2021年福建省莆田市黃石第一中學(xué)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(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(shí)的波形分別如圖中實(shí)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(diǎn)在t=0.70s時(shí)位于波谷D．x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12s時(shí)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(jì)。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(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，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(xiàng)正確的是A.物體B對(duì)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(jí)慢向左移動(dòng)一小段距離，滑塊A對(duì)物體B的壓力將變小D.將物體B緩慢向左移動(dòng)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(duì)物體A受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：，將物體B級(jí)慢向左移動(dòng)一小段距離，變小，根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)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(cuò)誤，D正確；AB、再對(duì)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(duì)地壓力大小為(M+m)g，故B錯(cuò)誤，A正確；故選AD?！军c(diǎn)睛】首先對(duì)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(duì)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(diǎn)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(dòng)能，t表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間．則可能正確的圖象是（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)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(diǎn)后又回到底端，知上滑過程中，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在粗糙斜面上運(yùn)動(dòng)，摩擦力做功，物體的機(jī)械能減少，故回到底端時(shí)速度小于出發(fā)時(shí)的速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征判斷各圖形．解答：解：A、上滑時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，故h曲線斜率先大后小，且平均速度大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間短；下滑時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故h曲線斜率先小后大，且平均速度小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長；故A正確．B、上滑時(shí)x曲線斜率先大后小，下滑時(shí)x曲線斜率先小后大，故B錯(cuò)誤．C、由于上滑時(shí)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(shí)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(shí)加速度大，所以速度曲線斜率大；下滑時(shí)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(dá)底端的速率變小，故C正確．D、根據(jù)動(dòng)能定理得：，上滑時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，故EK曲線斜率先大后??；下滑時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故Ek曲線斜率先小后大，故D錯(cuò)誤．故選：AC．點(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖示各物理量的曲線斜率代表的意義，結(jié)合實(shí)際運(yùn)動(dòng)分析即可．4.①寫出鈉核(Na)俘獲一個(gè)粒子后放出一個(gè)質(zhì)子的核反應(yīng)方程{

}

②對(duì)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。現(xiàn)將該元件接在電動(dòng)勢(shì)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，把某種金屬板連在驗(yàn)電器上，第一次，用弧光燈直接照射金屬板，驗(yàn)電器的指針就張開一個(gè)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(yàn)電器指針不張開。由此可以判定，使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)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(jì)16分6.某探究性學(xué)習(xí)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(shí)驗(yàn)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(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)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(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)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(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)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(cè)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(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)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(shí)，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知L=,解得，即斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)。（2）由題意對(duì)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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時(shí)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(dǎo)體”）。通電時(shí)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(shí)的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動(dòng)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(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”．使用“金屬電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系．請(qǐng)用E、R0、k等物理量表示所測(cè)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(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計(jì)電流值減小，可知t1刻度應(yīng)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(dǎo)體元件，它的符號(hào)為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時(shí)電阻比較小.而從負(fù)極流人時(shí)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(biāo)識(shí)模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極·他們用多用電表電阻擋測(cè)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(jìn)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(shí).指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)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(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)B.滑動(dòng)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(cè)二極管D

H.單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________.(填寫各器材前的字母代號(hào))(3)為了達(dá)到測(cè)量目的，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)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(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時(shí)，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)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(shè)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(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時(shí)，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v012.某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)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(dòng)，在振動(dòng)過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對(duì)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(duì)地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示是某同學(xué)做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的一條紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)由于不清晰而未畫出。F點(diǎn)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(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用電火花計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，紙帶上標(biāo)出的A、B、C、D、E都是選中的記數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)自然點(diǎn)沒有畫出。已知電火花計(jì)時(shí)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(jì)算出：

（1）打D點(diǎn)時(shí)紙帶（或小車）的運(yùn)動(dòng)速度大小為v=

m/s。（2）打小車運(yùn)動(dòng)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)正前方有個(gè)收費(fèi)站，經(jīng)10s后司機(jī)才剎車，使車勻減速運(yùn)動(dòng)10s恰停在繳費(fèi)窗口，繳費(fèi)后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行．已知小轎車剎車時(shí)的加速度為2m/s2，停車?yán)U費(fèi)所用時(shí)間為30s，啟動(dòng)時(shí)加速度為1m/s2．（1）司機(jī)是在離收費(fèi)窗口多遠(yuǎn)處發(fā)現(xiàn)收費(fèi)站的．（2）因國慶放假期間，全國高速路免費(fèi)通行，小轎車可以不停車通過收費(fèi)站，但要求轎車通過收費(fèi)窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s，則國慶期間該小轎車應(yīng)離收費(fèi)窗口至少多遠(yuǎn)處開始剎車？因不停車通過可以節(jié)約多少時(shí)間？參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：（1）解出勻速運(yùn)動(dòng)的位移，再解出勻減速運(yùn)動(dòng)的位移，兩位移相加即為要求的距離．（2）分段研究，收費(fèi)時(shí)總時(shí)間為：減速到0的時(shí)間，加上收費(fèi)的時(shí)間，再加上加速到20m/s的時(shí)間．不收費(fèi)時(shí)的總時(shí)間為：減速到6m/s的時(shí)間，加上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，加上加速到20m/s的時(shí)間，還要加上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．上述時(shí)間的差值即為節(jié)約的時(shí)間．解答：解：（1）根據(jù)題意，設(shè)司機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)位移為s1；減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，位移為s2．s1=vt1=20×10=200（m）減速的位移=，司機(jī)是在離收費(fèi)窗口的距離x=200+100m=300m．（2）根據(jù)題意轎車應(yīng)該在收費(fèi)窗口前9m處速度減為6m/s，設(shè)車減速位移為s1′，由，，所以，轎車應(yīng)離收費(fèi)窗口91+9=100（m）處開始剎車．設(shè)停車收費(fèi)后加速時(shí)間為t3，位移為s3，則有：若停車收費(fèi)經(jīng)過窗口前100m到窗后200m的總時(shí)間為：t1+t2+t3=10+30+20=60（s）若不停車收費(fèi)也是窗前100m開始剎車，時(shí)間為：，窗口前勻速時(shí)間：窗口后加速到20m/s所用時(shí)間為：加速運(yùn)動(dòng)的位移由：得，=182m，窗口后還有200﹣182=18（m）勻速運(yùn)動(dòng)，其時(shí)間為：若不停車經(jīng)過窗口前100m到窗口后200m的總時(shí)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(shí)間為60﹣23.4=36.6（