天津一中2017届高三第五次月考物理试卷

天津一中2017届高三第五次月考物理试卷

www.ks5u.com 天津一中 2016-2017-2 高三年级 第五次月考物理试卷 一、单项选择题 ‎1. 下列说法正确的是 A. 机场安检利用的是γ射线，其具有很强的穿透能力 B. 人工放射性同位素比天然放射性同位素半衰期长的多，因此废料不容易处理 C. 某原子核经过两次α衰变和两次β衰变，其核子数减少了8个 D. 泊松亮斑是小孔衍射形成的图样 ‎【答案】C ‎【解析】机场安检利用的不是γ射线，γ射线对人体细胞有杀伤作用，故A错误；人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短得多，因此废料容易处理，故B错误；某原子核经过两次α衰变，电荷数少4，质量数少8，经过两次β衰变，电荷数多2，质量数不变，则最终质量数少8，电荷数少2，故C正确；泊松亮斑是光绕过圆形挡板后衍射形成的图样，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎2. 如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体跨过滑轮通过细绳连接，整个装置处于静止状态（不计细绳的质量和细绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力F作用于物体A上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体B一直保持静止．下列说法正确的是 A. 斜面对物体B的摩擦力一定增大 B. 细绳对物体A的拉力一定增大 C. 地面受到的压力一定增大 D. 地面对斜面体的摩擦力不变 ‎【答案】B ‎3. 我国月球探测活动的第一步“绕月”工程和第二步“落月”工程已按计划在2013年以前顺利完成。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，下列判断正确的是 A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率 B. 飞船在A点处点火变轨时，动能增大 C. 飞船沿椭圆轨道Ⅱ从A到B运行的过程中机械能增大 D. 飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间 ‎【答案】A ‎【解析】根据：，解得飞船在轨道Ⅰ上的运行速率：，根据 ，联立解得：,故A正确；飞船在A点变轨，做近心运动，需减速，所以动能减小，故B错误；飞船从A到B的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故C错误；根据，根据 ，联立解得：，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎4. ‎ 如图所示，平行板电容器M、N相距为d，电势差为U，一质量为m，电荷量为q带正电荷的微粒，恰能以水平速度v做匀速直线运动通过两板。若把两板距离减半，电势差不变，要使微粒仍能沿水平直线通过电场，可采取的措施为 A. 把入射速度增大一倍...‎ B. 把入射速度减半 C. 再添加一个B=垂直纸面向外的匀强磁场 D. 再添加一个B=垂直纸面向里的匀强磁场 ‎【答案】C ‎【解析】因为粒子做匀速直线运动，所以：，把粒子的入射速度增大一倍，由知，U不变，，则E→2E，电场力变为原来的2倍，而重力没有改变，所以两个力不再平衡，粒子将向上偏转，不能再沿沿水平直线通过电场，故A错误；与上同理，电场力与速度无关，把两板距离减半，电势差不变，粒子将向上偏转，不能再沿水平直线通过电场，故B错误；加一个垂直纸面向外的匀强磁场，粒子将多受一个洛伦兹力，其大小为，由左手定则得到洛伦兹力方向向下，与重力方向相同，而此时粒子所受的电场力大小为，方向竖直向上；洛伦兹力与重力的合力大小为，方向竖直向下，所以粒子所受的合力仍为零，故粒子仍能沿水平直线通过电场，故C正确；加一个垂直纸面向里的匀强磁场，由左手定则得到洛伦兹力方向向上，大小为，则电场力与洛伦兹力的合力大小为，可知，粒子将向上偏转，不能再沿水平直线通过电场，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎5. 如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。下列说法正确的是 A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流 B. 输电线损耗的功率为 C. 将P下移，用户获得的电压将降低 D. 将P下移，用户获得的功率将增大 ‎【答案】D ‎【解析】发电机输出功率恒定，根据P=UI可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，故A错误；输电线上损失的功率为：, U2为升压变压器副线圈两端的电压，故B错误；若P下移，升压变压器的副线圈匝数增加，由，可知输电电压升高，根据P=UI可知输电电流减小，线路损耗电压减小，降压变压器的输入电压增大，故用户得到的电压升高，故C正确；由上可知线路电流减小，线路损耗减少，所以用户得到的功率将增大，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ 二、多项选择题 ‎6. 下列说法正确的是 A. 紫光在水中的传播速度比红光在水中的传播速度小 B. 光导纤维内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上会发生全反射 C. 用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象 D. 一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象 ‎【答案】AC ‎7. 一列简谐横波沿X轴传播，波速为5m/s，t=0时刻的波形如图所示，此时刻质点Q位于波峰，质点P沿y轴负方向运动，经过0.1s质点P第一次到达平衡位置，则下列说法正确的是 A. 