2021-2022学年湖南省衡阳市耒阳市浔江中学高三物理期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省衡阳市耒阳市浔江中学高三物理期末试卷含解析一、 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，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m(mM)，m与M之间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连结起来，M与地面和m与M之间的动摩擦因数均为，现用一水平力向右推m，当m与M一起匀速运动时弹簧的长度是 A B C D 参考答案： 答案：C2. (多选)如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是 ()参考答案：AD3.

2、 （多选题）a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的vt图象如图所示，下列说法正确的是（）Aa、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度B20 s时，a、b两物体相距最远C60 s时，物体a在物体b的前方D40 s时，a、b两物体速度相等，相距500m参考答案：AC【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负【解答】解：A、在速度

3、时间图象中切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负；所以a物体的加速度：a1=m/s2=1.5m/s2，b物体的加速度：a2=m/s2=2m/s2，故A正确B、a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，到40s末之前a的速度一直大于b的速度，a、b之间的间距逐渐增大，40s之后a的速度小于b的速度，b开始追赶a物体，间距减小，所以40s末两物体相距最远，故B错误C、根据所围图形的面积表示位移，由图可以看出60s内a的位移大于b的位移，即a在b前面，故C正确；D、由图可知，t=40 s时，a、b两物体速度相等，相距m=900m，故D错误；故选：AC4. 如图

4、（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则（ ）At1时刻小球动能最大Bt2时刻小球动能最大Ct2 t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2 t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能参考答案：C5. 作直线运动的物体，经过A、B两点的速度分别为vA和vB，经过A和B的中点的速度为vC，且vC=(vA+vB)；在AC段为匀加速直线运动，加速度为

5、a1 ，CB段为匀加速直线运动，加速度为a2 ，则： （ ）A a1=a2 Ba1a2 C a1a 2 D不能确定。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. 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。测得A、B两点开始振动的时间间隔为10s。由此可知波长_m；当B点离开平衡位置的位移为6cm时，A点离开平衡位置的位移是_cm。参考答案：（1）_20_（2）_-6_ 7. （5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式为，式中 G 为万有引力恒量，M 为地球质量，m

6、为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，则卫星做匀速圆周运动的线速度为 ，卫星运动的机械能为 。参考答案：；8. 图是某地区1、7月份气温与气压的对照表，7月份与1月份相比较，从平均气温和平均大气压的角度来说正确的是A空气分子无规则热运动的激烈情况几乎相同B空气分子无规则热运动减弱了C单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数增多了D单位时间内空气分子对单位面积的地面撞击次数减少了参考答案：D9. 如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸

7、间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，则：在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=？此过程中气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 (填“吸热”或者“放热”) .参考答案：气缸内气体的压强不变，由盖?吕萨克定律可知： （2分）h2=7.9cm （1分）减小（1分），放热（1分）10. 某一单摆在小角度自由摆动时的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为 m，摆动的最大偏角正弦值约为 。参考答案：1 0.0411. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时

8、器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。 （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足_；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足 。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是_ （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电

9、门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为 （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将 _（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：12. 一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度为0.5 m/s2，经过相隔125m的AB两点用了10s质点到达A点时的速度是_m/s；质点从出发到达B点所经历的时间为_s 参考答案： 答案：10 3013. 如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN

10、8 cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2 s，则小球的振动周期为_ s，振动方程的表达式为x_ cm。参考答案：0.8 （1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=40.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acost；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为 mm。（2）从声源振动开始经过

11、s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15. 一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播； （2）xQ=9 cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平

12、衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此 由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及式有 由式得，质点Q的平衡位置的x坐标为 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示， 小车的顶棚上用绳线吊一小球， 质量为m， 车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30， 木块和车厢保持相对静止，求(1)小车运动的加速度？(2)小球对悬线的拉力？(3)木块受到的摩擦力？参考答案：解：（1）作出小球的受力图如图所示。合力，由牛顿第二定律可知：，解得。 （2）拉力。 （3）由牛顿第二定律知，木块受到摩擦力产生木

13、块的加速度，所以有 17. 如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板C，C上右端是固定挡板P，在C上左端和中点各放有小物块A和B，A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计，A、B之间和B、P之间的距离皆为L设A、C之间和B、C之间的动摩擦因数均为；A、B、C（连同挡板P的质量均为m开始时，B和C静止，物块A以某一初速度v0向右运动，导致B、P都发生了一次被动的无机械能损失的碰撞己知重力加速度为g试求：（1）物块A与B发生碰撞前，B和C之间摩擦力的大小；（2）若己知v0=3，求物块A运动的最小速度的大小；（3）若最终没有物体从C上掉下来，求v0的取值范围参考答案：考点：动量守恒定律；功能关系专题：动量定

14、理应用专题分析：（1）根据牛顿第二定律求出BC整体的加速度，再隔离对B分析，求出B受到的摩擦力（2）当A和B恰好不相撞时，它们具有相同的速度，根据动量守恒定律，结合能量守恒定律求出恰好不相撞时A的初速度，从而得知A初速度满足的条件（3）A、B碰撞前后交换速度，碰后A和C一起向右作匀加速运动，B向左作匀减速运动若B和P刚好不发生碰撞，则当B运动到P所在位置时，A、B、C速度相同，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出初速度的临界值解答：解：（1）根据牛顿第二定律得，BC整体的加速度a=，隔离对B分析，设B受到的摩擦力大小为Ff，则Ff=ma=mgB、C保持相对静止，B受到的摩擦力大小为：Ff=（2）

15、A在C上滑动时，A向右作匀减速运动，B和C以相同的加速度向右作匀加速运动若A运动到B所在位置时，A和B刚好不发生碰撞，则A、B、C速度相同，设三者共同速度为v1，由系统动量守恒定律有：mv0=3mv1由功能关系有：mg L=mv02?3mv12由上两式可得：v0=，所以A和B能够发生碰撞时，A的最小速度为：v0=；（3）A、B碰撞前后交换速度，碰后A和C一起向右作匀加速运动，B向右作匀减速运动若B和P刚好不发生碰撞，则当B运动到P所在位置时，A、B、C速度相同，设三者共同速度为v2，由系统动量守恒定律，有：mv0=3mv2由功能关系有：mg?2 L=mv02?3mv22由上两式可得：v0=，所

16、以B和P能够发生碰撞时，A的初速度v0应满足的条件为：v0答：（1）A和B发生碰撞前，B受到的摩擦力大小为（2）要使A和B能够发生碰撞，A的最小速度为：（3）要使B和P能够发生碰撞，A的初速度v0应满足v0点评：本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律以及牛顿第二定律，综合性强，对学生能力的要求较高，关键要找出能够发生碰撞的临界情况18. 如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带负电的粒子（不计重力）从A点沿y轴正方向以v0速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从P点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴的夹角为300,求粒