C. 在整个过程中小车的位移为零
D. 因为小车和小球的质量大小关系未知，无法求出小车的位移
2018-2019学年湖南师大附中高三（下）月考物理试卷（七）
一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）
1. 关于近代物理的知识，下列说法正确的是（ ）
A. 查德威克发现质子的核反应方程为
B. 衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来
C. 铀核裂变的一种核反应方程为
则氢原子从D. 若氢原子从 的能级向 的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，正弦交流电源电压为
U=12V，电阻R1=1Ω，R2=2Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20Ω，滑片P处于中间位置，则（ ）
A. 与 消耗的电功率相等
C. 若向上移动P，电压表读数将变大
二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）
B. 通过 的电流为3 A
D. 若向上移动P，电源输出功率将不变
6. 如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ
角，M、P之间接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒bc垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对金属棒bc施加
一平行于导轨向上的外力F，金属棒bc由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电荷量q随t的变化关系如图乙所示。下列关于金属棒bc的加速度a、通过金属棒bc的电流I、金属棒bc受到的外力F、穿过回路cbPMc的磁通量Φ随时间t变化的图象中正确的是（ ）
2
的能级向 的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 2. 如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为的弧形路面匀速率上行，小车与
路面间的阻力大小恒定，则上行过程中（ ）
A. 小车处于平衡状态，所受合外力为零
B. 小车受到的牵引力逐渐增大
C. 小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车力势能的增加量 D. 小车重力的功率逐渐增大
3. 2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界
首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球
和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点离月球的距离为x，则（ ）
A.
B.
C.
D.
7. 由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt，则
产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt．如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向
里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒为r，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持∠ADC=45°，将导线框以恒定的角速度ω2转90°．则下列说法正确的是（ ）
A. “鹊桥”的线速度小于月球的线速度
B. “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度
C. x满足
A. 方式一中，在C从A点沿圆弧移动到图中 位置的过程中，通过导线截面的电荷量为
D. x满足
B. 方式一中，在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大
C. 两种方式回路中电动势的有效值之比
D. 若两种方式电阻丝上产生的热量相等，则
8. 如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的
恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则（ ）
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4. 如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车（用绝缘材料制成），小车上固定
b．一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、一个质量为m、带电量为-q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则（ ）
A. 小车 含金属板，下同 和小球组成的系统动量守恒
B. 小车和小球组成的系统机械能守恒
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。
请回答以下问题：
（1）小铁球的重量为______。
（2）为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则______。 A．一定得测出小铁球的质量m
B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角θ
C．一定得知道当地重力加速度g的大小及图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小 D．只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
（3）若已经用实验测得了第（2）小问中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证______等式是否成立即可。（用题中所给物理量的符号来表示）
12. 某实验小组想组装一个双量程（3V、15V）的电压表，提供的器材如下：
A．电流表〇G：满偏电流为300μA，内阻未知； B．干电池E：电动势为3V，内阻未知；
C．滑动变阻器R1：最大阻值约为5kΩ，额定电流为1A； D．滑动变阻器R2：最大阻值约为16kΩ，额定电流为0.5A； E．电阻箱R0：0～9999.9Ω；
F．定值电阻R3：40kΩ，额定电流为0.1A； G．开关两个，导线若干。
A. 恒定外力F的方向与初速度的反方向成 角指向曲线内侧，且 B. 质点所受合外力的大小为
C. 质点到达B点时的速度大小为
D. ts内恒力F做功为
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小
B. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向 D. 外界对气体做功时，其内能一定会增大
E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散
来完成
10. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象，此时质点P的运动方向沿y轴正
方向，且当t=10s时质点Q恰好第2次到达y轴正方向最大位移处，下列说法正确的有（ ）（填正确选项前的字母）
A. 波沿x轴负方向传播 C. 波的传播速度为
E. 时质点P的路程等于40cm
三、计算题（本大题共6小题，共67.0分）
B. 波的周期为
D. 时质点Q的路程小于20cm
