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1、2020学年湖南省衡阳市衡阳县高三（上）期末 物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共30.0分）1.许多物理学家为人类科技的发展作出了重大的贡献。下列说法正确的是A. 法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律B. 牛顿利用扭秤首先测出了引力常量的数值C. 爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应的实验规律D. 楞次首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场【答案】C【解析】【详解】A、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁生电的规律，故选项A错误；B、卡文迪许首先利用了扭秤测定了引力常量，故选项B错误；C、爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说，故选项C正确；D、法拉第最早引入了电场概
2、念，并提出了用电场线描述电场，故选项D错误。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.图示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A. 0.54eVB. 0.85eVC. 10.2eVD. 12.75eV【答案】D【解析】【分析】根据氢原子只发出6种不同频率的色光，根据公式确定单色光照射大量处于基态的氢原子使它跃迁到哪一个激发态，从而根据能极差求出照射光子的能量【详解】由题意应该有，得n=4即能发出6种频率光的一定
3、是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为：-0.85ev-（-13.6ev）=12.75ev，故选D。【点睛】明确原子吸收光子是量子化的，会求能级差是求这类问题的基础3.2020年10月15日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星。若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则有：，当某一卫星的轨道半径为地球半径R时，其线速度为第一宇宙速度，则有：，联立解得：，故选B。4.
4、如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内。小球A、B的质量分别为( 为待定系数)。A球从左边与圆心等高处由静止释放后沿轨道下滑，并与静止于轨道最低点的B球碰撞，碰撞后A、B两球能达到的最大高度均为,。碰撞中无机械能损失，则待定系数 为A. B. C. 2D. 3【答案】A【解析】【分析】由题，碰撞中无机械能损失，以AB组成的系统研究，由机械能守恒定律研究A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，可求出待定系数。【详解】A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，由机械能守恒定律得解得：故选：A。【点睛】两球发生弹性碰撞，遵守两大守恒：机械能守恒和动量守恒，要灵
5、活选择研究对象和研究的过程。5.如图所示，竖直墙面AO光滑，水平地面OB粗糙。另有一根轻杆两端各固定有可视为质点的小球P和Q，当轻杆与水平方向的夹角为时，PQ处于静止状态。若使夹角增大些，PQ仍能静止，则下列说法正确的是（）A. 轻杆对小球P的弹力增大B. 竖直墙面AO对小球P的弹力增大C. 水平地面OB对小球Q的摩擦力减小D. 水平地面OB对小球Q支持力增大【答案】C【解析】【详解】对P、Q受力分析如图，对P，有：NP= ，F=，当增大些，F减小，竖直杆对P的支持力减小，故AB错误。对Q有：Fcos=f，F减小，cos减小，则小球受到的摩擦力减小。故C正确；对整体分析，水平杆对整体的支持力N
6、=NQ=GP+GQ，大小不变。故D错误。故选C。【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用.6.如图所示，纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点，。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子（质量为m，电荷量为q，不计重力），则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】粒子运动轨迹与圆
7、相切时的运动轨迹如图所示：由几何知识得：（r-R）2+（2R）2=（r+R）2，解得：r=3R，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，当粒子速度：v，粒子可以进入圆形区域，故D正确，ABC错误；故选D。【点睛】题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，要掌握解粒子在磁场中运动的一般思路与方法，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题常用的程序是：画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。找关系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系。用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律。二、多选题（本大题共5小题，共25.0分）7.明代出版的天工开物一书中记
8、载：“其湖池不流水，或以牛力转盘，或聚数人踏转。”并附有牛力齿轮翻车的图画如图所示，翻车通过齿轮传动，将湖水翻入农田。已知A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑，B、C齿轮同轴，若A、B、C三齿轮半径的大小关系为rArBrC，则（）A. 齿轮A的角速度比齿轮C的角速度小B. 齿轮A、B的角速度大小相等C. 齿轮B、C边缘的线速度大小相等D. 齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大【答案】AD【解析】【分析】齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等；B齿轮与轮C是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=r列式求解。【详解】齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式v=r可知，半
