2019届高三物理下学期第五次月考试题.doc

2019届高三物理下学期第五次月考试题一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题中只有一个选项是正确的）1.xx4月23日，海军建军70周年阅兵式上，中国海军新型攻击核潜艇093改进型攻击核潜艇公开亮相。核潜艇是以核反应堆作动力源。关于核反应，下列说法正确的是（）A. 核反应方程属于b衰变，而b射线来自原子外层的电子B. 核反应方程属于聚变，是核潜艇的动力原理C. 核反应方程属于裂变，是原子弹裂变反应原理D. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和【答案】C【解析】【详解】A、核反应方程属于b衰变，b射线的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A错误；B、核反应方程属于核聚变，该反应是不可控的，潜艇的核反应堆是可控，是核裂变，故B错误；C. 核反应方程属于裂变，原子弹裂变和核电站中核裂变反应原理，故C正确；D、核反应前后核子数相等，核反应遵循的是质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中有能量放出，故有质量亏损，故D错误。2.甲、乙两幅图是氢原子的能级图，图中箭头表示出核外电子在两能级间跃迁的方向；在光电效应实验中，分别用蓝光和不同强度的黄光来研究光电流与电压的关系，得出的图像分别如丙、丁两幅图像所示。则甲乙图中，电子在跃迁时吸收光子的是_图；丙丁图中，能正确表示光电流与电压关系的是_图（）A. 甲丙B. 乙丙C. 甲丁D. 乙丁【答案】D【解析】【详解】电子在跃迁时吸收光子，能量变大，从低能级向高能级跃迁，故为乙图；蓝光的频率大于黄光的频率，根据方程，可知，频率大的蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压，故为丁图，故D正确，ABC错误。3.如图所示，某理想变压器有两个副线圈，副线圈匝数相同，所接电阻R1=R2，电表均为理想交流电表，D为二极管，原线圈接正弦交流电源，闭合开关S，稳定后（）A. 电压表示数比闭合S前大B. R2的功率小于R1的功率C. 通过R2的电流为零D. 电流表示数与闭合S前相同【答案】B【解析】【详解】A、因为原线圈电压及匝数比不变，根据知，副线圈两端电压不变，电压表示数不变，故A错误；B、两个副线圈的电压相同，只有一半时间有电流通过，所以消耗的功率只有的一半，即的功率小于的功率，故B正确；C、因为是交流电，二极管具有单向导电性，在半个周期有电流通过，故C错误；D、闭合S稳定后，输出功率增大，根据输入功率等于输出功率，知输入功率增大，由知，原线圈电流增大，电流表示数比闭合S前增大，故D错误。4.如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中（）A. 小球损失的机械能为B. 小球通过A点时处于失重状态C. 小球第一次到达C点时速度为D. 小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为【答案】A【解析】【详解】A、设整个过程克服摩擦力做功为W，根据动能定理得：mg2RW，刚好能第二次到达C点，则mg，根据功能关系得：QW，解得：QmgR，故A正确；B、在A点受重力和支持力的合力提供向心力，即FN1mgm，即FN1mg+mmg，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；C、小球第一次到达C点的过程由动能定理得：mg2R，解得：vC，故C错误；D、小球第一次到达B点的过程由动能定理得：mgR，在B点由牛顿第二定律得：N，解得：Nm（2g），故D错误。5.xx1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国早在xx5月21日就成功发射嫦娥四号中继卫星鹊桥号，如图所示。鹊桥号一边绕拉格朗日点L2点做圆周运动，一边随月球同步绕地球做圆周运动，且其绕点的半径远小于点与地球间距离。（已知位于地、月拉格朗日L1、L2点处的小物体能够在地、月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动）则下列说法正确的是（）A. “鹊桥号”的发射速度大于11.2km/sB. “鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期C. 同一卫星在L2点受地月引力的合力与在L1点受地月引力的合力相等D. 若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于拉格朗日L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持【答案】B【解析】【详解】A项：11.2km/s是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，所以鹊桥的发射速度应小于11.2km/s，故A错误；B项：根据题意可知，鹊桥绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B正确；C项：鹊桥在L2点是距离地球最远的拉格朗日点，角速度相等，由可知，在L2点受月球和地球引力的合力比在L1点要大，故C错误；D项：鹊桥若刚好位于L2点，由几何关系可知，通讯范围较小，会被月球挡住，并不能更好地为嫦娥四号推测器提供通信支持，故D错误。故选：B。二、多项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6.如图，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统且该系统在外力F作用下一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中（）A. 合外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB. 物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC. 系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD. 