天津市一中2019届高三物理下学期第五次月考试题（含解析）.docx

天津市一中2019届高三物理下学期第五次月考试题（含解析）一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）1. 2019年4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. 核反应方程属于衰变，而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，得出的图象分别如丙、丁两幅图象所示。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. 电流表示数与闭合S前相同C. 通过的电流为零D. 的功率小于的功率4. 2019年1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2018年5月21日就成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”，如图所示，“鹊桥号”中继星一边绕拉格朗日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的距离。（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B. “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. 同一卫星在点受地、月引力的合力与其在点受地、月引的合力相等D. 若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）5. 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. 小球通过A点时处于失重状态B. 小球第一次到达C点时速度为C. 小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为D. 小球与圆环间因摩擦产生的热量为6. 如图所示，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. 外力对物体A所做总功的绝对值等于B. 物体A克服摩擦阻力做的功等于C. 系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能D. 系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量7. 如图所示为某时刻从O点同时发出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+2.010-8C的滑块P（可视作质点），从x=0l0m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=10m/s2则下列说法正确的是（）A. 处的场强大小为B. 滑块运动的加速度逐渐减小C. 滑块运动的最大速度约为D. 滑块最终在处停下三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）9. 2010年，日本发射了光帆飞船伊卡洛斯号造访金星，它利用太阳光的光压修正轨道，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=）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四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）11. （1）小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如图1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，测得的结果如图2所示，则该工件的长度L=_cm。（2）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59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、导线若干根据上述器材和实验要求完成此实验，请在图3的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）。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=_。五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）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。13. 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？14. 在粒子物理学的研究中，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=L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sin37=0.6，cos37=0.8，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。答案和解析1.【答案】C【解析】解：A、衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故A错误； B、质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，是氢弹聚变原理，故B错误； C、质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，是原子弹裂变反应原理，故C正确； D、核反应前后核子数相等，核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，故D错误； 故选：C。重核裂变是质量数较大的核裂变为质量中等的核，聚变是质量数较小的和转化为质量较大的核，在转化过程中质量数和电荷数都守恒。太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的。裂变为重核，聚变为轻核，同时强调不是自然形成而是原子核轰击产生变化，衰变是自发的。2.【答案】D【解析】解：甲乙两图，在跃迁中吸收光子，知从低能级向高能级跃迁，则乙图正确。丙丁两图，频率相同的光照射金属发生光电效应，光电子的最大初动能相等，根据，知遏止电压相等，蓝光的频率大于黄光的频率，则蓝光照射产生的光电子最大初动能大，则遏止电压大。强光产生的饱和电流大。故丁图正确。故ABC错误，D正确；故选：D。从低能级向高能级跃迁吸收光子，从高能级向低能级跃迁，辐射光子。在光电效应现象中，光电子的最大初动能与 入射光的频率有关，通过遏止电压比较光电子最大初动能的大小，光的强度影响饱和电流的大小。解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道影响光电子的最大初动能的因素，知道入射光的强度影响单位时间内产生光电子的数目，从而影响饱和电流的大小。3.【答案】D【解析】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、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B错误；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、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D正确；故选：D。根据理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比，分析电压表示数的变化；输入功率等于输出功率，判断输出功率的变化，再由分析电流表示数的变化；二极管具有单向导电性，变压器改变的是交流电压，结合功率公式比较两电阻消耗的功率本题主要考查变压器的知识，要能对变压器变压原理、功率等问题彻底理解，同时注意二极管具有单向导电性4.【答案】B【解析】解：A、11.2km/s是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于11.2km/s，故A错误； B、根据题意知中继星“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、“鹊桥”中继星在的L2点是距离地球最远的拉格朗日点，由Fn=m2r可知在L2点所受月球和地球引力的合力比在L1点要大，故C错误； D、“鹊桥号”若刚好位于L2点，由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持，故D错误。 故选：B。卫星与月球同步绕地球运动，角速度相等，根据v=r，a=2r，比较线速度和向心加速度的大小。本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意“鹊桥”中转星与月球绕地球有相同的角速度这个隐含条件。5.【答案】CD【解析】解：A、在A点受重力和支持力的合力提供向心力，即FN1-mg=m，即FN1=mg+mmg，故小球通过A点时处于超重状态，故A错误；B、小球第一次到达C点的过程由动能定理得：-mg2R=-，解得：vC=，故B错误；C、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：N=m（-2g），故C正确；D、设整个过程克服摩擦力做功为W，根据动能定理得：-mg2R-W=-，刚好能第二次到达C点，则mg=，根据功能关系得：Q=W，解得：Q=-mgR，故D正确。