【解析】天津市南开中学2019届高三下学期第五次月考物理试卷

1、南开中学2019届高三第五次月考一理科综合物理部分第 I 卷（本卷共8题，每题 6分，共 48分）一、单项选择题（每小题 6 分，共 30 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列说法正确的是（）A.卢瑟福用“粒子轰击氮原子核发现了中子，并预言了质子的存在B. 爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C. 玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱D. 地球上的核电站与太阳内部主要进行的核反应类型相同【答案】 B【详解】A、卢瑟福用“粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在，中子是由他的学生查德威克发现的，故A 错误；B 、爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应现象

2、，故B 正确；C、玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子光谱，但是不能解释其他光谱，故C 错误；D 、地球上的核电站进行的核反应是核裂变，太阳内部进行的核反应是核聚变，类型不同，故 D 错误；-艾特肯盆地冯卡门撞2.2019 年 1 月 3 日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极击坑， 成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。椭圆轨道上，己关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在如图所示， 在月球B 处变轨进入半径为、周期为T的环月圆轨道运行。己知引力常量为G,下列说法正确的是（）5探月卫星环月图轨道A.图中探月卫星飞向 B处的过程中速度越来越小B.

3、图中探月卫星飞向 B处的过程中加速度越来越小C.由题中条件可以计算出月球的质量D.由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小【答案】C【详解】A、在椭圆轨道上，探月卫星向月球靠近过程，万有引力做正功，根据动能定理，卫星的速度要增加，故 A错误；B、探月卫星飞向B处的过程中受到地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，故合外合外力越来越大，所以加速度越来越大，故B错误；C、在环月轨道，万有引力提供圆周运动向心力，有:mrm，可得中心天体质量:厂GT2D、探月卫星质量未知，故由题设条件无法计算探月卫星受到月球引力大小，故D错误3 .如图所示，一束复合光沿半径方向从 A点射入半圆形玻璃砖， 在O

4、点发生反射和折射，a、b为折射光，c为反射光。下列说法正确的有（）A.用a、b光分别照射同一单缝做衍射实验，a光的中央亮纹比b光的中央 亮纹窄B.单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间C.保持复合光沿半径方向入射到。点，若入射点由A向B缓慢移动，则c光逐渐变暗D.用a、b光分别照射同一光电管，只有一种光能引起光电效应，则一定是a光【答案】B【详解】A、a光的偏折程度比b光的小，所以玻璃对 a光的折射率较小，故 a光的频率小， 波长长。所以用 a、b光分别照射同一单缝做衍射实验， a光的中央亮纹比 b光的中央亮纹 宽，衍射现象明显，故 A错误；B、a光的折射率小于b光的折射

5、率，由vg分析可知，a光在玻璃中的传播速度大于 b光 在玻璃中的传播速度， 故单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间，B正确；C、入射点由A向B缓慢移动，光线射到直边的入射角增大，反射光增强，折射光减弱，则知c光逐渐变亮，故 C错误；D、a光的折射率小于b光的折射率，所以 a光的频率小于b光的频率，故用 a、b光分别照 射同一光电管，只有一种光能引起光电效应，则一定是b光，故D错误。4 .甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移 s随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法中正确的是（）A.乙车的初位置在 so=80m

6、处B.甲车的初速度为零C.乙车的加速度大小为 16m/s2D. 5s时两车相遇，此时甲车速度较大【答案】A【详解】ABC、位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动,甲的速度为丫甲=三=4m/s,初速度不为零。乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t = 10s时，速度为零，反过来看成乙车做初速度为 0的匀加速直线运动，则X= at2,根据图象可知,so=ga?102,20 =la?52,解得：乙车的加速度大小a=1.6m/s2, s0= 80m,故A正确，BC错误;D、5s时两车相遇，此时乙的速度为丫乙=21=1.6* (10-5) m/s = 8m/s,乙

7、车的速度较大,故D错误。5.示波管 聚焦电场是由电极 Ai、A?、A3、A4形成的，实线为电场线，虚线为等势线，x轴为该电场的中心轴线. 一个电子从左侧进入聚焦电场，曲线PQR是它的运动轨迹，则()A.电场中Q点的电场强度小于 R点的电场强度B.电场中P点的电势比Q点的电势低C.电子从P运动到R的过程中，电场力对它先做正功后做负功D.若电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场，电子有可能做曲线运动【详解】A、等势线密的地方电场线也密，因此Q点电场线比R点电场线密，故 Q点的电场强度大于R点的电场强度，故 A错误。B、沿电场线电势降低，因此 P点的电势比Q点的电势低，故 B正确。C、电子从低电势向

8、高电势运动时，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故C错误。D、在x轴上的电场线是直线，则电子在 x轴上受到的电场力方向不变，沿 x轴正方向，若 电子沿着x轴正方向以某一速度进入该电场， 则合力方向与速度方向相同， 做加速直线运动， 不能做曲线运动，故 D错误。故选B。【点睛】根据沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；明确电子在电场中的受力特点以及电场力做功情况，从而进一步判断电势能、动能等变化情况二、多项选择题（每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，都有多 个选项是正确的。全部选又t的得6分，选对但不全的得3分，选错或者不答的得0分.）6.一理想变压器原、副线圈的匝