9、径比较大的A的角速度小于B的角速度。而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故A正确，B错误； BC两轮属于同轴转动，故角速度相等，齿轮B的半径大，边缘线速度大于C的，又齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，故C错误；D正确； 故选AD。【点睛】本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理规律的能力。明确同缘传动边缘点线速度相等；同轴传动角速度相等是解答的关键.8.甲、乙两质点某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两质点的xt图象如图所示，则下列说法正确的是A. 0t1时间内，乙质点做匀加速直线
10、运动B. t1时刻，乙质点从后面追上甲质点C. t1时刻，两质点相距最远D. 0t1时间内，两质点的平均速度相等【答案】BD【解析】【分析】x-t图象只能表示直线运动的规律。在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间。【详解】x-t图象只能表示直线运动的规律，结合x-t图象的斜率表示速度，知乙做匀速直线运动，甲做减速直线运动，故A错误。两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，t1时刻之前乙在甲的后面，经过时间t1位移相等，则在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车，两车相遇，故B正确，C错误；0到t1时间内，甲乙两车位
11、移相等，根据平均速度等于位移除以时间，可知，0到t1时间内，乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故D正确。故选BD。9.如图所示，电阻不计、面积为0.4m2、匝数为20的矩形导线框ABCD在磁感应强度大小为T的水平匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，线框中产生的感应电流通过金属滑环E、F与原、副线圈匝数之比为10：1的理想变压器的原线圈相连。若变压器的副线圈接入灯泡，测得维持线框匀速转动输入的最小机械功率为44W时，灯泡两端的电压为22V，则下列判断正确的是（）A. 线框平面转到图示位置时感应电动势最大B. 线框的角速度为C. 线框中产生的交变电压的有效值为220VD. 灯泡中通过的电流的有
12、效值为【答案】BC【解析】【详解】线框平面转到图示位置时，磁通量最大，磁通量变化率最小，感应电动势最小，故A错误；根据题意，原、副线圈匝数之比为10：1，灯泡两端的电压为22V，所以原线圈电压有效值为220V，最大感应电动势E=nBS=200.4=220V，解得=110rad/s，故BC正确；输入功率等于输出功率，所以灯泡中通过的电流的有效值I=A=2A，故D错误；故选BC。10.如图所示，位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、MN，电阻不计，两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线
13、运动，运动过程中始终与两导轨接触良好，且始终与导轨MN垂直，不计一切摩擦，则下列说法正确的是A. 回路中有顺时针方向的感应电流B. 回路中的感应电流不断减小C. 回路中的热功率不断增大D. 两棒所受安培力的合力不断减小【答案】BD【解析】【分析】分析回路磁通量的变化，由楞次定律判断感应电流方向。由E=BLv求得两棒产生的感应电动势，回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差。根据欧姆定律分析感应电流是否变化，再研究回路的热功率如何变化。【详解】A两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动，回路的磁通量不断增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿逆时针，故A错误；B设两棒原来相距的距离为S
14、，MN与MN的夹角为回路中总的感应电动势 E=BLcdv-BLabv=Bv（Lcd-Lab）=BvStan=BvStan，保持不变，由于回路的电阻不断增大，而总的感应电动势不变，所以回路中的感应电流不断减小，故B正确；C回路中的热功率为 ，E不变，R增大，则P不断减小，故C错误；D设两棒原来相距的距离为S，MN与MN的夹角为，安培力之差等于，由于电流减小，所以两棒所受安培力的合力不断减小，故D正确。故选：BD。【点睛】本题中两棒同向运动，要知道回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差。要能熟练运用电路知识研究电磁感应问题。11.下列说法正确的是_。A. 温度高的物体，其分子的平均动
15、能一定大B. 岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体C. 液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性D. 热量可以从低温物体传给高温物体E. 温度升高，气体的压强一定变大【答案】ACD【解析】【详解】温度越高，分子的平均动能越大，故A正确；岩盐是立方体结构，是晶体，且有规则的几何形状，粉碎后的岩盐仍是晶体，仍有规则的几何形状，故B错误；液晶是一种特殊的物态，它既有液体的流动性，又有晶体的各向异性，故C正确；根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体，不过需要消耗外界的功，故D正确；根据理想气体状态方程可知：，温度升高，气体的压强不一定增大，还与气体的体积是否变化有关，故E误。故选ACD。三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）12.图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点_(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为_。【答案】 (1).