故选：CD。根据牛顿第二定律判断超重状态以及求解某点弹力的大小；根据功能关系或动能定理求解因摩擦产生的热量。本题考查牛顿定律和动能定理在圆周运动中的应用，理清小球的运动过程灵活选择规律求解。6.【答案】AD【解析】解：A、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； C、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； D、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； 故选：AD。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此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于地面的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键7.【答案】CD【解析】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=3：2Q点与P点都要经过周期回到平衡位置。所以Q点比P点先回到平衡位置。故B错误。C、两列波的频率之比为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。故选：CD。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Q点与P点都要经过 周期回到平衡位置由图可两列波波长的大小，再分析周期的长短，再比较时间长短根据频率关系研究相同时间内全振动次数关系两列波只有频率相同时，才能产生稳定的干涉本题关键要抓住波速是由介质的性质决定的，在同一介质中传播的同类波速度相同常规题8.【答案】AC【解析】解：A、B、电势与位移x图线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强：E=2106N/C，此时的电场力F=qE=210-82106N=0.04N，滑动摩擦力大小为：f=mg=0.022N=0.04N，在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大。故A正确，B错误。C、在x=0.15m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0.3m处停下则满足：qU-fx=0-0。因为0.10m和0.30m处的电势差大约为3.0105V，代入得：qU=2.010-83.0105=6.010-3Jfs=0.04（0.30-0.10）=810-3J由得：fsqU，故滑块不能够滑到x=0.30m处。故D错误。故选：AC。电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大解决本题的关键知道电势与位移x图线的斜率表示电场强度，会根据滑块的受力判断出滑块的运动情况9.【答案】【解析】解：在以太阳为中心、半径为r的球面上的总功率为P0，在光帆上每单位时间内接受到的总能量E= 设每单位时间内接受到的光子数为n，则有：E=nh=n光子动量表达式p=，所以E=nPc 根据可得单位时间内n个光子的总动量为nP=单位时间内光帆接受到的光子数为n，80%反射太阳光，20%被吸收，根据对光子动量定理可得：F1=20%nP+280%nP=。根据牛顿第三定律可得伊卡洛斯号受到的太阳光推力大小为。故答案为：。计算出单位时间内光帆接收到光子的总动量变化量，由于80%反射太阳光，20%被吸收，根据动量定理解方程求解。本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化。10.【答案】1.50 1.60 2.40【解析】解：（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为：v=1.50m/s故答案为：1.50（2）匀减速运动阶段有：根据牛顿第二定律有：Ff=ma=-1.60N故答案为：1.60（3）F=-Ff电动小车的额定功率：P=Fv=1.601.50W=2.40W故答案为：2.40（1）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间速度最大，因此当小车匀速时速度最大；（2）根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小，根据牛顿第二定律求出阻力；（3）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率，P额=fvm明确实验原理，熟练应用运动学基础知识解决实验问题，注意基本公式的应用要点，如单位要统一等11.【答案】3.205 5.015 【解析】解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为3.0mm，可动刻度读数为0.0120.5mm=0.205mm，所以最终读数为：3.0mm+0.205mm=3.205mm。游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.053mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=5.015cm（2）解：没有电压表，可以用已知内阻的电流表A1与定值电阻串联测电压，电源电动势为6V，电压表内阻为：，则定值电阻阻值为：60-1=59，应选择定值电阻R3；实验要求通过金属丝的电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；为减小实验误差，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：由图示电路图可知，待测电阻阻值故答案为：（1）3.205（或3.206、3.207）、5.015（2）连图如右（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；（2）没有电压表，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联改装成电压表测电压，根据实验原理与实验器材分析选择所需实验器材，然后作出电路图。根据电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻的表达式。解决本题的关键是掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。根据题意确定实验原理，知道实验目的与实验原理是解题的前提，根据实验目的与实验原理与给出的实验器材选择所需实验器材，然后作出实验电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值。12.【答案】解：（1）自由落体，（2）对木板，根据牛顿第二定律解得向右减速后向左匀加速解得解得v=0.6m/s（2）滑块离开后，对木板：，得+=0.60.2+=m摩擦力对木板做的功W=-=-6=-0.8J答：（1）滑块从离开木板开始到落至地面所用时间为0.2s；（2）滑块离开木板时，木板的速度大小为0.6m/s；（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为-0.8J【解析】（1）由于A上表面光滑，小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，滑块离开后做自由落体运动，由h=来计算时间；（2）由于A上表面光滑则小物块B离开木板A前始终对地静止，木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，对木板应用牛顿第二定律求出加速度，根据运动学公式即可求解木板的速度大小；（3）根据牛顿第二定律求解滑块离开木板后木板的加速度，求出木板运动的路程，再由W=-fx求出摩擦力做的功。本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，分析滑块的运动是关键，由于A上表面光滑，小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，滑块离开后做自由落体运动；注意摩擦力做功与路程有关。13.【答案】解：（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 2mgsin=B0IL+2mgcos又E=B0Lv，I=代入已知数据可得v =2m/s（2）从开始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，则有2mgdsin=2mv2+2mgdcos+Q1；解得Q1=0.2J在匀速的过程中ef所受的安培力F安=电路中上产生的热量Q2=F安d代入数据解得Q2=0.4J金属棒ef上产生的焦耳热是Q=（Q1+Q2）=0.6J=0.3J（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，根据牛顿第二定律有 2mgsin-2mgcos=2ma解得a=2m/s2t=0.5s内金属棒通过的位移为x=vt+代入数据解得x =1.25m设t时刻磁感应强度为B，则B0Ld=BL（d-x）故t=0.5s时磁感应强度为B=T答：（1）“工”字型装置开始做匀速运动时的速度是2m/s（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上产生的焦耳热是0.3J（3）t=0.5s时磁感应强度B为【解析】（1）“工”字型装置开始做匀速运动时，受力