2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高三(下)月考物理试卷(五)

1、2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高三（下）月考物理试卷（五）一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中18小题只有一个选项正确，912小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分，将选项填在答题卷上）1（4分）关于光电效应，下列说法正确的是（）a光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象b饱和光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而减弱c金属的逸出功与入射光的频率成正比d用不可见光照射某金属，不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大2（4分）某同学想要测量一斜坡的倾角，他在斜坡上的a点以大小为v05m/s的

2、初速度水平抛出一个小球，小球落在斜坡上的b点，测出a、b间的距离为l5m，重力加速度g10m/s2，不计空气阻力，则斜坡的倾角为（）a30°b37°c45°d60°3（4分）如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体棒连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，现将直流电源e连接在菱形线框的a、c两点之间，此时导体棒ab所受安培力大小为f，若每根导体棒长均为l，a、c两点间距离为1.5l，则菱形线框abcd所受安培力的大小为（）afb2fc3fd4f4（4分）如图所示，质量为m的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以

3、初速度v0水平地滑至车的上表面，若车足够长，则（）a木块的最终速度为v0b由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒c车表面越粗糙，木块减少的动量越多d车表面越粗糙，因摩擦产生的热量越多5（4分）如图所示，半径为r的圆形区域里有磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场，m、n是磁场边界上两点且m、n连线过圆心，在m点有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向向磁场里发射质量为m、电荷量为q、速度大小均为v的带正电粒子，不计粒子的重力，若某一个粒子在磁场中运动的时间为t，则该粒子从m点射入磁场时，入射速度方向与mn间夹角的正弦值为（）abcd6（4分）太空行走又称为出舱活动狭义的太空行走即指

4、航天员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的出舱活动假设某航天员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行用的时间为t，已知地球的半径为r，地球表面的重力加速度为g，则（）a航大员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进b该航天员在太空“走”的路程估计只有几米c该航天员离地高度为rd该航天员的加速度为7（4分）如图所示，均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径，空间存在垂直于圆柱体表面沿半径向外的磁场，圆环所在位置的磁感应强度大小为b圆环的质量为m，半径为r，给环以竖直向上的初速度v，圆环上升最大的高度为h，然后落回抛出点，此过程中（）a圆环先有扩张后有收缩趋势b圆环上升

5、时间比下降时间短c圆环上升过程和下降过程产生的热量相同d圆环上升过程经过位置时的速度有可能大于8（4分）如图，水平传送带以恒定速度顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块p轻放在传送带左端，p在接触弹簧前速度已达到v，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d。p的质量为m，与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。从p开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中（）ap的速度一直减小b传送带对p做功的功率一直减小c传送带对p做的功wmgdd弹簧的弹性势能变化量ekmv2+mgd9（4分）某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。a、b是可视为点电荷的两带

6、电小球，用绝缘细线将a悬挂，实验中在改变电荷量时，移动b并保持a、b连线与细线垂直。用q和q表示a、b的电荷量，d表示a、b间的距离，（不是很小）表示细线与竖直方向的夹角，x表示a偏离o点的水平距离，实验中（）ad可以改变bb的位置在同一圆弧上cx与电荷量乘积qq成正比dtan与a、b间库仑力成正比10（4分）如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度大小为b的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度100rad/s匀速转动。线圈的匝数n100匝，边长ad0.4m，ab0.2m。理想变压器原、副线圈的匝数比是2：1，一只理想二极管和一个阻值为25的定值电阻r串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为

7、理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是（）a该矩形线圈产生的电动势的最大值为50vb电压表的示数为50vc1min内电阻r上产生的热量为750jd减小电阻r的值，电流表示数变小11（4分）如图所示，三角体由两种材料（abc和bdec）拼接而成，bc界面平行底面de，两侧面与水平面夹角分别为30°和60°，已知物块从a静止下滑，加速至b匀速至d；若该物块静止从a沿另一侧面下滑，则（）a通过c点的速率大于通过b点的速率bab段的运动时间大于ac段的运动时间c将加速至c匀速至ed一直加速运动到e，但ac段的加速度比ce段小12（4分）如图所示，在一竖直平面内，bc

8、df段是半径为r的圆弧挡板，ab段为直线型挡板（长为4r），两者在b点相切，37°，c，f两点与圆心等高，d在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为e的匀强电场中现将带电量为+q，质量为m的小球从挡板内侧的a点由静止释放，小球沿挡板内侧abcdf运动到f点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是（sin37°0.6，cos37°0.8）（）a匀强电场的场强大小可能是b小球运动到d点时动能一定不是最大c小球机械能增加量的最大值是2.6qerd小球从b到d运动过程中，动能的增量为1.8mgr0.8eqr二、实验题（本题共2小题，每空2分，共

