河南省信陽(yáng)市明港鎮(zhèn)第二中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省信陽(yáng)市明港鎮(zhèn)第二中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，a球置于C點(diǎn)正下方地面上時(shí)，輕繩cb恰好處于水平拉直狀態(tài)?，F(xiàn)將b球由靜止釋放，當(dāng)b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱悖藭r(shí)b球的機(jī)械能為E，b球重力的瞬時(shí)功率為P?，F(xiàn)把細(xì)桿D水平移動(dòng)少許，讓b球仍從原位置由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是A．若細(xì)桿D水平向左移動(dòng)，則b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，a球會(huì)離開(kāi)地面B．若細(xì)桿D水平向右移動(dòng)，則b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，a球會(huì)離開(kāi)地面C．若細(xì)桿D水平向左移動(dòng)，則b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，b球的機(jī)械能將大于ED．若細(xì)桿D水平向右移動(dòng)，則b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，b球重力的瞬時(shí)功率仍為P參考答案：D2.（單選）如圖所示，水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別連接質(zhì)量為m1和m2的物塊。m1在斜面上運(yùn)動(dòng)，三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法中正確的是A．若m2向下勻速運(yùn)動(dòng)，則斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，則斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)gD．若m2向上運(yùn)動(dòng)，則輕繩的拉力一定大于m2g參考答案：B3.下列說(shuō)法中正確的（

）A．外界對(duì)氣體做功，氣體的溫度一定升高B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)C．分子間的斥力和引力同時(shí)存在D．電冰箱是將熱量由高溫物體傳遞到低溫物體的電器參考答案：

C4.“嫦娥一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)了繞月飛行。月球表面的環(huán)繞速度比地球表面的環(huán)繞速度要小，已知月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，而地球的半徑是月球半徑的4倍，則月球的密度與地球的密度之比以及月球表面物體的環(huán)繞速度與地球人造衛(wèi)星的第一宇宙速度之比是(

)A．和

B．和

C．和

D．和參考答案：C5.（單選）如圖所示，可繞固定轉(zhuǎn)軸B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的直木板OB與水平面間的傾斜角為θ，在直木板O點(diǎn)處用鉸鏈連接一長(zhǎng)度一定的豎直直桿OA，且OA=OB，A與坡底B間有一個(gè)光滑的可伸縮的細(xì)直桿AB，細(xì)桿上穿一個(gè)小鋼球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，滑到B點(diǎn)所用時(shí)間用t表示，現(xiàn)改變直木板的傾斜角θ，在改變的過(guò)程中，始終使直桿OA保持豎直方向，則t—θ的關(guān)系圖象為

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將木板傾斜，可使小車(chē)牽引紙帶沿斜面下滑．小車(chē)拖動(dòng)紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計(jì)算后填寫(xiě)表格．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時(shí)間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

7.①如圖所示，一豎直的半圓形光滑軌道與一光滑曲面在最低點(diǎn)平滑連接，一小球從曲面上距水平面高處由靜止釋放，恰好通過(guò)半圓最高點(diǎn)，則半圓的半徑=

②用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，如圖所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：①

②

8.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：ΔE=17.6MeV.9.如圖所示為火警報(bào)警裝置的部分電路，其中ε為電源，r為電源內(nèi)阻，R2是半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器，它的電阻阻值隨溫度升高而減小，R1、R3是定值電阻．a(chǎn)、b兩端接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火險(xiǎn)險(xiǎn)情時(shí)，與險(xiǎn)情出現(xiàn)前相比，a、b兩端電壓U變小，電流表中的電流I變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；常見(jiàn)傳感器的工作原理．專(zhuān)題：恒定電流專(zhuān)題．分析：由題知，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2減小，分析外電路總電阻如何變化，根據(jù)歐姆定律分析干路電流的變化情況和路端電壓U的變化情況，根據(jù)R2、R3并聯(lián)電壓的變化情況，分析通過(guò)R3電流的變化情況，即可知電流表示數(shù)變化情況．解答：解：由題知，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2減小，R2、R3并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，路端電壓減小，即a、b兩端電壓U變?。籖2、R3并聯(lián)電壓U并=E﹣I（R1+r），I增大，E、R1、r均不變，則U并減小，通過(guò)R3電流減小，由于干路電流增大，則知電流表示數(shù)I變大．故答案為：變小，變大點(diǎn)評(píng)：本題是信息題，首先要抓住傳感器R2電阻與溫度的關(guān)系，其次按“部分→整體→部分”的順序進(jìn)行分析．10.某同學(xué)用DIS系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室做“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)描繪出兩次實(shí)驗(yàn)中的單擺的振動(dòng)圖像，由圖可知，兩次實(shí)驗(yàn)中單擺的頻率之比=

