2 v，其速度方向如图所示．若B、C物块碰撞后，粘合在一起，然后与 A 物块发生碰撞，碰后三物块粘合在一起，求最终三物块粘合在一起的共同速度．参考答案：见解析由动量守恒定律：3mv+2mv-m2v=6m  ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）解得：                   ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）方向向右                       ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）18. 如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边竖直，一纸面内的单色光束从玻璃砖的C点射入，入射角θ从0°到90°变化，现要求只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况），已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n=，光在真空中的速度为c．则求；①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d；②光在玻璃砖中传播的最短时间t．参考答案：解：①当θ=0°时，光线射到O点．                               当θ=90°时，设折射角为β，由，β=45°，折射光线与AB边垂直．根据临界角公式sinC==，得C=45°，最大的折射角r=C=45°故能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度为：；②光在玻璃砖中传播的速度为：光在玻璃砖中传播的最短距离为：所以最短时间为：答：①能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d为R；②光在玻璃砖中传播的最短时间t为．。