9、数比为 44:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线 圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的有效值为5V71B.原线圈输入电压在乎/时间内的平均值为0C. P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小D. P向左移动时，变压器的输入功率减小【答案】ACD【详解】A、由图象可知，原线圈电压的最大值为311V,原线圈电压的有效值为：Ui =220V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈电压的有效值为:% 1/二兄=x 2207= 5V2 % 1 44故A正确;0,则线圈位于中性面4Pl量为 西，经历 原线圈输，在:？ Mt时，I平均值为得:后=6着工9

10、8.故B错误;/CD、P左移，R变大，副线圈电流减小，所以输率减小，则功率减n、I7.列简谐横波沿X轴正向传播，t=0时的波的.如图所示，.P的平衡位置在x=8mtoB、由图像可知,时，电压为了半个周期，则工=；时，磁通量为 匡,2NBS 4NBSE=,又1311P=四? 5矶小，故CD正确。该波的周期T=0.4s。下列说法正确的是（）I10A.质点P的振动方程是y=10sin5 7tt(cm)B.在0? 1.2s内质点P经过的路程24 mC. t=0.6s时质点P的速度方向沿y轴正方向D. t=0.7s时质点P位于波谷【答案】AD【详解】A、质点P的振动方程是 y= Asin|Jt= 10s

11、in57t t(cm),故A正确；B、因为t=1.2s=3T,所以在01.2s内质点P经过的路程 S= 3X4A=12X 10cm= 120cm= 1.2m,故B错误；C、根据“上下坡法”知 t=0时刻质点P的速度方向沿y轴正方向，t=0.6s=1.5T,质点P-3 4 一则t = 0.7s时质点P位于波的速度方向相反，即沿 y轴负方向，故C错误。D、t=0时刻质点P的速度方向沿y轴正方向，因t = 0.7s=谷，故D正确。8.剑桥大学物理学家海伦然尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不己的高难度动作 “爱因斯坦空翻”。现将 爱因斯

12、坦空翻”模型简化，如图所示，自行车和运动员从M点由静止出发，经 MN圆弧，从N点竖直冲出后完成空翻。忽略自行车和运动员的大小，将自行车和运动员看做一个整体，二者的总质量为 m,在空翻过程中，自行车和运动员在空中的时间为t,由M到N的过程中，克服摩擦力做功为 W,空气阻力忽略不计，重力加速度为go下列说法正确的是0MA.自行车和运动员从 N点上升的最大高度为8 .自行车和运动员在 MN圆弧的最低点处于超重状态C.由M到N的过程中，自行车和运动员重力的冲量为零D.由M到N的过程中，运动员至少做功 日切/+印【答案】BD【详解】A、上升与下降过程各占总时间的一半，即上升的最大高度h = a?gt）2

13、=：gt2,故A错误；B、自行车和运动员在 MN圆弧的最低点有向上的加速度，处于超重状态，故 B正确；C、由M到N的过程中，自行车和运动员重力的冲量为重力与时间之积，不是0,故C错误;D、选取M到P过程，设由M到N运动员做功为 W',由动能定理： W - W-mgh=0,解得：W w W+mght+W,故D正确。第II卷（本卷共4题，共72分）9 .在光滑的水平面上，质量为2kg的平板小车以速度 3m/s作匀速直线运动.质量为1kg的物体竖直掉在车上（不反弹）.由于物体和车之间的摩擦，经时间0.5s后它们以共同的速度前进，在这个过程中，小车所受摩擦力的大小为 N.【答案】4N【详解】车

14、与物体组成的系统水平方向动量守恒， 设车初速度的方向为正， 则：m车丫车=（m 车+m物）v,代入数据得：v= 2m/s,两物体间的摩擦力大小相同，车的质量为物体质量的2倍，由牛顿第二定律：F=ma,解得两物体的加速度是 1: 2的关系，即车的加速度为 a,物 体的加速度为2a。经时间0.5s后它们以共同的速度前进，由速度时间表达式：v= vo- at =2at,代入数据解得：a = 2m/s2,所以小车所受的摩擦力大小：f=m车a=2X2=4N。10.为了探究在质量不变时，物体加速度与合力的关系，某学生想到用气垫导轨(物体在其上面运动时可认为摩擦力为0)和光电门及质量为 m的滑块来进行实验。

15、如图所示，他将气垫导轨的一端用木块垫高，使导轨有一个倾角口，将滑块从导轨上端释放，光电门自动记tl、t2,用游标卡尺测得挡光片录滑块经过水波光电门时，滑块上挡光片的挡光时间分别为必，则的宽度为d,用量角器测得气垫导轨的倾角为A光电门(i)要测出滑块的加速度还必须测出(2)滑块的加速度为 a=(用上面的以纵轴表示加速度，在不用合力表示横轴的情况下，可用“tan 印)表小横轴。(3).气垫导轨的倾角日(3)要改变滑块受到合力，只需改变(1).两光电门之间的距离 x (2).(填“s咽” “co或(4). sin|_|(1)滑块在气垫导轨根据匀变速直线运动位移速度公即可;(2)滑块经过光电门 A时的

