湖南省常德市月明潭中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析

湖南省常德市月明潭中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.設(shè)某放射性同位素A的半衰期為T，另一種放射性同位素B的半衰期為。在初始時刻，A的原子核數(shù)目為N0，B的原子核數(shù)目為4N0，則：（

）A．經(jīng)過時間T，A、B的原子核數(shù)目都等于B．經(jīng)過時間2T，A、B的原子核數(shù)目都等于C．經(jīng)過時間3T，A、B的原子核數(shù)目都等于D．經(jīng)過時間4T，A、B的原子核數(shù)目都等于參考答案：B2.一斜面固定在水平面上，在斜面頂端有一長木板，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，木板上固定一輕質(zhì)彈簧測力計，彈簧測力計下面固定一個光滑的小球如圖所示，木板固定時，彈簧測力計示數(shù)為F1，由靜止釋放后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為F2，斜面的高為h，底邊長為d，則下列說法正確的是A．穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

B．穩(wěn)定后彈簧仍處于拉伸狀態(tài)C

D．參考答案：BC【解

析】平衡時對小球分析，運動后穩(wěn)定時整體分析，根據(jù)牛頓第二定律獨立性，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對小球有，而，計算可得C正確。

3.2011年3月11日，日本東海岸發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)的海嘯摧毀了日本福島第一核電站的冷卻系統(tǒng)，最終導致福島第一核電站的6座核反應(yīng)堆不同程度損壞，向空氣中泄漏大量碘131和銫137、鋇等放射性物質(zhì)，這些放射性物質(zhì)隨大氣環(huán)流飄散到許多國家．4月4日，日本開始向太平洋排放大量帶有放射性物質(zhì)的廢水，引起周邊國家的指責．有效防治核污染，合理、安全利用核能成為當今全世界關(guān)注的焦點和熱點。下列說法中正確的是：A．福島第一核電站是利用原子核衰變時釋放的核能來發(fā)電B．銫、碘、鋇等衰變時釋放能量，故會發(fā)生質(zhì)量虧損C．銫137進行β衰變時，往往同時釋放出γ射線，γ射線具有很強的穿透能力，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板D．銫137進入人體后主要損害人的造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，其半衰期是30.17年，如果將銫137的溫度降低到0度以下，可以延緩其衰變速度．參考答案：BC

4.（單選）有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑．AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）．現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是（）A.N不變,

T變大

B.N不變，T變小

C.N變大，T變大

D.N變大，T變小參考答案：B解：以兩環(huán)組成的整體，分析受力情況如圖1所示．根據(jù)平衡條件得，N=2mg保持不變．再以Q環(huán)為研究對象，分析受力情況如圖2所示．設(shè)細繩與OB桿間夾角為α，由平衡條件得，細繩的拉力，P環(huán)向左移一小段距離時，α減小，cosα變大，T變?。?/p>

故選：B．5.一彈簧振子作簡諧振動，則下列說法中正確的是(

)A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．振子通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．振子每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同D．振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同參考答案：.D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個小環(huán)P，OB上套有一個小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，移動后和移動前比較，AO桿對P環(huán)的支持力N；細繩的拉力T

。

參考答案：不變，變大7.19．如上右圖所示，物體A重30N，用F等于50N的力垂直壓在墻上靜止不動，則物體A所受的摩擦力是

N；物體B重30N，受到F等于20N的水平推力靜止不動，則物體B所受的摩擦力是

N。參考答案：30

208.在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=（用L、g表示），]其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是。（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

0.70m/s

0.88m/s9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

11010.（4分）居民小區(qū)里的樓道燈，采用門電路控制，電路如圖所示。白天的時候，即使拍手發(fā)出聲音，樓道燈也不亮；但是到了晚上，拍手發(fā)出聲音后，燈就亮了，并采用延時電路，使之亮一段時間后就熄滅。電路中用聲控開關(guān)，即聽到聲音后，開關(guān)閉合，則應(yīng)該使用__________門電路控制電燈，其中R2是光敏電阻，受光照后電阻減小，R1為定值電阻，S是聲控開關(guān)，黑夜時R1和R2的大小關(guān)系是R1______R2（選填“<<”、“=”或“>>”）。參考答案：

