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1、2021-2022学年河北省唐山市唐钢职业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. （）（6分）如图所示，是一列简谐横波在时的波形图，此时P点沿轴的正方向运动，已知波的传播速度为，则下列说法中正确的是 A波长为B波沿轴正方向传播C经过质点P沿轴移动D经过任意时间质点Q和P的振动情况总是相同的参考答案：BD2. 关于机械能守恒，下列说法正确的是 （ ） A做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒 B做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒 C平抛运动的物体，其机械能一定守恒 D物体不受摩擦力，其机械能一定守恒参考答案：3. （多
2、选）2 012年6月18 日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（ ）A为实现对接两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 参考答案：BC4. 如图，动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有一只质量为 m 的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴以同样大小的加
3、速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F2，关于 F1 和 F2 的大小，下列判断中正确的是（ ）AF1 = F2 BF1(M + m)g，F2(M + m)gCF1+F2 =2(M + m)g DF1F2 =2(M + m)g参考答案：BC5. 质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛。比较两种情况，下列说法中正确的有 ( )A物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大 B在上升到最高点的过程中，它们受到的外力的冲量大小相等 C在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相等 D落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等参考答案： BC二、 填
4、空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：四个过程中， 是衰变； 是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。7. 某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为 由本实验可得出的结
5、论是： 参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化【考点】探究功与速度变化的关系【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化8. 氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃
6、迁,能产生 种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n= 的能级跃迁所产生的。参考答案：6 19. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将 （填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有 种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收 （填“吸收”或“放出”）； 5 10. 两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4m/s，波源的振幅均为A2cm。如图所示为t0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x0.2m和x0.8m的P、Q
7、两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x0.5m处。则两列波相遇的时刻为t_s，当t2.0s时质点M运动的路程为_cm。参考答案：0.75，2011. （5分）如图所示，在天花板的正下方有两点，已知，在天花板上寻找一点，在点与、之间各连接光滑细线，让两个小球分别穿在细线上，让小球同时从点下滑，两球同时滑到、点，则 ，所用的时间为 。 参考答案：解析：(等时园法)作、的中垂线，在中垂线上找一点为圆心，作一个圆，该圆与天花板切于点并过、两点，如图所示，则,，时间是。12. 在研究匀变速直线运动的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SB
8、D=L2，则物体的加速度为_ _参考答案：13. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴 (填“正”或“负”)方向传播，波速大小为 m/s.参考答案：负，10三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是
9、c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2） （1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角=37，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加
10、速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0 ，50N(2)25N ，30N (3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右
11、以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. (1)为应对月球表面夜晚的-150 以下的低温,“嫦娥三号”采用了放射性同位素热源(RHU)。放射性同位素热源一般利用半衰期较长的同位素,比如钚238(半衰期约为90年),放射性同位素发射高能量的射线,在热电元件中将热量转化成电流。一种得到钚238的核反应为UHX+n;XPu+e,由反应式可知,新核X的中子数为,y=;10 g钚238经过180年大约还剩下g。(2)如图所示,粗糙水平面与半径为R=
12、9.8 m的光滑1/4圆弧轨道平滑连接,质量为m的小滑块A在水平恒力F=1.5mg的作用下从水平面左侧某点向右运动,力F作用t1=2 s后撤去,小滑块A继续运动t2=2 s后与静止在圆弧轨道底端的另一小滑块B发生弹性碰撞,碰后小滑块B能沿圆弧轨道上升的最大高度为h=R/8。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g=9.8 m/s2。求小滑块A与小滑块B碰撞前瞬间的速度v0;求小滑块B的质量M。参考答案：(1) 14522.5本题主要考查核反应中的质量数、电荷数守恒和半衰期,意在考查考生对核反应规律的了解。由XPue可知新核的电荷数为93,质子数为93,质量数为238,则中子数为1
13、45,由UHX+n,可知y=2;由半衰期的概念知还剩下大约2.5 g钚238。(2)本题主要考查动量定理和动量守恒定律,意在考查考生运用动量和能量的有关规律解决运动和碰撞问题的能力。由动量定理有Ft1-mg(t1+t2)=mv0-0得v0=9.8 m/s设碰撞后A、B速度分别为v1、v2,由机械能守恒定律有Mgh=M得v2=4.9 m/s对于弹性碰撞过程,由能量守恒定律有m=m+M由动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2得M=3m无17. 钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我人民海军为此进行登陆演练，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s=1km处
14、。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角=30，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=ms平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量m，重力加速度g=10ms2，问：（1）军舰甲板到快艇的竖直高度H=? 队员甲在绳索上运动的时间t0=?（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大?最大速度多大?（3）若登陆艇额定功率5KW，载人后连同装备总质量103Kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10ms，则登陆艇运动的时间t=?参考答案：见解析18. 如图所示，倾角为的斜面体与正方体靠在一起置于水平面上，一质量为m的滑块从斜面的顶端由静止开始滑到斜面底端，此过程中正方体始终处于静止状态。已知斜面体的底面光滑，斜面部分与滑块间的动摩擦因数为,斜面体
