2021年福建省莆田市黄石第一中学高三物理期末试题含解析

2021年福建省莆田市黄石第一中学高三物理期末试题含解析一、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1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期T>0.20s。下列说法正确的是______A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷D．x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m参考答案：ACE2.如图所示，将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一滑块A放在物体B上，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余摩擦忽略不计。已知物体B的质量为M，滑块A的质量为m，重力加速度为g。当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ，下列选项正确的是A.物体B对水平面的压力大小为(M+m)gB.物体B受到水平面的摩擦力大小为mgtanθC.将物体B级慢向左移动一小段距离，滑块A对物体B的压力将变小D.将物体B缓慢向左移动一小段距离，滑块A与竖直挡板之间的弹力将变大参考答案：ADCD、首先对物体A受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：，将物体B级慢向左移动一小段距离，变小，根据牛顿第三定律，A对B的压力大小变大，滑块A与竖直挡板之间的弹力将变大，故C错误，D正确；AB、再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、墙壁支持力、地面的静摩擦力，如图所示根据平衡条件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小，再根据牛顿第三定律,对地压力大小为(M+m)g，故B错误，A正确；故选AD。【点睛】首先对物体A受力分析，受重力、B的支持力、挡板的支持力，根据平衡条件列式求解；然后再对整体受力分析，根据平衡条件力列式求解地面支持力和静摩擦力大小。3.（单选）如图所示，一物体以某一初速度v0从固定的粗糙斜面底端上滑至最高点又返回底端的过程中，以沿斜面向上为正方向．若用h、x、v和Ek分别表示物块距水平地面高度、位移、速度和动能，t表示运动时间．则可能正确的图象是（）A．B．C．D．参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：根据某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端，知上滑过程中，物块做匀加速直线运动，下滑时做匀加速直线运动；在粗糙斜面上运动，摩擦力做功，物体的机械能减少，故回到底端时速度小于出发时的速度；根据运动特征判断各图形．解答：解：A、上滑时做匀减速运动，故h曲线斜率先大后小，且平均速度大，运动时间短；下滑时做匀加速运动，故h曲线斜率先小后大，且平均速度小，运动时间长；故A正确．B、上滑时x曲线斜率先大后小，下滑时x曲线斜率先小后大，故B错误．C、由于上滑时合外力为重力分力和摩擦力之和，加速度大小不变，沿斜面向下；下滑时合外力为重力分力和摩擦力之差，加速度大小不变，方向沿斜面向下；所以上滑时加速度大，所以速度曲线斜率大；下滑时加速度小，所以速度曲线效率小，且此过程中，摩擦力做功，使物块到达底端的速率变小，故C正确．D、根据动能定理得：，上滑时做匀减速运动，故EK曲线斜率先大后小；下滑时做匀加速运动，故Ek曲线斜率先小后大，故D错误．故选：AC．点评：根据图示各物理量的曲线斜率代表的意义，结合实际运动分析即可．4.①写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{

}

②对下面用相同红光照射做出的两幅图说法正确的是(

)

A．甲图是衍射图样，乙图是干涉图样

B．甲图是干涉图样，乙图是衍射图样

C．甲图是光通过单缝后的图样，乙图是光通过双缝后图样

D．甲图是光通过双缝后的图样，乙图是光通过单缝后图样

③由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4的电源两端，则通过该元件的电流为

A。参考答案：5.在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的A．可见光成份

B．红外光成份

C．紫外光成份

D．无线电波成份参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。7.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=8.（填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极·他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断__________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计B.滑动变阻器R:0-20C.电压表V1:量程5V、内阻约50k

D.电压表V2:量程3V、内阻约20kE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5

F.电流表mA:量程50mA、内阻约5G.待测二极管D

H.单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________.(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。参考答案：(1)右（2）DF(3)9.如图所示，用质量为m的活塞密封住质量为M的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上．当封闭气体的热力学温度为T时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为__________．当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为______________．

参考答案：10.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.11.（4分）演示光电效应实验的装置如图所示，实验中，当用弧光灯发出的光照射锌板时，发现验电器指针会发生偏转，则指针上带的电是________电（填“正”或“负”）；已知锌的极限频率为v0，当用频率为v的光照射锌板时，只要满足_____________的条件，就能发生光电效应。参考答案：正电；v＞v012.某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率n和反向遏制电压Uc的值如下表所示。（已知电子的电量为e=1.6×10-19C）

根据表格中的数据，作出了Uc-n图像，如图所示，则根据图像求出：

①这种金属的截止频率为

Hz；（保留三位有效数字）

②普朗克常量

Js。（保留两位有效数字）参考答案：

①由图像读得：；②由图线斜率，解得：13.（4分）两木块质量分别为m、M，用劲度系数为K的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块1压下一段距离后释放，它就上下作简谐振动，在振动过程中木块2刚好始终不离开地面（即它对地面最小压力为零）。则：（1）木块1的最大加速度大小是

。（2）木块2对地面的最大压力大小是

。参考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出。F点的速度v=______m/s，加速a=___________m/s2（结果保留均两位有效数字）。参考答案：0.70,5.0

15.（08年石家庄二中12月月考）（6分）如图所示，为某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用电火花计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A、B、C、D、E都是选中的记数点，每两个记数点间都有四个自然点没有画出。已知电火花计时器使用的是220V、50Hz的交流电源。利用纸带旁边的刻度尺读出数据（要求读到毫米下一位）。记录在表格内（单位：cm），并计算出：

（1）打D点时纸带（或小车）的运动速度大小为v=

m/s。（2）打小车运动过程中的加速度大小为a=

m/s2。参考答案：答案：表格数据：2.50，4.50（2分）（1）0.225（2分）（2）0.50（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经10s后司机才刹车，使车匀减速运动10s恰停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2，停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2．（1）司机是在离收费窗口多远处发现收费站的．（2）因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车？因不停车通过可以节约多少时间？参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：（1）解出匀速运动的位移，再解出匀减速运动的位移，两位移相加即为要求的距离．（2）分段研究，收费时总时间为：减速到0的时间，加上收费的时间，再加上加速到20m/s的时间．不收费时的总时间为：减速到6m/s的时间，加上匀速运动的时间，加上加速到20m/s的时间，还要加上匀速运动的时间．上述时间的差值即为节约的时间．解答：解：（1）根据题意，设司机匀速运动位移为s1；减速运动时间为t2，位移为s2．s1=vt1=20×10=200（m）减速的位移=，司机是在离收费窗口的距离x=200+100m=300m．（2）根据题意轿车应该在收费窗口前9m处速度减为6m/s，设车减速位移为s1′，由，，所以，轿车应离收费窗口91+9=100（m）处开始刹车．设停车收费后加速时间为t3，位移为s3，则有：若停车收费经过窗口前100m到窗后200m的总时间为：t1+t2+t3=10+30+20=60（s）若不停车收费也是窗前100m开始刹车，时间为：，窗口前匀速时间：窗口后加速到20m/s所用时间为：加速运动的位移由：得，=182m，窗口后还有200﹣182=18（m）匀速运动，其时间为：若不停车经过窗口前100m到窗口后200m的总时间为：t4+t5+t6+t7=7+1.5+14+0.9=23.4（s）所以不停车通过可以节约时间为60﹣23.4=36.6（