▲

；兩單擺擺長(zhǎng)之比▲

．參考答案：4:3

（2分）；

9:1611.一正方形線圈邊長(zhǎng)為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過(guò)有理想邊界的寬為30cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，線圈在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的全過(guò)程中，有電磁感應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。參考答案：0.4，0.04812.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天

平稱(chēng)量物體的質(zhì)量。為了在這種環(huán)境測(cè)量物體的質(zhì)量，某科學(xué)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測(cè)量工具。實(shí)驗(yàn)時(shí)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是

；②實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量有

；③待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對(duì)支持面幾乎沒(méi)有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運(yùn)動(dòng)周期T、小球運(yùn)動(dòng)圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）13.若神舟九號(hào)飛船在地球某高空軌道上做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G。則飛船

運(yùn)行的線速度大小為_(kāi)_____，運(yùn)行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一額定電壓為2．8V、額定功率0．56W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線。有下列器材可供選用

A．電壓表（量程0~3V內(nèi)阻約6kΩ）

B．電壓表（量程0~6V，內(nèi)阻約20kΩ）

C．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）

D．電流表（量程0~200mA，內(nèi)阻約20Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（最大電阻10Ω，允許最大電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器（最大電阻200Ω，允許最大電流150mA）

G．三節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為4．5V）

H．電鍵、導(dǎo)線若干

（1）為提高實(shí)驗(yàn)的精確程度，電壓表應(yīng)選用

；電流表應(yīng)選用

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

。（以上均填器材前的序號(hào)）

（2）請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖。

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，某同學(xué)將一電源（電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=5Ω）與此小燈泡直接連接時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是

W。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A

D

E（2）如圖（3）0．18（0．16～0．20范圍內(nèi)均給對(duì)）15.（7分）如圖（a）所示，A、B為傾斜的氣墊導(dǎo)軌C上的兩個(gè)固定位置，在A、B兩點(diǎn)各放置一個(gè)光電門(mén)（圖中未畫(huà)出），將質(zhì)量為M的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放（由于氣墊導(dǎo)軌阻力很小，摩擦可忽略不計(jì)），兩個(gè)光電門(mén)可測(cè)得滑塊在AB間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，再用尺測(cè)量出A點(diǎn)離B點(diǎn)的高度h。

（1）在其他條件不變的情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的傾角，從而改變A點(diǎn)離地的高度h，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以為縱坐標(biāo)、h為橫坐標(biāo)，得到如圖（b）所示圖像。則當(dāng)下滑時(shí)間為t＝0.6s時(shí)，h為_(kāi)_______m；若實(shí)驗(yàn)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，則AB間距s為_(kāi)_______m。（2）若實(shí)驗(yàn)中的氣墊導(dǎo)軌改為普通木板，摩擦力的影響不可忽略，此種情況下產(chǎn)生的-h圖像應(yīng)為_(kāi)_______（選填“直線”或“曲線”）。參考答案：（1）0.56±0.02（2分），1（2分）

（2）曲線（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成角）和正y軸為界，在x<0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，場(chǎng)強(qiáng)大小E=0.32V/m：以直線OM和正x軸為界，在y>0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.lT.一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以=2×m／s’的初速度射入磁場(chǎng)。己知粒子的比荷為q/m=5×C/kg，求：(1)粒子第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo)：(2)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間：(3)粒子最終離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)。參考答案：見(jiàn)解析17.如圖16所示．電阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,電容C=10μF，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻不計(jì)，若在工作過(guò)程中，電阻R2突然發(fā)生斷路。求:（1）通過(guò)電流計(jì)G的電流方向如何(用N-G-b或b-G-N表示)。（2）從電阻斷開(kāi)到電路穩(wěn)定的過(guò)程中，流經(jīng)電流計(jì)的電量。參考答案：（1）N—G—b（2分）

（2）

18.

（12分）空間存在垂直于紙面方向的均勻磁場(chǎng)其方向隨時(shí)間作周期性變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖線如圖（甲）所示。規(guī)定B>0時(shí)，磁場(chǎng)方向穿出紙面。現(xiàn)在磁場(chǎng)區(qū)域中建立一與磁場(chǎng)方向垂直的平面直角坐標(biāo)，如圖（乙）所示。一電量C質(zhì)量kg的帶正電粒子，位于原點(diǎn)O處，在時(shí)刻以初速度m/s沿軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力作用，不計(jì)磁場(chǎng)變化可能產(chǎn)生的一切其他影響。求：

（1）帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑；

（2）帶電粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的最短時(shí)間；

（3）要使帶電粒子過(guò)圖中的點(diǎn)，則磁場(chǎng)的變化周期為多少？

參考答案：

解析：（1）設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)半徑為R，則

2分

m

2分

（2）設(shè)點(diǎn)電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為，則

1分

若磁場(chǎng)的變化周期恰好為帶電粒子運(yùn)動(dòng)的，即它的軌跡為4個(gè)1/4圓相連接，