2021年河南省信阳市刑集镇中学高三物理期末试卷含解析

2021年河南省信阳市刑集镇中学高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（

）A.

8.0Ω

B.10Ω

C.12Ω

D.12.5Ω参考答案：【知识点】闭合电路的欧姆定律．J2【答案解析】A解析：

由欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=U2．根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则内阻r=．故A正确．选A【思路点拨】由欧姆定律得U=E-Ir，的大小等于r，当I=0时，E=U，由图可知电池的电动势为U2．当电流为I1时，根据欧姆定律求出内阻．本题考查对图象的理解能力．2.（单选）如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）A．sinθ=B．tanθ=C．sinθ=D．tanθ=参考答案：解：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsinθ=mLω2，解得sin．故A正确，B、C、D错误．故选A．3.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是A．核反应方程为→B．这是一个裂变反应C．核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m4D．核反应过程中释放的核能△E=(m1+m2-m3-m4)c2参考答案：AD4.如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）A．B．gsinαC．gsinαD．2gsinα参考答案：

考点：牛顿第二定律．专题：整体思想．分析：对猫和木板受力分析受力分析，可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式来求解，把猫和木板当做一个整体的话计算比较简单．解答：解：木板沿斜面加速下滑时，猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，加速度为零．将木板和猫作为整体，根据牛顿第二定律F合=F猫+F木板=0+2ma（a为木板的加速度），整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小，即F合=3mgsinα，解得a=gsinα，所以C正确．故选C．点评：本题应用整体法对猫和木板受力分析，根据牛顿第二定律来求解比较简单，当然也可以采用隔离法，分别对猫和木板受力分析列出方程组来求解．5.关于动量、冲量，下列说法正确的是(

)A.物体动量越大，表明它受到的冲量越大B.物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量C.物体的速度大小没有变化，则它受到的冲量大小等于零D.物体动量的方向就是它受到的冲量的方向参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）验证一切物体相同的下落规律已成为物理学的经典实验之一，1971年，“阿波罗15号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重做了这个实验：让一根羽毛和一柄锤子同时落下，随后激动地说，如果没有

的发现，他就不可能到达他正踏着的那个地方。月球是目前人类到达的除地球外的惟一星体。月球上没有空气，是进行

实验的理想场所。参考答案：

答案：伽利略；自由落体7.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）8.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等9.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

10.由某门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。①该门电路是

；②请在电路中虚线框内画出该门电路符号。参考答案：答案：非门；（图略）

11.某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_____mm．（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____．（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____．参考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度．解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm．（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，．（3）根据速度位移公式得，，解得g=．故答案为：（1）3.35，（2），（3）．点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读．12.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第1点，D11、D21是顺次选取的第11点和第21点，由于实验选用特殊电源，若加速度的值是10cm/s2，则该打点计时器的频率是

Hz，D11点的速度为

m/s。参考答案：10，0.2

解析：设打点计时器的打点时间间隔为T，由于D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为10T，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以两点之间的间隔为0.1s，再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：T=解得：f==10Hz，13.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．（1）应该选择的实验电路是图1中的甲（选项“甲”或“乙”）．（2）现有电流表（0﹣0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0﹣15V）

B．电压表（0﹣3V）C．滑动变阻器（0﹣50Ω）

D．滑动变阻器（0﹣500Ω）实验中电压表应选用B；滑动变阻器应选用C；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U﹣I图线．序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=1.5v，内电阻r=0.83Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P﹣U关系的是C．参考答案：：解：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U﹣I图象如图所示；（4）由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻：r==≈0.83Ω；（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C．故答案为：（1）甲；（2）B；C；（3）图示如图所示；（4）1.5；0.83；（5）C．15.一种电池标称电动势为9V，内电阻约50Ω，允许的最大输出电流为50mA。为了较准确的测量这个电池的电动势和内电阻，可以设计出如下左图所示的实验电路，已知实验中所使用的电压表内电阻足够大，可以忽略其对电路的影响；图中R为电阻箱，阻值范围为0~999.9Ω，R0为保护电阻。①实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：A．10Ω

B．50Ω

C．200Ω

D．500Ω实验时，R0应选用______较好（填字母代号）。②按照下左图所示的电路图，将下右图所示的实物连接成实验电路。③在实验中，当变阻箱调到图所示位置时其阻值是_____Ω，这时闭合开关S，若电压表的示数为8.70V，那么此时通过电阻箱的电流为______mA。④断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数。多次重复上述操作，可得到多组电压值U和通过电阻箱的电流值I，利用多次读取和计算出的数据，作出如坐标纸所示的图线。根据图线可知，该电池的电动势E=_____V，内阻r=______Ω。参考答案：）①C；②如右图；③343.8Ω，16mA；

④9.45～9.55（或9.5），50.0（或50）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（单选）在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，

并将小石块置于水平地面上，如图所示．若水平的风力逐渐增大（设气

球所受空气的浮力不变），则A．细绳的拉力逐渐减小

B．小石块有可能连同气球一起被吹离地面

C．地面受到小石块的压力逐渐减小

D．小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变参考答案：D解析：A、以气球为研究对象，分析受力如图1所示：重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T．设绳子与水平方向的夹角为α，当风力增大时，α将减小．根据平衡条件得竖直方向：F1=G1+Tsinα，当α减小时，sinα减小，而F1、G1都不变，则绳子拉力T增大．故A错我．

C、D、以气球和石块整体为研究对象，分析受力如图2，根据平衡条件得竖直方向：N+F1=G1+G2，

水平方向：f=F气球所受的浮力F1、气球的重力G1、石块的重力G2都不变，则地面对石块的支持力N不变，地面受到小石块的压力也不变．在石块滑动前，当风力F增大时，石块所受的摩擦力增大，当石块滑动后受到的摩擦力f=μN保持不变．故C错误，D正确．B、由于地面对石块的支持力N=G1+G2-F1保持不变，与风力无关，所以当风力增大时，小石块连同气球一起不可能被吹离地面．故B错误．故选：D．17.（计算）（2015?昌平区二模）如图（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为L，左端连接有阻值为R的电阻．有一质量为m的导体棒ab垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为L．导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略．（1）若在一段时间t0内，磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大，t0时刻，B=B0，如图（乙）所示．在导体棒ab上施加一外力，保持其静止不动，求：a．这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；b．在时刻施加在棒上的外力的大小和方向．（2）若磁场保持B=B0不变，如图（丙）所示，让导体棒ab以初速度v0向右滑动，棒滑行的最远距离为s．试推导当棒滑行的距离为λs时（0＜λ＜1），电阻R上消耗的功率P=．参考答案：答：（1）a．这段时间内棒中的感应电流的大小为，方向b