11. 利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化
的关系图象，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒，实验步骤如下：
（1）若用如图1示电路测量电流表〇G 的电阻，则滑动变阻器R应选用______（选填“C”或“D”）。 （2）将开关S1、S2都断开，连接好实物图，将滑动变阻器的滑片P调到______（选填“a”或“b”）端。
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上（小圆环刚好够一根细线通过）；
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示；
接通开关S1，调节滑动变阻器使电流表〇G 的指针示数为200μA；闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100Ω时电流表〇G 的指针示数为100μA，则电流表〇G 的内阻测量值为______Ω。 （3）在虚线框（如图2）中画出双量程电压表的电路原理图，并标明所选的器材和改装电压表对应的量程，其中R0应取值为______kΩ。
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13. 如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y方向的匀强电场，在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂
直于纸面的匀强磁场（电场、磁场均未画出）；一个比荷为 =K的带电粒子以大小为v0的初速度自点P（-2 d，-d）沿+x方向运动，恰经原点O进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从x轴上的点
Q（9d，0）沿-y方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为B= ，不计粒子重力．
（2）在细绳断裂后的瞬间，小球A对圆弧轨道的压力大小。
15. 如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸分
成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K（气体只能进入汽缸，不能流出汽缸）与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分气体的压强为p0，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为 的空气，当打气49次后，稳定时汽缸上下两部分的体积之比为9：1，重力加速度大小为g，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求活塞的质量m。
16. 如图所示，空气中一直角棱镜ABC，∠A=30°，一束单色光从AC边中点D垂直射
入棱镜，从AB边射出的光线与AB边夹角为30°，已知BC边长度为 m，光在真108m/s。求： 空中的传播速度c=3×①该棱镜的折射率；
②从BC边射出的光在该棱镜中的传播时间。
（1）求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小； （2）求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间tB；
（3）求圆形磁场区的最小半径rm．
14. 如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一轻质弹簧两端连接两个
质量均为m=1kg的物块B和C，物块C紧靠着挡板P，物块B通过一跨过光滑定滑轮的轻质细绳与质量m0=8kg、可视为质点的小球A相连，与物块B相连的细绳平行于斜面，小球A在外力作用下静止在对应圆心角为60°，半径R=2m的光滑圆弧轨道的最高点
a处，此时细绳恰好伸直且无拉力，圆弧轨道的最低点b与光滑水平轨道bc相切，现由静止释放小球A，当小球A滑至b点时，物块B未到达a点，物块C恰好离开挡板P，此时细绳断裂，已知重力加速度g取10m/s，弹簧始终处于弹性限度内，细绳不可伸长，定滑轮的大小不计，求： （1）弹簧的劲度系数；
2
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答案和解析
1.【答案】D
【解析】
D、小车重力的功率P=mgvcos（90°+θ）=mgvsinθ，θ变小，P减小，故D错误； 故选：C。
小车做匀速圆周运动，合力充当向心力，不为0；对小车受力分析写出牵引力表达式可讨论变化；由功能关系可知小车受到的牵引力对小车做的功等于小车重力势能的增加量和克服摩擦力做的功；写出小车重力的功率表达式可分析变化。
本题考查匀速圆周运动向心力的来源、功能关系、功率的公式等的应用，明确匀速圆周运动，
U+n-→
Ba+Kr+3
合力充当向心力，并不为0，也不是平衡状态。 3.【答案】C
【解析】
解：A、发现质子的是卢瑟福，故A错误；
B、β衰变实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，这个电子以β射线的形式释放出来，故B错误；
C、铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程n，故C错误；
D、根据玻尔理论可知，氢原子从n=6的能级向n=1的能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从n=6的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=6的能级向n=1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D正确 故选：D。
卢瑟福发现了质子，根据β衰变的本质分析；裂变反应中，反应前后的中子不能约掉；结合玻尔理论以及发生光电效应的条件分析。
本题考查了原子物理部分的物理学史，关键要掌握物理学家的科学成就，知道重要物理实验的意义。 2.【答案】C
【解析】
解：A、线速度v=ωR，中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A错误；
B、向心加速度a=ω2R，“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B错误；
CD、中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供，则有对月球而言则有两式联立可解得：故选：C。
中继星绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，其受到地球和月球的引力，二者合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析。
解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。不能认为靠地球的万有引力提供向心力进行分析求解，另外还要仅仅抓住：中继卫星在地月引力作用下绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。 4.【答案】C
【解析】
=mω2（R+x），
=Mmω2R，
=
（R+x），故C正确，D错误；
解：A、小车做匀速圆周运动，合力充当向心力，不为0，故A错误； B、对小车受力分析，牵引力F=f+mgsinθ，阻力大小恒定，θ变小，所以F变小，故B错误；
C、由功能关系得：小车受到的牵引力对小车做的功等于小车重力势能的增加量和克服摩擦力做的功，即牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故C正确；
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