2021年湖南省怀化市岩家垅中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年湖南省怀化市岩家垅中学高三物理上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.（多选）如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图象，波速为v=10m/s，此时波恰好传到I点，下列说法中正确的是（）A．此列波的周期为T=0.4sB．质点B、F在振动过程中位移总是相等C．质点I的起振方向沿y轴负方向D．当t=5.1s时，x=10m的质点处于平衡位置处E．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：由波形图可以直接得出波的波长，根据v=求解周期，根据波形图来确定I处的起振方向，当质点间的距离为波长的整数倍时，振动情况完全相同，当质点间的距离为半波长的奇数倍时，振动情况相反．：解：A、由波形图可知，波长λ=4m，则T=，故A正确；B、质点B、F之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故B正确；C、由图可知，I刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故C正确；D、波传到x=l0m的质点的时间t′=，t=5.1s时，x=l0m的质点已经振动4.1s=10T，所以此时处于波谷处，故D错误；E、质点A、C间的距离为半个波长，振动情况相反，所以位移的方向不同，故D错误；故选：ABC【点评】：本题考察了根据波动图象得出振动图象是一重点知识，其关键是理解振动和波动的区别．2.“爆竹声中一岁除，春风送暖人屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露。有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为，方向水平向东；则另一块的速度大小是＿＿＿＿。（填选项前的字母）

A.3一vB.2一3vC.3一2vD.2＋参考答案：C3.（单选）下列说法中正确的是

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，原子的电势熊减少

B．氨原子被激发后发出的可见光光子的能量大于紫外线光子的能量

C.射线是原子核内放射出的氦核，与射线和射线相比它具有较强的穿透能力

D．放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化参考答案：A4.如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（

）A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.轻弹簧对小球的作用力大小为C.容器对小球的作用力竖直向上D.弹簧原长为参考答案：.D

由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，B错；对小球受力分析，如图所示，由得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C错；图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为，D正确.5.同步卫星离地心距离为r，运行速率为V1，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A．

B．C．

D．参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成θ角，如图所示，则圆盘的转速是______.参考答案：7.(选修模块3-4)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象。该波的波速为

m／s。参考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

从甲、乙图可看出波长λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v=λ/T=0.5m/s。8.13．在平直的公路上，自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点。自行车做匀速运动，速度为6m/s．汽车做初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动．则自行车追上汽车所需时间为

s，自行车追上汽车时，汽车的速度大小为

m/s，自行车追上汽车前，它们的最大距离是

m。参考答案：16；2；169.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

g；参考答案：①

②250根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是α粒子．该核反应的方程是：氡核的半衰期为3.8天，根据半衰期的定义得：，其中m为剩余氡核的质量，m0为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：10.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31;4.1611.（3分）如图，a、b两弹簧劲度系数均为K，两球质量均为m，不计弹簧的质量，两球静止，则两弹簧伸长量之和为

。参考答案：3mg/k12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s13.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计。为了完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表。①在答卷上的坐标方格上作出F—x图象，并求得弹簧的劲度系数k=

N/m。②某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为

N，同时利用①中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N。③请在答卷画上出两个共点力的合力F合，并由作图得到F合=

N参考答案：①作图如图，k=54②2.00③作图如图，[评分：作图正确给2分，求得F合给2分；要求：在同一力的图示中使用相同比例标尺，做平形四边形，量出如图对角线的长度，根据比例尺换算出合力F合=3N.(±0.2内都可以)]15.某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz．实验步骤如下：A．按图甲所示，安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；:B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．根据以上实验过程，回答以下问题：（1）对于上述实验，下列说法正确的是 ．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.弹簧测力计的读数为小车所受合外力C．实验过程中砝码处于超重状态D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为

m／s2．（结果保留2位有效数字）（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像（见上图），与本实验相符合是____________．参考答案：（1）B

（2）0.16

（3）A（每空2分）（1）弹簧测力计的读数为细线的拉力，即小车所受合外力；（2）m/s2；（3）由知选项A正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.)如图所示，一轻质弹簧两端连接着物体A和物体B，放在光滑的水平面上,水平速度为V0的子弹射中物体A并嵌在其中，已知物体B的质量为mB，物体A的质量是物体B的质量的3/4，子弹的质量是物体B的质量的1/4,求弹簧被压缩到最短时的弹性势能。参考答案：⑵子弹射入物体A的过程中，由动量守恒定律得

（2分）从子弹射入物体A到弹簧压缩到最短，由动量守恒定律得

（2分）由机械能守恒定律得

（3分）由以上各式联立解得

（2分）17.如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为T1．现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l：3．若将管内下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）．已知T1=T2，大气压强为P0，重力加速度为g．求水银柱的长度h和水银的密度ρ．参考答案：水银柱的长度h为L，水银的密度ρ是．：解：设管内截面面积为S，初始时气体压强为p0，体积为：V0=LS；注入水银后下部气体压强为：p1=p0+ρgh；体积为：V1=（L﹣h）S由玻意耳定律有：p0LS=（p0+ρgh）×（L﹣h）S…①将管倒置后，管内气体压强为p2=p0﹣ρgh；体积为：V2=（L﹣h）S由理想气体状态方程有：=…②由①、②解得：h=L，ρ=答：水银柱的长度h为L，水银的密度ρ是．18.下列说法正确的是_________。A.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化成机械能B.将两个分子由距离0.1r0移动到相距9r0的过程中，它们的分子势能先减小后增加C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小，气体的压强一定减小参考答案：BCD机械能可能全部转化为内能，如运动的物体在摩擦力作用下减速运动直到静止；热机在内能转化为机械能时，不可避免的要要有一部热量被传导出，所以热机效率达不到100%，即任何热机都不可以把得到的全部内能转化为机械能，故A错误．将两个分子由0.1r0移动到相距9r0的过程中，分子力