河南省信阳市栏杆镇中学2020年高三物理下学期期末试卷含解析一、 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. 如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道，其轨道平面与水平面成角，上端用一电阻R相连，处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属杆ab，从高为h处由静止释放，下滑一段时间后，金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端。金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道电阻及空气阻力均可忽略不计，重力加速度为g。则 A金属杆加速运动过程中的平均速度为v/2B金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速运动过程中克服安培力做功的功率C当金属杆的速度为v2时，它的加速度大小为D整个运动过程中电阻R产生的焦耳热为参考答案：2. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为。下列结论正确的是( )A. =90B. =45C. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小D. b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大参考答案：AC3. 在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动当小球间距小于或等于L时，受到大小相等， 方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于L时， 相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时 始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化 关系图像如图所示，由图可知 Aa球质量大于b球质量 B在tl时刻两小球间距最小 C在0 t2时间内两小球间距逐渐减小D在0 t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反参考答案：AC4. 摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为Na、Nb、Nc、Nd，则NaGNbGNcGNdG参考答案：AC5. （多选）如图所示，两个小球A、B分别固定在轻杆的两端，轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动，OAOB，现将该杆静置于水平方向，放手后两球开始运动，已知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用，则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，以下说法正确的是 A两球组成的系统机械能守恒 BB球克服重力做的功等于B球重力势能的增加 C重力和空气阻力对A球做功代数和等于它的动能增加 DA球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）我国陆地面9.61012m2，若地面大气压，地面附近重力加速度 g=10m/s2 ，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数，我国陆地上空空气的总质量 M= ；我国陆地上空空气的分子总数N = 。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.61016Kg，1.91042个解析：大气压可看作是由空气重量产生的， 代入数据解出 分子总数7. 某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得 （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（保留二位有效数字） （2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m ，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：次 数123456789小车加速度a/m?s21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c 方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线（如有需要，可利用上表中空格） （3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d ，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因答： 参考答案：8. （6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02103千克Kg，起飞推力2.75106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为_m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2） 参考答案：答案：3.81 m/s2； 7.25s（答3.83s同样给分）9. 如图所示，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，用钩码所受的重力大小作为_，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（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是_。（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )（单选题）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，(2分)小车所受外力，(2分)（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比,( 2分) (3)C10. 质量M的平板车，上面站一个质量为m的人，车以v0的速度在光滑水面上向右前进，如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出，则人跳车前后车的动量变化方向是_，车速变化的大小为_。参考答案：V0方向，m（v+ v0）/M11. 如图所示电路中，电源电动势E8V，内电阻r4， 定值电阻R16，R为最大阻值是40的滑动变阻器则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W参考答案：6.4 3.8412. （4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_cm/s，t_时，位于x245cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。参考答案：20，2.75解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。13. （4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法，如图所示是我们学习过的四个实验。其中研究物理问题的思想方法按顺序依次是 、 、 、 。参考答案：放大、等效、控制变量、放大三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. (1)用游标上刻有20个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图甲所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为_cm.(2)图乙所示螺旋测微器的读数为_mm.参考答案：)1.050；7.500；15. 某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的aF图象。(1)图象不过坐标原点的原因是_；(2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量_(填 “是”或“否”)；(3)由图象求出小车和传感器的总质量为_kg。参考答案：（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板倾角小；（2分）（2）否；（2分） （3）1四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （15分）一登月宇航员为估测月球的平均密度，该宇航员乘坐飞船在离月球表面高为h的圆轨道上飞行，并记下周期T，若已知月球的半径R和万有引力恒量G，该宇航员就可估测月球的平均密度。有位同学帮他估测过程如下：设月球质量为M，飞船质量为m.由牛顿第二律知： 由密度公式知联立得你认为这位同学的结果是否正确，请作出结论“正确”或“错误”。若认为错误，请你写出正确的推断过程及结论。参考答案：解析：结论错误。正确的是 (6分)由牛顿第二定律知：(5分)球体体积 (1分)由密度公式知： (1分)联立得：(2分)17. （14分）如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q（q0）的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为 q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？参考答案：（1）；（2）时间为，停在处或距离B板为解析：本题考查电场中的动力学问题（1）加电压后，B极板电势高于A板，小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动。电场强度为 小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为 故小物块运动的加速度为设小物块与A板相碰时的速度为v1，由 解得 （2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为加速度大小为 设小物块碰后到停止的时间为 t，