2021年福建省莆田市黃石第一中學高三物理期末試題含解析

2021年福建省莆田市黃石第一中學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1.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。己知該波的周期T>0.20s。下列說法正確的是______A．波速為0.40m/sB．波長為0.08mC．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D．x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m參考答案：ACE2.如圖所示，將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一滑塊A放在物體B上，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余摩擦忽略不計。已知物體B的質(zhì)量為M，滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。當整個裝置靜止時，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ，下列選項正確的是A.物體B對水平面的壓力大小為(M+m)gB.物體B受到水平面的摩擦力大小為mgtanθC.將物體B級慢向左移動一小段距離，滑塊A對物體B的壓力將變小D.將物體B緩慢向左移動一小段距離，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大參考答案：ADCD、首先對物體A受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：，將物體B級慢向左移動一小段距離，變小，根據(jù)牛頓第三定律，A對B的壓力大小變大，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大，故C錯誤，D正確；AB、再對AB整體受力分析，受重力、地面支持力、墻壁支持力、地面的靜摩擦力，如圖所示根據(jù)平衡條件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小，再根據(jù)牛頓第三定律,對地壓力大小為(M+m)g，故B錯誤，A正確；故選AD。【點睛】首先對物體A受力分析，受重力、B的支持力、擋板的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解；然后再對整體受力分析，根據(jù)平衡條件力列式求解地面支持力和靜摩擦力大小。3.（單選）如圖所示，一物體以某一初速度v0從固定的粗糙斜面底端上滑至最高點又返回底端的過程中，以沿斜面向上為正方向．若用h、x、v和Ek分別表示物塊距水平地面高度、位移、速度和動能，t表示運動時間．則可能正確的圖象是（）A．B．C．D．參考答案：考點：動能定理的應用；牛頓第二定律．專題：動能定理的應用專題．分析：根據(jù)某物塊以初速度v0從底端沿斜面上滑至最高點后又回到底端，知上滑過程中，物塊做勻加速直線運動，下滑時做勻加速直線運動；在粗糙斜面上運動，摩擦力做功，物體的機械能減少，故回到底端時速度小于出發(fā)時的速度；根據(jù)運動特征判斷各圖形．解答：解：A、上滑時做勻減速運動，故h曲線斜率先大后小，且平均速度大，運動時間短；下滑時做勻加速運動，故h曲線斜率先小后大，且平均速度小，運動時間長；故A正確．B、上滑時x曲線斜率先大后小，下滑時x曲線斜率先小后大，故B錯誤．C、由于上滑時合外力為重力分力和摩擦力之和，加速度大小不變，沿斜面向下；下滑時合外力為重力分力和摩擦力之差，加速度大小不變，方向沿斜面向下；所以上滑時加速度大，所以速度曲線斜率大；下滑時加速度小，所以速度曲線效率小，且此過程中，摩擦力做功，使物塊到達底端的速率變小，故C正確．D、根據(jù)動能定理得：，上滑時做勻減速運動，故EK曲線斜率先大后小；下滑時做勻加速運動，故Ek曲線斜率先小后大，故D錯誤．故選：AC．點評：根據(jù)圖示各物理量的曲線斜率代表的意義，結(jié)合實際運動分析即可．4.①寫出鈉核(Na)俘獲一個粒子后放出一個質(zhì)子的核反應方程{

}

②對下面用相同紅光照射做出的兩幅圖說法正確的是(

)

A．甲圖是衍射圖樣，乙圖是干涉圖樣

B．甲圖是干涉圖樣，乙圖是衍射圖樣

C．甲圖是光通過單縫后的圖樣，乙圖是光通過雙縫后圖樣

D．甲圖是光通過雙縫后的圖樣，乙圖是光通過單縫后圖樣

③由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動勢為8V，內(nèi)阻為4的電源兩端，則通過該元件的電流為

A。參考答案：5.在演示光電效應的實驗中，把某種金屬板連在驗電器上，第一次，用弧光燈直接照射金屬板，驗電器的指針就張開一個角度。第二次，在弧光燈和金屬板之間，插入一塊普通玻璃板，再用弧光燈照射，驗電器指針不張開。由此可以判定，使金屬板產(chǎn)生光電效應的是弧光中的A．可見光成份

