[小初高学习]天津市第一中学2018届高三物理下学期第五次月考试题

天津一中 2017—2018 学年度高三年级五月考物理学科试卷
第Ⅰ卷（本卷共8 道题，共48 分）
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．科学技术是一把“双刃剑”，对人类既有有利的一面，也有有害的一面，关键在于正确认识加以应用。

下列关于物理现象或应用的叙述中，不正确的是
A．洗衣机脱水时滚筒高速旋转把附着在衣物上的水分甩掉，这是离心现象
B．轮船航行时，如果所受波浪冲击力的频率接近轮船左右摇摆的固有频率，轮船可能倾覆C．机场、车站等重要场所的安检门利用涡流工作，可以探测人身携带的金属物品
D．用 X 射线照射草莓，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保存期
2．在光电效应实验中，某同学用不同颜色的可见光照射同一光电管，结果得到了两条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，则下列判断正确的是
A．甲光的频率大于乙光的频率，甲光的光强大于乙光的光强
B．甲光的频率小于乙光的频率，甲光的光强小于乙光的光强
C．用红外线照射该光电管，一定能发生光电效应，遏止电压
比甲光照射时低
D．用紫外线照射该光电管，一定能发生光电效应，遏止电压比乙光照射时高
3、2018 年 4 月，“天宫一号”完成其历史使命，离开运行轨道，进入大气层，最终其主体部分会在大气层中完全烧毁。

在燃烧前，由于稀薄空气阻力的影响，“天宫一号”的运行半径逐渐减小。

在此过程中，下列关于“天宫一号”的说法中正确的是
A．运行速率逐渐减小，机械能逐渐增大
B．运行周期逐渐减小，机械能逐渐增大
C．运行速率逐渐增大，机械能逐渐减小
D．运行周期逐渐增大，机械能逐渐减小
4．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 1∶2，两端共接有 4 个电阻，其中R2＝2R1，R3＝R4＝4R1，现将 a、b 两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是
A．R1 两端的电压有效值等于R2 两端的电压有效
值 B．流过 R1 的电流有效值是流过R3 的电流有效
值的 2 倍 C．R2 两端的电压有效值是 R4 两端的
电压有效值的 2 倍 D．流过 R2 的电流有效值等于
流过R4 的电流有效值
5．如图甲所示，在光滑水平面上的两个
小球发生弹性正碰，两小球的质量分别
为 m1 和 m2，图乙为它们碰撞前后的 x
－t 图象，
以向右为正方向。

由此可以判断，以下四个选项中图像所描述的碰撞
过程不可能发生的是
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．如图所示，匀强电场中有一个以 O 为圆心、半径为 R 的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O 两点电势差为 U，一带正电的粒子在该电场中运动，经 A、B 两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为 v0，粒子重力不计，则下列说法正确的是
A．粒子从 A 到 B 的运动轨迹是一段抛物线
B．粒子从 A 到 B 的运动过程中，电势能先减小后增大 C．粒
子从 A 到 B 的运动过程中，动能最小值为 A 点动能的一半
D．圆周上任两点间电势差的最大值为 2U
7．在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v＝200m/s，已知 t ＝0 时，波刚好传播到 x＝40m 处，如图所示。

在 x＝400m 处有一接收器（图中未画出），
则下列说法正确的是
A．波源开始振动时方向沿 y 轴负方向
B．从 t＝0 开始经 0.15s，x＝40m 的质点运动的路程为 60cm
C．接收器在 t＝2s 时才能接收到此波
D．若波源向 x 轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为 11Hz
8．如图所示，A、B 两物块叠放在水平桌面上，已知物块 A 的质量为 2kg，物块 B 的质量为 1kg，而 A 与地面间的动摩擦因数为 0.1，A 与 B 之间的动摩擦因数为 0.2。

可以有选择的对 B 施加水平推力 F1 和竖直向下的压力 F2，已知重力加速度为 10m/s2，则下列说法正确的是
A．若 F1＝3.6N，F2＝5N，则 AB 相对静止一起做匀加速
运动 B．若 F1＝5.4N，F2＝20N，则 AB 相对静止一起做
匀加速运动 C．若 F2＜10N，无论 F1 多大，都不能使物
块 A 运动起来
D．若 F2＞10N，无论 F1 多大，都不能使物块 A、B 发生相对运动
第II 卷（本卷共72
分）
9．（1）如图所示，MN、PQ 为水平放置的平行导轨，通电导体棒 ab 垂直放置在导轨上。

已知导体棒质量为 1kg，长为 2m，通过的电流恒定为 5A，方向如图所示，导体棒与导轨
间的动摩擦因数为 0.75，重力加速度为 10m/s2。

若使导体棒水平向右匀速运动，要求轨
道内所加与导体棒 ab 垂直的匀强磁场最小，则磁场的方向与轨道平面的夹角是，相应的磁感应强度大
（2）某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长，如图所示。

