2021年湖南省衡陽市 縣水寺中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2021年湖南省衡陽市 縣水寺中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 鐵路上使用種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和速度，被安放在火車首節(jié)車廂下面的磁鐵能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，如圖所示（俯視圖）。當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一電信號，被控制中心接收。當(dāng)火車以恒定速度通過線圈時，表示線圈兩端的電壓uab隨時間變化關(guān)系的圖像是參考答案：答案：c2. 一根彈性繩沿x軸方向放置，左端在原點o處，用手握住繩的左端使其y軸方向做周期為1 s的簡諧運動，于是在繩上形成一列簡諧波，振動傳播到質(zhì)點m時的波形如圖所示繩上質(zhì)點n

2、的平衡位置為x=5 m，求：波從o傳到n的過程中，o點通過的路程；如果從n開始振動計時，畫出質(zhì)點n振動的位移時間圖線參考答案：由圖=2m   （1分）波速m/s=2m/s  （2分）波傳到n點需要時間：s=2.5s  （1分）波源振動的路程：cm=80cm  （2分）  圖（3分）3. 一宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，飛船的線速度是v1，周期是t1。變軌后，進(jìn)入半徑更大的軌道做勻速圓周運動，運動的線速度是v2，周期是t2，則av1v2，t1t2    bv1v2，t1t2  

3、 cv1v2，t1t2    dv1v2，t1t2 參考答案：b4. 電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器如圖甲為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方放置有一個連接到放大器的螺線管一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動金屬弦后，螺線管內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號轉(zhuǎn)為聲音信號。若由于金屬弦的振動，螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化如圖乙所示，則對應(yīng)感應(yīng)電流的變化為（       ）參考答案：b解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知，磁通量為零時感應(yīng)電流最大，磁通量最大時感應(yīng)電流為零，選項b正確

4、。5. （多選）如圖所示，真空中有兩個電量相同的正電荷a、b相距l(xiāng)放置，在ab連線的中垂線上有a、b、c三點，b點在ab連線的中點上，a較c離b近一些。現(xiàn)若將a、b兩電荷同時向兩邊擴(kuò)大相同距離，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則a兩電荷間電勢能將加大       bb點場強(qiáng)仍為零，a、c兩點場強(qiáng)都變小ca、b、c三點電勢都降低      d電場強(qiáng)度始終有ea>ec>eb參考答案：bc二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 一列頻率為2.5hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1

5、=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點的速度是_（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是_。      參考答案：零，1m<x<3m  7. 沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質(zhì)點p的平衡位置為x=17m，p點振動頻率為_hz，則p點至少再經(jīng)_s可達(dá)波峰。參考答案：0.5hz     &

6、#160;  1.3s8. 27在“用dis研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實驗中：（1）本實驗中需要用到的傳感器是光電門傳感器和     傳感器（2）讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間t內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值e，改變速度多次實驗，得到多組t與e，若以e為縱坐標(biāo)、       為橫坐標(biāo)作圖可以得到直線圖像（3）記錄下小車某次勻速向左運動至最后撞上螺線管停止的全過程中感應(yīng)電動勢與時間的變化關(guān)系，如圖所示，擋光時間t內(nèi)圖像所圍陰影部分面積為s，增加小車的速度再次

7、實驗得到的面積s      s（選填“”、“”或“=”）參考答案：（1）電壓   （2分）  （2）1/t  （2分）  （3）=    9. （1）某次研究彈簧所受彈力f與彈簧長度l關(guān)系實驗時得到如圖a所示的fl圖象由圖象可知：彈簧原長l0=   cm求得彈簧的勁度系數(shù)k=   n/m（2）按如圖b的方式掛上鉤碼（已知每個鉤碼重g=1n），使（1）中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針如圖b，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為 

8、0; cm由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為  個參考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3【考點】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系【分析】根據(jù)圖線的橫軸截距得出彈簧的原長，結(jié)合圖線的斜率求出他和的勁度系數(shù)刻度尺的讀數(shù)要讀到最小刻度的下一位，根據(jù)形變量，結(jié)合胡克定律求出彈力的大小，從而得出所掛鉤碼的個數(shù)【解答】解：（1）當(dāng)彈力為零時，彈簧的長度等于原長，可知圖線的橫軸截距等于原長，則l0=3.0cm，圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則有：k=200n/m（2）刻度尺所指的示數(shù)為1.50cm，則彈簧的形變量為：x=3.01.50cm=1.50cm，根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力為：f=kx=2

