山西省太原市第五中学2019届高三物理下学期阶段性检测试题（含解析）

山西省太原市第五中学2019届高三下学期阶段性检测（4月）理科综合物理试题二、选择题1.图为一真空光电管的应用电路，其金属材料的极限频率为4.5×1014Hz，则以下判断中正确的是()A.发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B.用频率一定的光照射发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C.用λ=0.5μm的光照射光电管时，电路中没有光电流产生D.光照射时间越长，电路中的电流越大【答案】B【解析】【详解】用频率一定的光照射发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度，光强越大，则饱和光电流越大，选项B正确，A错误；频率，所以电路中有光电流产生，故C错误；发生光电效应后，增加照射光电管的入射光的强度，电路中的光电流就会增加，与光的照射时间长短无关，故D错误；2.静电场、磁场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中可能正确的是（）A.电场和磁场的概念分别是奥斯特和楞次建立的B.重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为g=G/m，即重力G越大，g越大；质量m越大，g越小。C.静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少D.如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布【答案】C【解析】【详解】电场和磁场的概念是法拉第建立的。故A错误；重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的定义式为，其中g的大小与G和m无关；故B错误；静电场与磁场相类比，如果在静电场中定义“电通量”这个物理量，则该物理量表示穿过静电场中某一（平或曲）面的电场线的多少。故C正确；如果把地球抽象为一个孤质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布，重力场的方向指向地球，类似于真空中一个孤立的负电荷所产生的静电场的电场线分布。故D错误。3.北京时间2009年3月1日下午15时36分，在距月球表面100km的圆轨道上运行的质量为(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火。在极短的时间内以4.92km/s的速度（相对月球表面）向前喷出质量为50kg的气体后，卫星减速。只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月一期工程画上一个圆满的句号。已知月球的半径，月球表面的重力加速度g/=1.8m/s2。则“嫦娥一号”喷气后的速度约为（）A.1.10km/sB.1.56km/sC.2.88km/sD.3.78km/s【答案】B【解析】【详解】“嫦娥一号”卫星在距离月球表面100km做圆周运动时：其中，则解得：；喷气的过程根据动量守恒定律：解得，故选B.4.如图所示，一磁感应强度为B均匀磁场，分布在半径为R的长圆柱体内，设B=B0t（B00）。现有一半径也为R，电阻均匀分布且总电阻为r的金属圆环，放在垂直于磁场的平面内，金属圆环中心在均匀磁场的对称轴上。a和b为金属圆环上相距为R的两点，则a、b两点间的电势差a-b等于（）（设感应电流所产生的磁场可以忽略）A.B.C.D.0【答案】D【解析】【详解】根据法拉第电磁感应定律可得：；圆环中的电流；则，故选D.5.一质量为m＝2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示。(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)则()A.小物块冲上斜面过程中加速度的大小是8.0m/s2B.小物块与斜面间的动摩擦因数是0.25C.小物块在斜面上滑行的最大位移是8mD.小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是6.4J【答案】AB【解析】【详解】由小物块上滑过程的速度-时间图线，可得小物块冲上斜面过程中加速度大小为，选项A正确；对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律有：mgsin37°+f=ma1，N-mgcos37°=0又f=μN；代入数据解得μ=0.25，选项B正确；由小物体上滑过程的速度-时间图线可得：小物块沿斜面向上的位移，选项C错误；小物块在运动的整个过程中，损失的机械能是，选项D错误.6.如图所示，质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接，A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放，下落至最低点时，轻绳与杆夹角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8,不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.物块A下落过程中，A与B速率始终相同B.物体A释放时的加速度为gC.M=2mD.A下落过程中，轻绳上的拉力大小始终等于mg【答案】BC【解析】【详解】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度。如图所示，在沿绳子方向的分速度为vAcosθ。所以vB=vAcosθ．故A错误。物体A释放时，竖直方向只受重力作用，则加速度为g，选项B正确；A下落到最低点的过程中，系统的机械能守恒，设AO=d，则：，解得：M=2m，选项C正确；B上升过程中速度先增加后减小，可知加速度先向上后向下，可知绳子的拉力先大于mg后小于mg，选项D错误.7.如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，它的磁感应强度大小为B，方向垂直于圆平面（未画出），一群比荷为的负离子（不计重力）以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（）A.