答案：與，<<11.如圖所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置：（1）當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，a、b仍同時落地，該實驗結(jié)果可表明（

）。A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運動的時間相等C.a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同D.a小球在水平方向的分運動是勻加速直線運動（2）利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C，如圖乙所示，圖中O為拋出點，B點在兩坐標線交點，坐標xB=40cm，yB=20cm，則a小球水平飛出時的初速度大小為v0=_______m/s；平拋小球在B點處的瞬時速度的大小為vB=_____m/s（g=10m/s2）。參考答案：

(1).（1）BC

(2).（2）

(3).(1)當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，知運動時間相等，a球在豎直方向上的分運動與b小球的運動相同，但不能說明a小球水平方向的分運動是勻速直線運動，故選BC。

（2）A點的橫坐標為20cm，縱坐標為5cm，C點的橫坐標為60cm，縱坐標為45cm，根據(jù)得，，則平拋運動的初速度:；B點豎直方向上的分速度，則B點的瞬時速度:。12.如圖所示是某同學探究功與速度變化的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間?t，通過描點作出線性圖象，研究功與速度變化的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

13.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大小；小車后面的打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運動的速度與加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間還有打點計時器所打的4個點未畫出，打點計時器使用的是50Hz交流電源。①由圖乙，AB兩點間的距離為S1=3.27cm，AC兩點間的距離為S2=

cm，小車此次運動經(jīng)B點時的速度

m/s，小車的加速度a=

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）

②要驗證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測出的物理量外，實驗中還要使用

來測量出

；

③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A、適當墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量MC、定滑輪的輪軸要盡量光滑參考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小車總質(zhì)量（或小車質(zhì)量）③A。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當傳播是的頻率不會發(fā)生變化。15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖17所示，水平地面上方有一高度為H、界面分別為PQ、MN的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。矩形導線框abcd在磁場上方某一高度處，導線框ab邊長為l1，bd邊長為l2，導線框的質(zhì)量為m，電阻為R。磁場方向垂直于線框平面，磁場高度H>l2。線框從某高處由靜止落下，當線框的cd邊剛進入磁場時，線框的加速度方向向下、大小為；當線框的cd邊剛離開磁場時，線框的加速度方向向上、大小為。運動過程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊始終平行PQ。空氣阻力不計，重力加速度為g。求：（1）線框開始下落時距離磁場上邊界PQ的高度；（2）從線框的cd邊進入磁場至線框的ab邊剛進入磁場過程中到現(xiàn)況產(chǎn)生的焦耳熱；參考答案：（1）（2）Q=

=17.如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角θ=37o。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細線AC長L＝1m，B點距轉(zhuǎn)軸的水平距離和距C點豎直距離相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時，細線AB上的張力為0而細線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度的大??；（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時，細線AB剛好豎直，且張力為0，求此時角速度的大小；（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，試通過計算在坐標圖中畫出細線AC上張力T隨角速度的平方變化的關(guān)系圖像

參考答案：解（1）細線AB上張力恰為零時有

（2分）解得

（1分）（2）細線AB恰好豎直，但張力為零時，由幾何關(guān)系得：

（2分）

此時

（1分）

（3）時，細線AB水平，細線AC上張力的豎直分量等于小球的重力

（1分）時細線AB松弛細線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運動需要的向心力

（2分）

時，細線AB在豎直方向繃直，仍然由細線AC上張力的水平分量提供小球做圓周運動需要的向心力

（1分）綜上所述時，不變時，

關(guān)系圖象如圖所示

（2分）

18.如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距L=0.5m，，導軌左端連接一個R=0