该波沿x轴正方向传播 B. P点的横坐标为x=2.5m C. x=3.5m处的质点与P点振动的位移始终相反 D. Q点的振动方程为 ‎【答案】BD ‎【解析】质点P此时刻沿-y轴方向运动，振动比左侧邻近的波峰振动早，所以该波沿x轴负方向传播，故A错误；波沿x轴负方向传播，0.1s内向左传播的距离为 x=vt=5×0.1m=0.5m，由波形平移法知图中x=3m处的状态传到P点，所以P点的横坐标为x=2.5m，故B正确；因为x=3.5m处的质点与P点间的距离小于半个波长，所以位移也有相同的时刻，故C错误。由图知，波长λ=6m，则该波的周期为：，则Q点的振动方程为：，故D正确。所以BD正确，AC错误。‎ ‎8. 如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度υ从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t．对于这一过程，下列判断正确的是...‎ A. 斜面对物体的弹力的冲量为零 B. 物体受到的重力的冲量大小为mgt C. 物体受到的合力的冲量大小为零 D. 物体动量的变化量大小为mgtsinθ ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：由冲量的求解公式可知，斜面对物体的弹力的冲量为mgcosθ·t，选项A错误；物体受到的重力的冲量大小为mgt，选项B正确；物体回到斜面底端的速度仍为v，方向与初速度方向相反，故根据动量定理可知，物体受到的合力的冲量大小为2mv，选项C错误；因整个过程中物体所受的合力为mgsinθ，则根据动量定理可知，物体动量的变化量大小为mgsinθ·t，选项D正确； 故选BD.‎ 考点：动量定理；冲量。‎ ‎【名师点睛】此题考查了冲量及动量定理的应用问题；关键是掌握冲量的求解公式I=Ft以及动量定理的表达式；动量的变化量等于合外力的冲量，故动量的变化量与合外力的冲量可以互求；注意区别冲量和功的求解方法的不同.‎ ‎9. （1）如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m．与圆盘间的滑动摩擦因数为0.4，当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，受到的摩擦力大小为_________N。（重力加速度取g=10m/s2）‎ ‎（2）某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数。‎ 实验过程如下：‎ ‎①用螺旋测微器测量出固定于滑块上的遮光条的宽度如图丙所示，则d =_______mm。‎ ‎②在桌面上合适位置固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器(图中未画出)连接。‎ ‎③用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离x，释放滑块，滑块离开弹簧后，经过光电门，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间t ‎④通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量m，仍用滑块将弹簧压缩到③中的位置，重复③的操作，得出一系列滑块质量m与它通过光电门所用的时间t的值。根据这些数值，作出图象，如图乙所示。已知图线在横纵的截距大小分别为a、b，当地的重力加速度为g，则滑块与水平桌面之间的动摩擦因数=________。继续分析这个图象，还能求出的物理量是________。‎ ‎（3）某同学要测量一电阻R0‎ ‎（约2kΩ）的阻值和一个锂电池（电动势E标称值为3.7V，内阻约为2Ω，允许的最大放电电流为200mA）的电动势E和内电阻r，实验室备用的器材如下：‎ A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）‎ B．电流表（量程100mA，电阻约5Ω）‎ C．电流表（量程2mA，电阻约50Ω）‎ D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1A）‎ E.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）‎ F．电阻箱（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）‎ G．开关s一只、导线若干 ‎①为了测定电阻R0的阻值，该同学设计了如图1所示的电路，则电流表应选择__________，滑动变阻器应该选择__________。‎ ‎②在实验操作过程中发现滑动变阻器、和电流表均已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内电阻r．请在图2方框中画出实验电路图；‎ ‎③按照新设计的电路图连好电路进行实验，同学测得若干组数据，在进行数据处理时，采用了图像法，为使图线是一条直线，则应以___________为横坐标，以 ______________为纵坐标．...‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). (4). 弹性势能 (5). C (6). E 如图所示：‎ ‎ (7). (8). ‎ ‎【解析】（1）由题意知，滑块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力还有静摩擦力作用，根据合力提供圆周运动向心力知，此时静摩擦力与滑块圆周运动向心力相等，故滑块受到静摩擦力的大小：Ff=mrω2=0.5×0.2×22N=0.4N，动摩擦因数为0.4，所以最大静摩擦力为f=μmg=2N，没有超过最大静摩擦力．‎ ‎（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×49.0mm=0.490mm．所以最终读数为1.5mm+0.490mm=1.990mm。‎ ‎（3）经过光电门的速度可以由经过光电门时的平均速度表示，故：，对滑块运动过程由动能定理可知：，联立以上得：，由图像可知：，解得：，‎ ‎（4）又有，解得：弹性势能为：。‎ ‎（5）待测电阻阻值约为2kΩ，滑动变阻器最大阻值为40Ω，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为：，电流表应选A2，故选C.