系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量【答案】AD【解析】试题分析：由题意知，它们的总动能为2Ek，则A的动能为Ek，根据动能定理知：外力对物体A所做总功的绝对值等于物体A动能的变化量，即Ek，故A正确，B错误；系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能，所以系统克服摩擦阻力做的功不可能等于系统的总动能2Ek故C错误；系统的机械能等于系统的动能加上弹簧的弹性势能，当它们的总动能为Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动，系统克服阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，D正确。所以AD正确，BC错误。考点：功能关系【名师点睛】本题主要考查了功能关系。用一水平拉力F作用在B上，在此瞬间，B运动，A由于地面的摩擦力作用保持静止，弹簧被拉长，具有了弹力，根据胡克定律，弹力f=kx，随x的增大，弹力越来越大，达到一定程度，克服地面对A的摩擦力，使A开始运动起来，物体A、B组成的系统在拉力F作用下，克服A、B所受摩擦力一起做匀加速直线运动；对AB和弹簧组成的系统来说，它们的总动能为Ek时撤去水平力F，系统具有动能和弹簧被拉长的弹性势能，最后系统停止运动，弹性势能和动能都克服摩擦力做了功根据功能关系因此得解。7.如图所示为某时刻从O点同时出发的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，下列说法中正确的是（）A. 两列波传播相同距离时，乙波所用的时间比甲波的短B. P点比Q点先回到平衡位置C. 在P质点完成20次全振动的时间内Q质点可完成30次全振动D. 甲波和乙波在空间相遇处不会产生稳定的干涉图样【答案】CD【解析】【详解】A、两列简谐横波在同一介质中波速相同，传播相同距离所用时间相同，故A错误；B、由图可知，两列波波长之比甲：乙3：2，波速相同，由波速公式v得到周期之比为T甲：T乙3：2。Q点与P点都要经过周期才回到平衡位置。所以Q点比P点先回到平衡位置，故B错误。C、两列波频率之比为f甲：f乙2：3，则在P质点完成20次全振动的时间内Q质点完成了30次全振动，故C正确；D、两列波的频率不同，不能产生稳定的干涉图样，故D正确。8.如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0108C的滑块P（可视作质点），从x=0.l0m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是（）A. x=0.15m处的场强大小为2.0l06N/CB. 滑块运动的加速度逐渐减小C. 滑块运动的最大速度约为0.1m/sD. 滑块最终在0.3m处停下【答案】AC【解析】【详解】AB、电势与位移x图线的斜率表示电场强度，则x0.15m处的场强EV/m2106V/m，此时的电场力FqE21082106N0.04N，滑动摩擦力大小fmg0.022N0.04N，在x0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x0.15m后电场力小于电场力，做减速运动，加速度逐渐增大。故A正确，B错误；C、在x0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得，因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5105V，代入求解，最大速度大约为0.1m/s，故C正确；D、滑块最终在处停下则满足：，处的电势，故从到过程中，电势差，电场力做，摩擦力做功，则，故滑块不能滑到处，故D错误。9.xx年，日本发射了光帆飞船伊卡洛斯号造访金星，它利用太阳光光压修正轨道，节约了燃料。伊卡洛斯号的光帆大约是一个边长为a的正方形聚酰亚胺薄膜，它可以反射太阳光。已知太阳发光的总功率是P0，伊卡洛斯号到太阳的距离为r，光速为c。假设伊卡洛斯号正对太阳，并且80%反射太阳光，那么伊卡洛斯号受到的太阳光推力大小F=_。（已知光具有波粒二象性，频率为的光子，其能量表达式为=h，动量表达式p=h/)【答案】【解析】【详解】在时间内，照射到光帆上的光子总能量为，由于光子的能量为，动量，因此这些光的总动量为，80%反射太阳光造成的动量变化为，根据动量定理有：，解得：。10.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图2甲、乙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点请你分析纸带数据，回答下列问题：（1）该电动小车运动的最大速度为_m/s；（2）该电动小车运动过程中所受的阻力大小为_N；（3）该电动小车的额定功率为_W【答案】 (1). 1.5 (2). 1.6 (3). 2.4【解析】【详解】（1）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：vm1.5m/s;（2）关闭小车电源，小车在摩擦力的作用下做减速运动，由，加速度 ，小车受到的摩擦阻力大小为（3）由P=Fv可得，小车的额定功率为：P=Fv=fvm=1.61.5W=2.4W11.小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=_cm。然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在00.5A之间变化.根据下列提供的实验器材，解答如下问题：A、量程0.1A，内阻r1=1的电流表A1B、量程0.6A，内阻约为0.5的电流表A2C、滑动变阻器R1全电阻1.0，允许通过最大电流10AD、滑动变阻器R2全电阻100，允许通过最大电流0.1AE、阻值为29的定值电阻R3F、阻值为599的定值电阻R4G、电动势为6V的蓄电池EH、电键S一个、导线若干（a）根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）。（ ）（b）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定，请写出电阻丝的电阻表达式Rx=_.【答案】 (1). d= 3.206(3.2053.207) (2). 5.015 (3). (4). 【解析】【分析】由于没有电压表，可以根据题进行改装，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图【详解】（1）螺旋测微器的读数为；游标卡尺读数为（2）因为要求电流在00.5A范围内变化，所以电流表选择，由于没有电压表，所以需要用电流表改装，电源电动势为6V，通过阻值为59的定值电阻和表头串联改装电压表；滑动变阻器选择允许通过最大电流为10A的，原理图如图所示根据欧姆定律和串并联电路特点得电阻的电压为，电阻丝的电阻表达式12.如图所示，上表面光滑下表面粗糙的木板放置于水平地面上。