①实验中选用的双缝间距为 d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图所
示，分划板刻线在图中 A、B 位置时，游标卡尺的读数分别为 x1、x2，则入射的单色光
波长的计算表达式为ë＝。

②分划板刻线在明条纹 B 位置时，测量头的游标卡尺如图所示，则其读数为
mm；
③关于该实验，下列说法正确的是。

A．如果去掉滤光片，在像屏上得
到的是明暗相间的白色干涉条纹 B．如果用激光作为光源，则无需凸透镜和滤光片，
也能在像屏上得到干涉条纹 C．单缝和双缝必须要相互平行，且处于竖直方向的位
置，否则无法用测量头读数 D．若双缝中某一条被遮住，则像屏上得到的是单缝衍
射的条纹
（3）某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。

实验室提供下列器材：
A．电流表 A（量程为 0～300mA，内阻约 1Ω）
B．电压表 V（量程为 0～3V，内阻约 5kΩ）C．滑
动变阻器R（0～10Ω，额定电流 1.5A） D．直
流电源（电动势 3V，内阻忽略不计） E．开关一
个、导线若干
①若采用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的
点相连（选填“a”或“b”）。

开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片 P 应该置于端（选填“c”或“d”）。

②测量后，该小组根据实验数据，利用 Excel 拟合出小灯泡的 I－U 特性曲线如图所示。

根据图线，小灯泡两端电压为 1.50V 时，其实际功率 P 约为_W，此时小灯泡阻值
约为Ω（结果保留 2 位有效数字）。

10．（16 分）世界一级方程式赛车（F1）是一项追求极速的运动。

如图是一段赛道的中心线的示意图（赛道路面宽度没有画出），弯道 1、弯道 2 可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为 O1、O2，弯道中心线半径分别为 r1＝10m，r2＝20m，弯道 2 比弯道1 高 h＝12m，有一直道与两弯道相切，质量 m＝1200kg 的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的 1.25 倍，行驶时要求汽车不打滑。

（1）求汽车沿弯道 1 中心线行驶的最大速度 v1；
（2）汽车以 v1 进入直道，以 P＝30kW 的恒定功率直线行驶了 t＝8s 进入弯道 2，此时速度恰为通过弯道 2 中心线的最大速度，求直道上除重力外的阻力对汽车做的功 W；
（3）汽车从弯道 1 的 A 点进入，从同一直径上的 B 点驶离，车手会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道。

设路宽 d＝10m，求此最短时间 t（A、B 两点都在轨道的中心线上，计算时视汽车为质点）。

11．（18 分）根据牛顿力学经典理论，只要物体的初始条件和受力情况确定，就可以预知物体此后的运动情况。

（1）如图 1 所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为 B，一质量为 m、电荷量为＋q 的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，经过M 点时速度的大小为 v，方向水平向左。

不计粒子所受重力。

求粒子做匀速圆周运动的半径 r 和
周期 T。

（2）如图 2 所示，空间存在竖直向下的匀强电场和水平的匀强磁场（垂直纸面向里），电场强度大小为 E，磁感应强度大小为 B。

一质量为 m、电荷量为＋q 的带电粒子在场中运动，不计粒子所受重力。

a．若该带电粒子在场中做水平向右的匀速直线运动，求该粒子速度 v’的大小；
b．若该粒子在 M 点由静止释放，其运动将比较复杂。

为了研究该粒子的运动，可以应用运动的合成与分解的方法，将它为0 的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度。

求粒子沿电场方向运动的最大距离 y m 和运动过程中的最大速率 v m。

12．（20 分）如图 1 所示，半径为 r 的金属细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀
强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系为 B＝kt（k＞0，且为已知的常量）。

（1）已知金属环电阻为R。

根据法拉第电磁感应定律，求金属环的感应电动势 E 和感
应电流 I；
（2）麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场。

图 1 所示的磁场会在空间产生如图 2 所示的圆形涡旋
电场，涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。

金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下
做定向运动，形成了感应电流。

涡旋电场力 F 充当非静电力，其大小与涡旋电场场强 E e 的关系满足 F＝qE e。

如果移送电荷 q 时非静电力所做的功为W，那么感应电动势 E＝
W/q。

a．请推导证明：金属环上某点的场强大小为 E e＝kr/2；
b．经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。

在考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力，其大小可表示为f＝bv（b＞0，且为已知的常量）。

已知自由电子的电荷量为 e，金属环中自由电子的总数为 N。

展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型，并在此基础上，求出金属环中的感应电流 I。

（3）宏观与微观是相互联系的。

若该金属单位体积内自由电子数为 n，请你在（1）和（2）的基础上推导该金属的电阻率ñ与 n、b 的关系式。

参考答案
1－5：DDCAB；6、AC；7、ABD；8、BC；9（1）53°或 127°，0.6；。