广东省佛山市石门高级中学 2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省佛山市石门高级中学2021-2022学年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.如图所示M是竖直放置的平面镜，平面镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离平面镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为

A．

B．C．

D．h参考答案：A解析：由平面镜成像的对称性及相似三角形求解。2.《中华人民共和国道路交通安全法》新规于2011年5月1日起施行。新规最大亮点，就是加大了对酒驾的处罚力度。酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是A．U越大，表示C越大，C与U成正比B．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比C．U越大，表示C越小，C与U成反比D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比参考答案：B3.(单选题)如图所示，建筑工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装置一个定滑轮（图中未画出）．用绳AC通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止建筑材料与墙壁相碰，站在地面上的工人还另外用绳CB拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L．若不计两根绳的重力，在建筑材料缓慢提起的过程中，绳AC与CB的拉力F1和F2的大小变化情况是（）A．F1增大，F2增大B．F1增大，F2不变C．F1不变，F2增大D．F1减小，F2减小参考答案：A解：在建筑材料缓慢提起的过程中，其合力保持为零．因物体与墙壁的距离始终保持不变，先明确两点：（1）根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，保持不变；（2）在题型设条件下图中标明的两角度一个增大，另一个减小．然后就用平行四边形定则作出图（2），由图知，两根绳子上的拉力F1和F2均增大．故A正确．故选A4.用某种频率的光照射锌板，使其发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是A．增大入射光的强度B．增加入射光的照射时间C．换用频率更高的入射光照射锌板D．换用波长更长的入射光照射锌板参考答案：C根据爱因斯坦光电效应方程可知Ek与照射光的频率成线性关系，只有选项C可行。5.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则（

）A.6种光子中有2种属于巴耳末系B.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的C.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应D.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量参考答案：AD结合题干中巴耳末系的定义可知选项A正确；6种光子中波长最长即能量最少的是n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生的，选项B错误；从n=2能级跃迁到基态释放的光子频率大于从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子的频率，故选项C错误；只要离子或照射光的能量大于或等于激发态的能量就可以使该激发态的原子发生电离，选项D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。7.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

8.如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银，温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为p0＝75cmHg，则当温度变为___________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为___________cm。参考答案：-5.14；9.52

9.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律10.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、3011.一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为

；它在1/6周期内的平均速度的大小为

。参考答案：；12.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：113.有一个电压表V，其内阻为30kΩ、量程约25V～35V，共有30个均匀小格，但刻度已经模糊。为了测量其量程并重新刻度，现有下列器材供选用：

标准电压表V1：量程3V，内阻为3kΩ标准电压表V2:量程12V，内阻为3kΩ电流表A:量程0～3A，内阻未知滑动变阻器R:总阻值1kΩ稳压电源E:30V，内阻不能忽略开关、导线若干(1)根据上述器材，小明同学设计了如图所示的实验电路图。你认为此电路设计是否可行？请简述理由：________________。(2)请设计一个合理的电路图，画在答题卡的方框内，将所选用的器材用相应的符号表示（要求V表指针的偏转过半，并能测量多组数据）_________。(3)若某次测量时V表指针所指格数为N，写出计算量程的表达式Ug=______；式中字母的意义是_______。参考答案：

(1).电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显；

(2).如图所示；

(3).300U1/N

(4).其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数【详解】（1）用此电路，电流表A的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显，则此电路不可行；（2）待测电压表V的最大电流与标准电压表V1的最大电流接近相同，可用待测电压表V与标准电压表V1串联进行实验；电路如图；（3）待测电压表V的内阻是标准电压表V1内阻的10倍，则待测电压表V两端的电压是标准电压表V1电压的10倍，则当V1读数为U1时，待测电压表两端电压为10U1，则量程为：；其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为_____________mm参考答案：6.703mm15.物质材料的电阻率的往往随温度的变化而变化，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们选用的器材有：用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z；电压表（量程，内阻约）；电流表A（量程，内阻约）；电源E（电动势2V，内阻不计）滑动变阻器（最大阻值约1Ω）、开关S、导线。同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示，U/V00.400.600.801.001.201.50I/A00.200.450.801.251.802.80

①甲同学在实验过程中，采用的电路图是

②根据甲同学的实验数据，可判断元件Z是

材料（填“金属”或“半导体”）③乙同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表

挡(填“欧姆x10”、“直流电压2.5V”、“直流电流2.5mA”)，检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是

。参考答案：①B（2分）

②半导体材料（2分）

③直流电压2.5V（2分）；电流表断路四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗糙的斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于，整个装置竖直放置，是最低点，圆心角，与圆心等高．圆弧轨道半径0．5m，斜面长。现有一个质量0．1kg的小物体从斜面上端点无初速下滑，物体与斜面之间的动摩擦因数为(已知,g=10m/s2)。求：（1）物体第一次通过点时的速度大小和对点处轨道的压力各为多大?（2）物体第一次离开点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点和点之间的高度差为多大?（3）物体从空中又返回到圆轨道和斜面．多次反复，在整个运动过程中，物体对点处轨道的最小压力为多大?参考答案：（1）物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理：

（2分）

（2分）经点时

（2分）

根据牛顿第二定律，对点的压力

（1分）（2））从到机械能守恒

（2分）

与间高度差

（1分）（3）物体最后在与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经点压力最小，由到根据机械能守恒

（2分）

（1分）根据牛顿第三定律

压力

17.如图10甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，长为L，两板加电压后板间可视为匀强电场，图乙表示一周期性变化的交变电压。t＝0时，将图乙中交变电压加在A、B两板上，此时恰好有一质量为m、电荷量为q的粒子在两板中央沿平行两板中线以速度v0射入电场