2021年湖南省岳阳市临湘市黄盖镇学区联校高三物理期末试卷含解析

2021年湖南省岳阳市临湘市黄盖镇学区联校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.（多选）如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是

（填入选项前的字母，有填错的不得分） A．每个气体分子的速率都不变 B．气体分子平均动能不变 C．水平外力F逐渐变大

D．气体内能减少

E．气体放出热量F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现G．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律参考答案：BCG2.如图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（

）参考答案：A3.(单选)如图，用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是A．FOA逐渐增大

B．FOA逐渐减小

C．FOB逐渐增大

D．FOB逐渐减小参考答案：B4.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是

A．

B.

C.

D.参考答案：答案：B解析：线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半。而不同的线框的电阻不同。设a线框电阻为，b、c、d线框的电阻分别为、、则，，，，。所以B正确。5.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)先增大,后减小(D)先减小,后增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板、打点计时器、交流电源、木块、纸带、米尺、8个质量均为20g的钩码以及细线等。实验操作过程如下：A．长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n；C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B；D．测出每条纸带对应木块运动的加速度a，实验数据如表所示。(1)实验开始时，必须调节滑轮高度，保证________________________(2)根据表乙数据，作出a-n图象如图丙；由图线得到μ=____________(g=9.8m/s2)，还可求出的物理量是________________(只需填写物理量名称)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

参考答案：（1）细线与木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木块的质量

7.

真空中波长为３×１０-7米的紫外线的频率是

_赫。这种紫外线的光子打到金属钠的表面时

（填“能”或“不能”）发生光电效应（已知钠的极限频率是6.0×1014赫，真空中光速为３×１０8米/秒）。参考答案：答案：1.0×1015、能8.牛顿第一定律表明，力是物体

发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是

。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律

9.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：10.一定质量的理想气体，等压膨胀，压强恒为2×105帕，体积增大0.2升，内能增大了10焦耳，则该气体

（吸收、放出）

焦耳的热量。参考答案：

答案：吸收，50

11.某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图甲所示。在小车上固定挡光片（宽度为Δs），在倾斜导轨的A处放置光电门。让小车从P点静止下滑，再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Δt。接下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Δs区域内的，并作出图像。

（1）当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路

；当A、B之间有物体挡光时，电路

。（填“断开”或“接通”）（2）（多选）该同学测出4组数据，其中第3组数据发生了明显的偏差，如图乙所示。造成偏差的可能原因是

（

）A.小车从图甲中P点上方静止下滑

B.小车从图甲中P点下方静止下滑C.小车从图甲中P点静止下滑

D.小车从图丙中P点静止下滑（3）另一位同学测出如下图所示的6组数据，根据图线，可知小车的加速度大小约为

m/s2，挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为

m/s。参考答案：（1）断开，接通

（各1分）

（2）AD

（2分）

（3）0.6—0.8，0.54—0.56

12.（00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有得：U=hvB

通过导体的电流密度I=nev·d·h

由

，有

得

13.有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知气缸的容积为1L，气缸内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数，估算气缸内气体分子数为_____________个，气体分子间平均距离d=___________m（得出的结果均取一位有效数字）．参考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m／s2，那么(1)同学甲想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度a=

m／s2，从而计算出阻力f

=

N．(2)若同学乙不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的?

(填“能”或“不能”)．参考答案：9.50m/s2；0.06N；可以15.某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性曲线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。②该同学根据实验数据画出的小灯泡I—U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为________．③根据I—U图线，可确定小灯泡在电压为2．0V时实际功率为________．（保留两位有效数字）④已知小灯泡灯丝在t=27oC时电阻是1.5Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。根据I—U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为

℃.参考答案：①如右图所示②随着灯两端电压升高，电流增大，灯丝温度甚高，电阻率增大，电阻变大③（2分）0.68W

④（2分）约1031℃四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为°的光滑斜面连接，质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数，取g=10m／s2．求：（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力：（2）小滑块到达C点时速度的大小：（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间．参考答案：⑴设滑块到B点速度为VB,由机械能守恒

在B点：

得N=3mg=30N

由牛顿第三定律，滑块在B点对圆弧的压力大小为30N

⑵由动能定理，

⑶滑块离开C点后做平抛运动，设其下落h的时间为t，则由

得t=0.3st=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m

而斜面的水平长度，所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0．3s

17.

（8分）某网站报道：最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星，卫星的质量为100kg，环绕周期为1小时……。一位同学对该新闻的真实性产生怀疑，他认为：一是该国的航天技术比起我国还有差距，近期不可能发射出环月卫星；二是该网站公布的数据似乎也有问题。该同学准备对该数据进行验证。他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的，地球半径为6400km，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度，地球表面重力加速度约为10m/s2。他由上述数据经过推导分析，进一步认定这是一则假新闻。请依上述数据写出他的论证过程及结论。参考答案：解析：设为近月卫星，月球M对卫星m的万有引力是卫星运动的向心力，则有

①

（2分）

在月球表面：

②

（2分）

由①②可得：

③

（2分）

代入数据：

即绕月运行的卫星的最小周期为102.6min，远大于报导中的60min（1小时），故可判断其为假新闻。

（2分）18.如图所示的直角坐标系第、象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比C/kg的正离子，不计离子的重力及离子间的相互作用。（1）求离子在匀强磁场中的运动周期；（2）若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过s时间这些离子所在位置构成的函数方程；（3）若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能沿平行于y轴且指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可），并求出调整后磁场区域的最小面积。参考答案：（1）根据牛顿第二定律有

（２分）离子做圆周运动的周期 （1分）（2）离子运动时间

（1分）根据左手定则，离子沿逆时针方向做半径不同的圆周运动，转过的角度均为

（１分）这些离子所处位置均在过坐标原点的同一条直线上，该直线方程

（