可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t=0时刻，给木板一个水平向右的初速度v0，同时对木板施加一个水平向左的恒力F，经一段时间，滑块从木板上掉下来。已知木板质量M=3kg，高h=0.2m，与地面间的动摩擦因数=0.2；滑块质量m=0.5kg，初始位置距木板左端L1=0.46m，距木板右端L2=0.14m；初速度v0=2m/s，恒力F=8N，重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；（2）滑块离开木板时，木板的速度大小；（3）从滑块离开木板到落到地面的过程中，摩擦力对木板做的功。【答案】（1）0.2s（2）0.6m/s（3）-0.8J【解析】【详解】（1）设滑块从离开木板开始到落到地面所用时间为，以地面为参考系，滑块离开木板后做自由落体运动，根据运动学公式知：解得： （2）以木板为研究对象，向右做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：解得：，则木板减速到零所经历的时间：所经过的位移： s10.4m 由于s1L10.46m，表明这时滑块仍然停留在木板上。 此后木板开始向左做匀加速直线运动，摩擦力的方向改变，由牛顿第二定律得： 解得：滑块离开木板时，木板向左的位移 该过程根据运动学公式：s2 解得：t21.8s滑块滑离瞬间木板的速度 （3）滑块离开木板后，木板所受地面的支持力及摩擦力随之改变，由牛顿第二定律得：解得：故木板在t0这段时间的位移为 s3v2t0代入数据解得 s3m滑块离开木板到落到地面过程中，摩擦力对木板做的功为代入数据解得 Wf8.0J13.如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在水平面上，导轨平面与水平面间的夹角为=37，导轨间距为L=1m，与导轨垂直的两条边界线MN、PQ内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0=1T，MN与PQ间的距离为d=2m，两个完全相同的金属棒ab、ef用长为d=2m的绝缘轻杆固定成“工”字型装置，开始时金属棒ab与MN重合，已知每根金属棒的质量为m=0.05kg，电阻为R=5，导轨电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5,在t=0时,将“工”字型装置由静止释放，当ab边滑行至PQ处恰好开始做匀速运动，已知sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g=10m/s2。求:（1）“工”字型装置开始做匀速运动时的速度是多少？（2）“工”字型装置从静止开始，直到ef离开PQ的过程中,金属棒ef上产生的焦耳热Qef是多少？（3）若将金属棒ab滑行至PQ处的时刻记作t=0，从此时刻起,让磁感应强度由B0=1T开始逐渐增大，可使金属棒中不产生感应电流,则t=0.5s时磁感应强度B为多大？【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）在达到稳定速度前，装置的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，做匀速运动时，有，代入已知数据可得（2）从运动到匀速的过程中，根据能量守恒可得，重力势能减小转化为动能，摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热有，解得在匀速的过程中电路中上产生的热量金属棒ef上产生的焦耳热是（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，故得，设t时刻磁感应强度为B，则故t=05s时磁感应强度为考点：考查了导体切割磁感线运动【名师点睛】本题考查了求加速度、产生的热量，分析清楚金属杆运动过程、应用安培力公式、平衡条件、牛顿第二定律、能量守恒定律即可正确解题14.在粒子物理学研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。如图所示，在真空室内的P点，能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为q、质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同。ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PC=L，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=。当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达ab直线，且它们到达ab直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点。已知sin370.6，cos370.8，求：（1）粒子的发射速率；（2）PQ两点间的电势差；（3）仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间。【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】（1）当只存在匀强磁场时，粒子由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出粒子的运动轨迹，由几何知识求出粒子做匀速圆周运动的半径，由牛顿第二定律求出粒子的发射速率；（2）当只存在匀强电场时，粒子做类平抛运动，由牛顿第二定律和运动学结合求解PQ两点间的电势差；（3）当仅加上述磁场时，根据几何知识确定出轨迹的圆心角，然后求出能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间【详解】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图所示：由几何知识可得 代入数据可得粒子轨迹半径 洛伦兹力提供向心力Bqvm解得粒子发射速度为v（2）真空室只加匀强电场时，由粒子到达ab直线的动能相等，可知ab为等势面，电场方向垂直ab向下水平向左射出的粒子经时间t到达Q点，在这段时间内 Lat2式中aUEd解得电场强度的大小为U（3）只有磁场时，粒子以O1为圆心沿圆弧PD运动，当圆弧和直线ab相切于D点时，粒子速度的偏转角最大，对应的运动时间最长，如图所示据图有sin 解得37故最大偏转角max233粒子在磁场中运动最大时长 式中T为粒子在磁场中运动的周期粒子以O2为圆心沿圆弧PC运动的速度偏转角最小，对应的运动时间最短据图有sin 解得53速度偏转角最小为min106故最短时长【点睛】本题的突破口是确定粒子在匀强磁场中和匀强电场中的运动轨迹，由几何知识求解磁场中圆周运动的半径