滑动变阻器应选小阻值的，故选E。‎ ‎（6）电路如图：‎ ‎（7）由图所示实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：，变形得：，以则应以为横坐标，以为纵坐标。‎ ‎10. 如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定．现解除锁定，小物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v0向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处．重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．求：‎ ‎（1）小物块由A到B的运动时间t；‎ ‎（2）解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep；‎ ‎（3）小物块与轨道CD间的动摩擦因数μ．‎ ‎【答案】（1） （2） （3） ‎ ‎【解析】试题分析：（1）小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，有 h1－h2=gt2‎ 得 ‎（2）根据图中几何关系可知，h2＝h1（1－cos∠BOC）‎ 得 ∠BOC＝60°‎ 设小滑块从A点离开时速度大小为v 则 解得 v＝2 m/s 根据能的转化与守恒可知，弹簧储存的弹性势能 Ep＝mv2＝2 J ‎（3）根据功能关系有：mgh1＋Ep=μmgL 代入数据解得μ=‎ 考点：平抛运动；功能关系 ‎【名师点睛】本题主要考查了功能关系和平抛运动基本公式的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况和受力情况，知道从A到B点过程中物体做平抛运动，做物理问题应该先清楚研究对象的运动过程，根据运动性质利用物理规律解决问题．关于能量守恒的应用，要清楚物体运动过程中能量的转化．‎ ‎11. 两根固定在水平面上的足够长的平行金属导轨，MN左侧粗糙，摩擦因数为，MN右侧光滑，导轨电阻不计，左端接有阻值为的电阻。匀强磁场垂直导轨平面向里，磁感应强度未知。质量为，电阻的金属棒放置在导轨粗糙部分，与导轨垂直且接触良好。现用的水平恒力拉着金属棒在MN左侧轨道上以速度向右做匀速运动，此时电阻R上消耗的电功率是，重力加速度取g=10m/s2...‎ ‎（1）求金属杆在MN左侧轨道上匀速运动时速度的大小以及拉力的功率P0 ‎ ‎（2）当金属棒运动到MN时，立即调整水平拉力F的大小，保持其在MN左端运动时的功率P0不变，经过=1s时间金属棒已经达到稳定速度v，求金属棒的稳定速度v以及该t=1s时间内电阻R上产生的焦耳热 ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】试题分析：对金属棒受力分析，当金属棒匀速运动时 ，根据平衡条件可得速度大小，根据,求解电功率；根据平衡条件和能量守恒求出速度即焦耳热。‎ ‎（1）当金属棒匀速运动时，则有：，‎ 导体棒所以受的安培力为：，电阻R上消耗的电功率为：‎ 电动势为：，电流为：，联立以上解得：‎ 此时拉力的功率为：.‎ ‎（2）当金属棒运动到MN时，拉力为：‎ 金属棒达到稳定速度时有：‎ 其中：，联立以上可得：‎ 根据能量守恒得：，代入数据解得：‎ 根据焦耳定律得：‎ 点睛：本题主要考查了导体棒切割磁感线问题，应用平衡条件、功率、能量守恒等知识解题，过程较多，需要认真分析。‎ ‎12. 如图所示，在xoy平面内，有一电子源持续不断地沿x正方向每秒发射出N个速率均为v的电子，形成宽为2b，在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x方向射入一个半径为R，中心位于原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直xoy平面向里，电子经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板K和A，其中K板与P点的距离为d，中间开有宽度为2L且关于y轴对称的小孔， K板接地，A与K两板间加有正负、大小均可调的电压 ‎，穿过K板小孔达到A板的所有电子被收集且导出，从而形成电流，已知，电子质量为m，电荷量为e，忽略电子间相互作用。‎ ‎（1）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）求电子流从P点射出时与负y轴方向的夹角的范围；‎ ‎（3）当时，每秒经过极板K上的小孔到达板A的电子数；‎ ‎（4）在图中定性画出电流i随变化的关系曲线。要求标出相关数据，且要有计算依据。‎ ‎【答案】（1） （2） （3） ‎ ‎（4）如图所示：‎ ‎【解析】‎ 试题分析：电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度；求出电子从P点射出时与负y轴方向的夹角极限值，然后确定其范围；求出进入小孔的电子偏角，然后求出每秒经过极板K上的小孔到达板A的电子数；由动能定理求出遏制电压，然后求出电流的表达式，再作出图象。‎ ‎（1）电子均从P点射出，电子做圆周运动的轨道半径：r=R，电子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：‎ ‎（2）上端电子从P点射出时与负y轴最大夹角θm，由几何关系可得：,‎ 得：θm=60°，同理下端电子从P点射出时与负y轴最大夹角也为60°，范围是-60°≤θ≤60°。‎ ‎（3）进入小孔的电子偏角正切值：，‎ 解得：α=45°，...‎ 每秒进入两极板间的电子数n：‎ ‎（4）由动能定理得出遏制电压Uc，‎ 与负y轴成45°角的电子的运动轨迹刚好与A板相切，其逆过程是类平抛运动，‎ 达到饱和电流所需的最小反向电压为：‎ 或根据（3）可得饱和电流大小为：imax=0.82Ne，图象如图所示：‎ 点睛：本题考查了电子在磁场与电场中的运动，分析清楚电子运动过程、作出电子运动轨迹、求出电子在磁场中做圆周运动的轨道半径是解题的关键，解题时注意求出极限值然后再确定范围。‎ ‎ ‎