9、16分）13（6分）某同学在家中找到两根一样的轻弹簧p和q、装有水总质量m1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下：a、将弹簧p上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧p的长度l012.50cm；b、将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧p下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧p的长度l1，如图甲所示，则l1 cm；c、在细绳和弹簧q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧q，使弹簧p偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧q的长度为l2及其轴线与竖直方向夹角为，如图乙所示；（1）取重力加速度g10

10、m/s2，则弹簧p的劲度系数k ；（2）若要验证力的平行四边形定则，l2和需满足的条件是l2 cm， 。14（10分）某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表v1的内阻并对电压表v2的示数进行校对，实验器材如下：多用电表（欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为15）；标准电压表v1（量程10v，内阻rv1约为几十k）；电压表v2（量程10v，内阻rv29k）；滑动变阻器r（最大阻值约50）；电源e（电动势为12v，内阻不计）；开关s一个、导线若干。（1）利用多用电表欧姆挡测量电压表v1的内阻，将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中 （选填“a”或“b”）方式连接。（2）实验中，两表的示数如图乙所示，可得多用

11、电表欧姆挡的读数为3.00×104，电压表的读数为 v，通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为 v（结果保留三位有效数字）。（3）利用标准电压表v1对电压表v2进行校对，请画出电路图。（4）校对中发现，调节滑动变阻器，标准电压表v1示数为9.00v时，电压表v2的示数为10.00v，为使v2示数准确，应给v2表串联 的电阻。三、计算题（本题共3小题，共计31分在解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15（7分）一个气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217m时，

12、系重物的绳断了，问从这时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时速度多大？（取g10m/s2）16（10分）如图所示，将直径为2r的半圆形导轨固定在竖直面内的a、b两点，直径ab与竖直方向的夹角为60°在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2r、劲度系数k的弹性轻绳穿过圆环且固定在a、b两点。已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能epkx2，重力加速度为g，不计一切摩擦。将圆环由a点正下方的c点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点d点时，求：（1）圆环的速率v；（2）导轨对圆环的作用力f的大小？17（14分）如图所示，间距为l平行且足够长的光滑导轨由两部分组成：倾斜部分与水

13、平部分平滑相连，倾角为，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻。质量为m、电阻也为r的金属杆mn垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加以垂直导轨平面向下、磁感应强度为b的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直轨道平面向下、磁感应强度也为b的匀强磁场。闭合开关s，让金属杆mn从图示位置由静止释放，已知金属杆运动到水平轨道前，已达到最大速度，不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为g。求：（1）金属杆mn在倾斜导轨上滑行的最大速率vm；（2）金属杆mn在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度vm前，当流经定值电阻的电流从零增大到i0的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求这段时间内在定值电阻上产

14、生的焦耳热q；（3）金属杆mn在水平导轨上滑行的最大距离xm。四、【物理一选修3-3】18（5分）下列说法中正确的是 （）a如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%b如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大c如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知与0相比，100时速率大的分子所占比例较多d在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体e如图戊所示，透明塑料瓶

15、内有少量水，水上方有水蒸气。用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这时由于气体膨胀对外做功温度降低造成的19（10分）如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与u形水银管相连，外界大气压为p075cmhg，缸内气体温度t027，稳定后两边水银面的高度差为h1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为l50cm（u形管内气体的体积忽略不计）已知柱形容器横截面s0.01m2，取75cmhg压强为1.0×105pa，重力加速度g10m/s2（i）求活塞的质量；（ii）若容器内气体温度缓慢降至3，求此时u形管两侧水银面

16、的高度差h和活塞离容器底部的高度l【物理一选修3-4】（15分）20如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是（）a玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率ba光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小ca光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长d在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大ea光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射21如图甲所示，在某介质中波源a、b相距d20m，t0时两者开始上下振动，a只振动了半个周期，b连续振动，所形成的波的传播速度都

17、为v1.0m/s，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。（1）求距a点1米处的质点，在t0到t22s内所经过的路程？（2）求在t0到t16s内从a发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数？2019-2020学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高三（下）月考物理试卷（五）参考答案与试题解析一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中18小题只有一个选项正确，912小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分，将选项填在答题卷上）1【解答】解：a、光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象，故a错误；b、发生光电效应时，电子一对一吸收光子，故饱和光电流的强度随入射光强

18、度的增强而增强，故b错误；c、逸出功与金属本身的特点有关，与外界因素无关，入射光的频率变化，金属的逸出功不变，故c错误；d、由于不可见光的频率有的比可见光大，有的比可见光小，由光电效应方程ekhvw可知，产生光电子的初动能无法比较，故d正确。故选：d。2【解答】解：根据x2+h2l2得，代入数据解得t1s，则有：，解得45°故c正确，a、b、d错误。故选：c。3【解答】解：由安培力公式fbil知，导体棒ab和bc串联，通过电流i相等，长度l和磁感应强度b也相同，所以两个导体棒所受安培力大小相等，即fabfbcf，由左手定则和力的平行四边形定则可知，导体棒ab和cd所受的安培力的合力大