9、00×0.015n=3n=3g，可知圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為3個故答案為：（1）3.0，200；（2）1.50，310. 圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300a,內(nèi)阻rg=100 ，可變電阻r的最大阻值為10 k，電池的電動勢e=1.5 v,內(nèi)阻r=0.5 ，圖中與接線柱a相連的表筆顏色應(yīng)是      色，接正確使用方法測量電阻rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則rx=      k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法

10、再測上述rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較      （填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：紅；5；變大11. 如圖所示是探究氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系的dis實驗裝置圖。（1）在圖中為_傳感器；為_傳感器。（2）（單選題）與初狀態(tài)相比，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化量p與溫度變化量t之間的關(guān)系是圖（        ）參考答案：（1）（1分）   壓強(qiáng)     （1分）  溫度  （2）（3分）（ &

11、#160; b   ）12. 一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示，波長大于10m，再經(jīng)過6s，質(zhì)點a通過的路程是_cm，這列波的波速是_m/s參考答案：60  10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點相距，該簡諧橫波波長為40m,周期為4s。故波速為10m/s。13. 某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進(jìn)盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對氣體(選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”

12、)參考答案：增大  做負(fù)功三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.     （選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：    答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋

13、·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。15. （2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面abc如圖所示，底邊bc水平且鍍銀，其中a=90°，b=60°，一束豎直向下的光束從ab邊上的m點入射，經(jīng)過bc面反射后，從ac邊上的n點平行于bc邊射出，且mn連線平行于bc求：（）光線在m點的折射角；（）三棱鏡的折射率（可用根式表示）參考答案：（）光線在m點的折射角是15°；（）三棱鏡的折射率是考點：光的折射定律專題：光的折射專題分析：（）由幾何知識求出光線在m點的入射角和折射角（）運用折射定律求解三棱鏡的折射率解答：解：（

14、）如圖，a=90°，b=60°，c=30°由題意可得1=2=60°，nmq=30°，mnq=60°根據(jù)折射定律，可得：pmq=pnq根據(jù)反射定律，可得：pmn=pnm即為：nmq+pmq=mnqpnq故折射角pmq=15°（）折射率n= = 答：（）光線在m點的折射角是15°；（）三棱鏡的折射率是點評：本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)

15、有兩個質(zhì)量均為的密閉活塞，活塞a導(dǎo)熱，活塞b絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成、兩部分初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，、兩部分氣體的高度均為，溫度為 。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為保持不變，活塞橫截面積為 s，且 ，環(huán)境溫度保持不變求：在活塞 a上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于時，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞a下降的高度。參考答案：解：對氣體，初狀態(tài)       （1分）末狀態(tài)     （1分）由玻意耳定律得：          

16、 （1分）                （1分） 對氣體，初狀態(tài)         （1分）末狀態(tài)        （1分）由玻意耳定律得：           （1分）    &#

17、160;           （1分）        a活塞下降的高度為:     （1分）17. 如圖所示，兩根相距為d的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xoy平面內(nèi)，左端接有阻值為r的電阻，其他部分的電阻均不計。在x>0的一側(cè)存在方向豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按b=kx變化（式中k>0，且為常數(shù)）。質(zhì)量為m的金屬桿垂直放在金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好。在x<0的某位置，金屬桿以v0速

18、度開始運動，方向沿x軸正方向。求：（1）在金屬桿運動的整個過程中，電阻r上產(chǎn)生的總熱量；（2）若從金屬桿進(jìn)入磁場的時刻開始計時，始終有一個方向向左的變力f作用于金屬桿上，使金屬桿的加速度大小恒為a，方向一直沿x軸負(fù)方向。求：a閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時間；b金屬桿在磁場中運動時，外力f與時間t關(guān)系的表達(dá)式？參考答案：解析：（1）金屬桿向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時金屬桿受安培力，做減速運動，直到停下。在此過程中，金屬桿的動能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化成電阻r的焦耳熱。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，電阻r上產(chǎn)生的總熱量：       

19、60;         （4分）（2）a金屬桿在磁場中做切割磁感線的運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬桿受安培力和變力f的作用做勻變速直線運動，加速度為a方向向左（沿-x方向）。它先向右運動，速度由v0減到0；然后向左運動，速度再由0增大到v0，金屬桿回到x=0處，之后金屬桿離開磁場。金屬桿向右或向左運動時，都切割磁感線，回路中都有感應(yīng)電流。感應(yīng)電流持續(xù)的時間為。             

20、0;            （4分）        （說明：答出的得2分）      b設(shè)金屬桿的速度和它的坐標(biāo)分別為v和x，由運動學(xué)公式有                         金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢                                （2分）由于在x<0區(qū)域不存在磁場，故只有在時間t < t=范圍內(nèi)，上述關(guān)系式才成立。由歐姆定律可得回路中的電流為：