16、瞬14 A加速直线运-i过可以求出 KB两点的速度, 、知,要求加速，再|即量两光电门之间巨离I |/x I速度为滑块经过光B时的速度为口 JE=V。乙(3).(4). 4根据2ax二甘J一廿/得:a(3)对滑块受力分析可知，滑块受到的合力 F = mgsin 0,要改变滑块受到的合力，只须改变气垫导轨的倾角。即可，根据牛顿第二定律可知：mgsin 0= ma,则a=gsin 0所以以纵轴表示加速度，在不用合力表示横轴的情况下，可用 sin昧示横轴。11 .某同学设想运用如图甲所示的实验电路，测量未知电阻Rx的阻值、电流表 A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合

17、实验要求(1)为了测量未知电阻 Rx的阻值，他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小”)，然后闭合开关 Ki,将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A 有明显读数Io；接着将开关K2拨至2位置.保持R2不变，调节R1,当调节R1=34.2酎，电 流表A读数仍为I。，则该未知电阻的阻值 Rx=Qo(2)为了测量电流表 A的内阻Ra和电源(内阻忽略不计)的电动势 E,他将R的阻值调到 R1=1.5 Q R2调到最大，将开关 K2拨至2位置，闭合开关 K"然后多次调节 R2,并在表格 中记录下了各次 R2的阻值和对应电流表 A的读数I;最后根据记录的数据，他画出了如

18、图 乙所示的图象，根据你所学的知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为：;利用图象中的数据可求得，电源(内阻忽略不计)的电动势【详解】(1)闭合开关 K1之前，从保护电路的角度，R2的阻值应调到最大值，根据题意可知，开关K2拨至1位置和2位置时，电流表示数相同，R2阻值不变，所以 Rx=R1 = 34.2 Q；1 IR +51(2)根据闭合电路欧姆定律得：E=I (R1+R2+RA),整理得：广万/ + -一 ,则广&图J 心心II象的斜率表示,在纵轴上的截距表示1 _ 1 - 05E 2解得：E=4V, Ra= 0.5 Q12 .为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：

19、取一个与水平方向夹角为37°,成为l=2.0 m的粗糙倾斜轨道 AB,通过水平轨道 BC与半径为R=0.2 m的数字圆轨道相连，出cos 37c = 0.80口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的，其中AB与BC轨道以微小圆弧连接， 如果所示，一个质量 m=1 kg小物块以初速度5. 5 5.0 m/s从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到 达C点时速度 性=4.0 m./可,取,种137。=。石0(1)求小物块到达 C点时对圆轨道压力的大小；18(2)求小物块从 A到B运动过程中摩擦力所做的功(3)为了使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件？【答

20、案】(1)90N; (2)-16.5J ; (3) < 0.32m(1)当小球运动到同点,2= N-md+ -/Ti X 4 v 1 9(2)利用动能定理可知 mg理5m说其中卜= 2m = 12m .1,1,1, 1“二 f L mgh + m% = -1 X10X1.2+ xl X 4 X 1 X 5 222(3)小球运动到最高点时x 10N +N = 90N0.2根据动能定理，mg - 2R =22故本题答案是：(1) 90N(2) -16.5J ; (3) R £ d32m并知道做圆周运动的临界情点睛：本题运用了动能定理与牛顿第二定律相结合的方法解题, 况是在最高点恰好

21、对轨道没有作用力。13 .如图所示，水平虚线 Li、L2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场区域的高度为ho竖直平面内有一质量为 m的直角梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5:1,高为2h。现使线框AB边在磁场边界Li的上方h高处由静止自由下落(下落过程底边始终水平，线框 平面始终与磁场方向垂直)，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动 .求：(1)求AB边刚进入磁场时线框的速度与 CD边刚进入磁场时的速度各是多少?(2)从线框开始下落到 DC边刚进入磁场的过程中，线框产生的焦耳热为多少-71(3) DC边刚进入磁场时，线框加速度的大小为多少？mgh (3).【答案】(1)酗，座(2)【详解】(1)设AB边刚进入磁场时速度为 vo,线框电阻为R,则CD=5L由机械能守恒定律得:mgh=AB刚进入磁场时:设DC边刚进入磁场前匀递运动时速夜为“，线框切割磁感应线的有效长度为2L线框匀速运动时有:=mgmg 3h-Q=联立得：Q二(3) CD刚进入磁场瞬间，线框切刺磁感应线的有效长度为3L, Fi=BIi 3L闭合电路欧姆定律得:由牛顿第二定律得：解得:(2)从线框开始下落到 CD边进入磁场前瞬间，根据能量守恒定律得:14.如图所示，平面坐标系中，有一圆形区域的匀