离子在磁场中的运动时间一定相等B.离子在磁场中运动半径一定相等C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大【答案】BC【解析】试题分析：由题意知，射入磁场的离子比荷相同，但质量不一定相同，所以入射的初动能可能不同，洛伦兹力不做功，离子飞出磁场时的动能不一定相等，A选项错误；根据，离子在磁场中运动半径一定相等，所以B正确；由题意知，运动半径相同且rR，由几何知识可知，粒子运动的轨迹小于半个圆周，再根据弦越长所对应的圆心角越大，运动时间越长，所以C正确；D错误。考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动8.如图所示，在足够大的水平圆盘上，沿半径方向放着用轻质弹簧相连的质量分别为2m和m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为r和2r，与盘间的动摩擦因数相同，弹簧处于原长状态。当圆盘转速逐渐加快到两物体都发生滑动的过程中，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.B物体先滑动B.A物体先滑动C.B物体受摩擦力方向先指向圆心后背离圆心D.A物体受摩擦力方向先指向圆心后背离圆心【答案】AD【解析】【详解】对物体而言，当开始滑动时，向心力等于最大静摩擦力，则：，可知r越大的物体首先到达最大静摩擦力而最先滑动，可知B物体先滑动，选项A正确，B错误；在B物体没有滑动之前，B物体受摩擦力方向指向圆心，B开始向外滑动后所受的摩擦力也是指向圆心，A开始滑动时，B受摩擦力仍指向圆心，选项C错误；在B物体没有滑动之前，A物体受摩擦力方向指向圆心，B开始滑动后，A开始滑动时，A受摩擦力背离圆心，选项D正确；三、非选择题9.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力图中未画出．该实验中小车所受的合力______填“等于”或“不等于”力传感器的示数，该实验是否______填“需要”或“不需要”满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为、小车通过光电门2后，砝码盘才落地，已知重力加速度为g，则该实验要验证的式子是______．【答案】(1).等于(2).不需要(3).【解析】【详解】因为力传感器是连接在小车上的，所以力传感器的示数表示小车所受的拉力，因为平衡过摩擦力了，所以绳子的拉力表示小车的合外力，因为实验中不要求绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，故不需要总质量远小于小车的质量，小车经过光电门1时的速度为，经过光电门2时的速度为，发生的位移是s，所以，所以加速度为故只需验证10.某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出如图的UⅠ-t曲线，重力加速度g=10m/s2。计算结果均保留3位有效数字。如果有下列根号可取相应的近似值：；,g=10m/s2。计算结果均保留3位有效数字。如果有下列根号可取相应的近似值：（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为_________V。（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是（）A．线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程B．如果仅略减小h，两个峰值都会减小C．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是_____。【答案】(1).1.05V(2).ABD(3).2.582.76%【解析】【详解】（1）由UI-t曲线可知线圈的最大输出功率为：P出=0.0062W①线圈输出功率表达式为：P出＝I2R外②根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R内+R外）③联立①②③将R内=40Ω，R外=20Ω代入得E=1.05V（1.0～1.1都对）（2）磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确；当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故B正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大，故D正确．故选ABD．（3）下落过程减小的重力势能为：EP=mgh=0.025J；根据图象物理意义可知：图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能：E出＝2.15×10−4J所以总能量为：重力势能转化为电能的效率为：11.一电路如图所示，电源电动势E=28v，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω,R2=8Ω，R3=4Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10-2m。（1）闭合开关S稳定后，求电容器所带的电荷量为多少?（2）当开关S闭合后，有一未知的、待研究的带电粒子沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入MN的电场中，已知该带电粒子刚好从极板的右侧下边缘穿出电场，求该带电粒子的比荷q/m（不计粒子的重力，M、N板之间的电场看作匀强电场，g=10m/s2）【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）闭合开关S稳定后，电路的电流：；电容器两端电压：；电容器带电量：（2）粒子在电场中做类平抛运动，则：联立解得12.如图所示，一足够长的水平传送带以速度v=v0匀速运动，质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