19、小为fac1.5f，方向沿线框平面垂直ac而指向d，由电路对称性可知ad和dc两导体棒所受安培力的合力fac1.5f，方向沿线框平面垂直ac而竖直向上，故相框所受安培力的合力为3f，故c正确，abd错误；故选：c。4【解答】解：ab、以小车和木块组成的系统为研究对象，系统所受的合外力为零，因此系统动量守恒，由于摩擦力的作用，木块速度减小，小车速度增大，小车速度减小到最小时，木块速度达最大，最后木块和小车以共同速度运动。以初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv0（m+m）v，解得最终两者的共同速度为，故a正确，b错误；c、根据a中分析以及动量定理可知，木块减少的动量为：，则可知只要接触面间

20、存在摩擦力，最终木块减小的动量是相同的，故c错误；d、根据能量守恒，可得产生的热量为：，将代入，得：，说明只要小车和木块间存在摩擦力，则产生的热量是不变的，故d错误。故选：a。5【解答】解：粒子在磁场中运动轨迹半径r，由于该粒子在磁场中运动的时间t，因此该粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，由几何关系可知，mop为正三角形，粒子从m点射出的速度方向与mn的夹角为30°，夹角正弦值sin30°，故a正确、bcd错误。故选：a。6【解答】解：a、由于太空没有空气，因此航天员在太空中行走时无法模仿游泳向后划着前进，故a错误；b、航天员在太空行走的路程是以速度v运动的路程，即为vt，故

21、b错误；c、由和，得，故c正确；d、由得a，故d错误。故选：c。7【解答】解：a圆环上升时，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为逆时针方向；根据左手定则可得，圆环受到的安培力的方向向下；圆环下降时，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针方向；根据左手定则可得，圆环受到的安培力的方向向上；整个过程中，圆环既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，故a错误；b由a的分析可得，圆环上升时安培力的方向向下，有：；圆环下降时，安培力的方向向上，有：由于上升与下降的高度是相等的，所以圆环上升的时间比较短，故b正确；c圆环运动的过程中的电动势为：eblv，电流为：设上升的高度是h，则有：产生的热量为：

22、，在圆环的运动过程中，虽然是变速运动，也接近是，虽然不能精确计算出上升与下降过程中产生的热量，但是可得产生的热量与速度的大小成正比。由于整个的过程中不断由机械能转化为内能，所以上升的过程中的平均速度要大于下降过程的平均速度，所以上升的过程中产生的热量比较大，故c错误；d圆环上升过程做加速度减小的减速运动，由运动学的知识可得前半段速度减小快，经过位置时的速度小于，故d错误。故选：b。8【解答】解：a、p与弹簧接触后在水平方向受弹簧力作用，p受的静摩擦力向右，p做匀速运动，运动到弹力与最大摩擦力相等时，p物体由惯性继续压缩弹簧，p接下来做减速运动直到速度为零，故a错误；b、由公式pfv可知，由于p

23、先做匀速后做减速，由于静摩擦力增大，速度不变，所以功率先增大，后滑动摩擦力不变，速度减小，所以功率减小，故b错误；c、由于p开始到弹力与最大静摩擦力相等的过程中p受的为静摩擦力，后来为滑动摩擦力，所以传送带对p做的功小于mgd，故c正确；d、对p由动能定理得：wf+w弹0mv2，由于wfmgd，所以弹簧的弹性势能变化量小于mv2+mgd，故d错误。故选：c。9【解答】解：a、由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，所以d保持不变，故a错误；b、由题，该装置探究库仑力与电荷量的关系，d不变，而且保持a、b连线与细线垂直，a只能在以o为圆心、半径为细线长度的圆弧上运动，所以b的位置在同一圆弧上，故b

24、正确；c、以小球a为研究对象，球受到重力g，库仑力f1和线的拉力f2三个力作用，作出受力图如图，作出f1、f2的合力f，则由平衡条件得：fg，由于ab的连线始终与细线垂直，所以f1、f2始终垂直，所以：f1mgsin，f2mgcos；设细线的长度为l，则：xlsin，由库仑定律：f1，可得：mgsinmg，则x与电荷量乘积qq成正比，故c正确；d、由以上的分析知库仑力f1mgsin，所以sin与a、b间库仑力成正比，故d错误。故选：bc。10【解答】解：a、该线圈产生的电动势的最大值：emnbs100×v50v，故a正确；b、根据理想变压器的变压公式可得，副线圈两端电压的有效值为25