B．紅外光成份

C．紫外光成份

D．無線電波成份參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學記錄了高度和加速度的對應值，并在坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運動學公式知L=,解得，即斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)。（2）由題意對物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當?shù)氐闹亓铀俣取?.（1）為研究某一電學元件的導電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=8.（填空）二極管是一種半導體元件，它的符號為，其特點是具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時電阻比較小.而從負極流人時電阻比較大。(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標識模糊，為判斷該二極管的正、負極·他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開關(guān)旋至合適倍率.進行歐姆調(diào)零.將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時.指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷__________(填“左”或“右”)端為二極管的正極.(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計B.滑動變阻器R:0-20C.電壓表V1:量程5V、內(nèi)阻約50k

D.電壓表V2:量程3V、內(nèi)阻約20kE.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5

F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5G.待測二極管D

H.單刀單擲開關(guān)S，導線若干為了提高測量結(jié)果的準確度，電壓表應選用________，電流表應選用________.(填寫各器材前的字母代號)(3)為了達到測量目的，請在答題卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。參考答案：(1)右（2）DF(3)9.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當封閉氣體的熱力學溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：10.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.11.（4分）演示光電效應實驗的裝置如圖所示，實驗中，當用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負”）；已知鋅的極限頻率為v0，當用頻率為v的光照射鋅板時，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應。參考答案：正電；v＞v012.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率n和反向遏制電壓Uc的值如下表所示。（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-n圖像，如圖所示，則根據(jù)圖像求出：

①這種金屬的截止頻率為

Hz；（保留三位有效數(shù)字）

②普朗克常量

Js。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

①由圖像讀得：；②由圖線斜率，解得：13.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡諧振動，在振動過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示是某同學做“研究勻變速直線運動”實驗時獲得的一條紙帶。打點計時器電源頻率為50Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不清晰而未畫出。F點的速度v=______m/s，加速a=___________m/s2（結(jié)果保留均兩位有效數(shù)字）。參考答案：0.70,5.0

15.（08年石家莊二中12月月考）（6分）如圖所示，為某同學在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用電火花計時器打出的一條紙帶，紙帶上標出的A、B、C、D、E都是選中的記數(shù)點，每兩個記數(shù)點間都有四個自然點沒有畫出。已知電火花計時器使用的是220V、50Hz的交流電源。利用紙帶旁邊的刻度尺讀出數(shù)據(jù)（要求讀到毫米下一位）。記錄在表格內(nèi)（單位：cm），并計算出：

（1）打D點時紙帶（或小車）的運動速度大小為v=

m/s。（2）打小車運動過程中的加速度大小為a=

m/s2。參考答案：答案：表格數(shù)據(jù)：2.50，4.50（2分）（1）0.225（2分）（2）0.50（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站，經(jīng)10s后司機才剎車，使車勻減速運動10s恰停在繳費窗口，繳費后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行．已知小轎車剎車時的加速度為2m/s2，停車繳費所用時間為30s，啟動時加速度為1m/s2．（1）司機是在離收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站的．（2）因國慶放假期間，全國高速路免費通行，小轎車可以不停車通過收費站，但要求轎車通過收費窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s，則國慶期間該小轎車應離收費窗口至少多遠處開始剎車？因不停車通過可以節(jié)約多少時間？參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：（1）解出勻速運動的位移，再解出勻減速運動的位移，兩位移相加即為要求的距離．（2）分段研究，收費時總時間為：減速到0的時間，加上收費的時間，再加上加速到20m/s的時間．不收費時的總時間為：減速到6m/s的時間，加上勻速運動的時間，加上加速到20m/s的時間，還要加上勻速運動的時間．上述時間的差值即為節(jié)約的時間．解答：解：（1）根據(jù)題意，設司機勻速運動位移為s1；減速運動時間為t2，位移為s2．s1=vt1=20×10=200（m）減速的位移=，司機是在離收費窗口的距離x=200+100m=300m．（2）根據(jù)題意轎車應該在收費窗口前9m處速度減為6m/s，設車減速位移為s1′，由，，所以，轎車應離收費窗口91+9=100（m）處開始剎車．設停車收費后加速時間為t3，位移為s3，則有：若停車收費經(jīng)過窗口前100m到窗后200m的總時間為：t1+t2+t3=10+30+20=60（s）若不停車收費也是窗前100m開始剎車，時間為：，窗口前勻速時間：窗口后加速到20m/s所用時間為：加速運動的位移由：得，=182m，窗口后還有200﹣182=18（m）勻速運動，其時間為：若不停車經(jīng)過窗口前100m到窗口后200m的總時間為：t4+t5+t6+t7=7+1.5+14+0.9=23.4（s）所以不停車通過可以節(jié)約時間為60﹣23.4=36.6（