25、v，由于二极管的单向导电性，结合有效值的定义得：，解得电压表的示数：u12.5v，故b错误；c、由焦耳定律得1min内电阻r上产生的热量为：q750j，故c正确；d、减小电阻r的值，由闭合电路欧姆定律可知，副线圈中的电流增大，根据变流比可知，原线圈中的电流增大，电流表的示数变大，故d错误。故选：ac。11【解答】解：a、物体从倾角为的斜面滑下，根据动能定理，有：mghmgcosmv2即得：mghmghcotmv2式中hcot是斜面的底边的长度，故知物体通过c点的速率大于通过b点的速率，故a正确；b、物体从倾角为的斜面滑下，根据牛顿第二定律，有：mgsinmgcoma解得 agsingco根据运

26、动学公式，有at2联立得 t可得，越大，t越小，则得到ab段的运动时间大于ac段的运动时间，故b正确；cd、由式可知，物体将一直加速滑行到e点，但ac段的加速度比ce段大，故c、d错误；故选：ab。12【解答】解：a、小球能沿挡板内侧abc内侧运动，则有：qecos37°mgsin37°，则得：e，故场强大小不可能等于故a错误。b、小球在复合场中受重力和电场力，所以小球运动到合力方向上时动能最大，则知在cd之间的某一点上时动能最大，故b正确；c、小球运动到c点时，电场力做正功最多，小球的机械能增加量最大，所以小球机械能增加量的最大值为eqe4rcos53°+r（1

27、cos37°）2.6qer，故c正确。d、小球从b到d运动过程中，根据动能定理得：动能的增量为ekmgr（1+sin37°）qercos37°1.6mgr0.8qer，故d错误。故选：bc。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13【解答】解：由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm，根据甲图可知，物体的长度为l17.50cm。（1）根据平衡条件可知，弹簧弹力fmg10n，则劲度系数k200n/m，（2）若要验证力的平行四边形定则，则两个弹簧拉力的合力与重力等大反向，根据几何关系可知，两根弹簧的拉力相等，与竖

28、直方向的夹角也相等，则有：l217.50 cm，60°。故答案为：17.50；（1）200n/m；（2）17.50；60°。14【解答】解：（1）用多用电表欧姆挡测量电压表v1的内阻，电流从欧姆表黑表笔流出，流入v1的“+”接线柱，故a正确，b错误。（2）电压表每小格为0.1v，所以估读到下一位，为5.80v，由欧姆定律有：，且r内15k，解得：e8.70v（3）因为并联电路电压相等，所以要校对电表，可将两电表并联，由于电表电阻过大，而滑动变阻器最大只有50，所以了读数变化明显，采用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：（4）当v1示数为9.00v时，v2示数为10.00v

29、，说明v2内阻偏小，需串联电阻让其读数为9.00v，v2示数为10.0v满偏，所以让指针偏转到，即为9.00v，即，解得：r1k1000。故答案为：（1）a；（2）5.80，8.70；（3）如图所示；（4）1000；三、计算题（本题共3小题，共计31分在解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15【解答】解：规定向下为正方向，则x217m，v04m/s，ag10m/s2根据x代入数据解得：，解得t7s根据vv0+at得，v4+10×7m/s66m/s答：重物经过7s落地，落地的速度为66m/s16【解答】

30、解：（1）如图所示，由几何知识得，圆环在c点、d点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等。圆环从c到d过程中，由机械能守恒定律得：mghmv2，由几何关系可知：h，解得：v；（2）圆环在d点受力如图，弹性绳的弹力：fkx，其中：x（1）r，在d点，由牛顿第二定律得：fn+fcos60°+fsin60°mgm，解得：fnmg；答：（1）圆环的速率为；（2）导轨对圆环的作用力f的大小为mg。17【解答】解：（1）金属杆mn在倾斜导轨上滑行的速度最大时，其受到的合力为零，对其受力分析，可得：mgsinbil0根据欧姆定律可得：i联立可得：vm；（2）设在这段时间内，金属杆运动的位移为

31、x，由电流的定义可得：q根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律得：联立得：解得：x；设电流为i0时金属杆的速度为v，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律，可得：i0设此过程中，电路产生的焦耳热为q，由功能关系可得：mgxsinq+电阻r产生的焦耳热q热联立可得：q热，（3）设金属杆在水平导轨上滑行的最大距离为xm，由牛顿第二定律得：bilma由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义可得：i联立可得：，即：，得：；答：（1）金属杆mn在倾斜导轨上滑行的最大速率vm为；（2）这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热q为；（3）金属杆mn在水平导轨上滑行的最大距离xm为。四、【物理一选修3-3】18【解答】解：a、根据热力学第二定律可知中，如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率也不可以达到100%，故a错误；b、如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，由于分子力做