天津市和平区高三下学期一模考试物理试题

天津和平区20172018学年第二学期高三第一次质量检测物理试题一、单项选择题1.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因提高患癌症的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为，下列有关说法正确的是（）A.生成物的X原子核中含有92个中子B.通过高温处理可缩短Pu的半衰期，降低核泄漏的危害C.由于衰变时释放巨大能量，根据，衰变过程总质量增加D.衰变发出的射线是波长很短的光子，具有有很强的穿透能力【答案】D【解析】A、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则有92质子，143个中子，A错误；B、改变元素所处的物理环境和化学状态，不会影响半衰期，B错误；C、衰变后释放巨大能量，根据爱因斯坦质能方程知，有质量亏损，C错误；D、衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，D正确；故选：D2.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中，，A、V为理想电流表和电压表，若流过负载的正弦交变电流如图乙所示，已知原、副线圈匝数比为2:1，下列说法正确的是（）A.电流表的示数为2AB.原线图中交变电压频率为100HzC.电压表的示数为D.变压器的输入功率【答案】D【解析】A、由图乙可知，负载R1的电流的最大值为，所以电流的有效值为2A；根据电路图可知，电阻R1的电压为：，所以电阻R2的电流：，所以：原线圈上的电流：，A错误；B、由图乙可知该交流电的周期是0.02s，则频率：，由于变压器不改变交流电的频率，所以原线圈中交变电压的频率为50Hz，B错误；C、由A的分析可知，副线圈上的电压为110V，所以电压表的读数为110V，C错误；D、变压器的输出功率：，所以变压器的输入功率也是330W，D正确；故选D。3.人造卫星需要经过多次变轨才能到达预定轨道。如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球运运行，从轨道1和轨道2的切点P变轨后进入轨道2做匀速速圆周运动，下列说法正确的是（）A.在轨道1和在轨道2运行，卫星的运行周期相同B.在轨道1和在轨道2运行，卫星在P点的加速度相同C.卫星从轨道1的P点经过减速制动可以进入轨道2D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量【答案】B【解析】A、轨道1的半长轴小于轨道2的半径，根据开普勒第三定律知，在轨道2上的周期大于在轨道1上的周期，A错误；B、在轨道1上的P点和在轨道2上的P点，所受的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律知，加速度相同，B正确；C、卫星从轨道1上的P点进入轨道2，需加速，使得万有引力等于向心力，C错误；D、卫星在轨道2上做匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻改变，则动量在变化，D错误；故选B。4.美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压与入射光频率,算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以验证爱因斯坦方程的正确性。下图是某次试验中得到的两种金属的遇止电压与入射光须率关系图象，两金属的逸出功分别为、，如果用频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为、，则下列关系正确的是（）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】根据光电效应方程得：又解得：知图线中：当；由图象可知，金属甲的极限频率小于金属乙，则金属甲的逸出功小于乙的，即。如果用频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当相同的频率入射光时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此，A正确，BCD错误；故选A。5.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，到达C处的速度为零，。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则（）A.从A到C的下滑过程中，圆环的加速度一直减小B.从A下滑到C过程中弹簧的弹势能增加量等于mghC.从A到C的下滑过程中,克服摩擦力做的功为D.上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多【答案】C【解析】A、圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，A错误；B、C、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：．解得：，则克服摩擦力做的功为，C正确；从上述分析知：，所以在C处，弹簧的弹性势能为：，则从A下滑到C过程中弹簧的弹性势能增加量等于，B错误；D、由能量守恒定律知，损失的机械能全部转化为摩擦生热了，而摩擦生热，显然两个过程相等，D错误；故选C。二、多项选择题6.一列简请横波沿x轴传播，图甲为在时刻的形图象，P、Q为介质中和处的两质点，图乙为某质点的振动图象，由图象可知，下列说法中正确的是（）A.该简谐横波一定沿x轴正向传播，速度大小为lm/sB.图乙不可能是质点P的振动图象C.时刻，质点P的速度一定最大，且一定沿y轴负方向D.时刻，质点Q的速度一定最大，且一定沿y轴负方向【答案】BC【解析】A、由甲图得到波长为，由乙图得到周期为，故波速：。时刻，从图乙可知质点位于平衡位置向上运动，但不能确定是波动图象上哪一点的振动图象，所以不能确定波的传播方向，A错误。B、时刻，从图乙可知质点位于平衡位置向上运动，质点P的状态与图乙中质点的状态不符，所以图乙不可能是质点P的振动图象。故B正确；C、时刻，即从时刻再过，质点P向下经过平衡位置，速度一定最大，且一定沿y轴负方向，C正确；D、时刻，即从时刻再过，质点P到达波谷，速度为零，D错误。故选BC。7.甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。如图所示，设当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，甲通过缓慢释放手中的绳子，使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后工件运送至乙所在位置，完成工件的运送，设两绳端始终在同一水平面上，蝇的重力及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，则在工件向左移动过程中（）A.甲手中绳子上的拉力不断破小B.楼顶对甲的支持力不断增大C.楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩擦力D.乙手中绍子上的拉力不斯增大【答案】CD【解析】A、B、开始的时候绳子上的拉力大小是物体重力，后来就是重力和拉力的合力大小，如图所示，由于三角形斜边大于任意直角边，所以绳子上的拉力增大了，对甲的拉力也增大了，A、B错误；C、可用极端法，先分析乙在图上位置，再分析乙在甲位置，所以在移动的过程中，楼顶对甲的摩擦力大于对乙的摩振力，C正确；D、绳子与滑轮夹角为θ，则有，当θ角减小，则f增大，根据平衡条件可知乙手中绳子上的拉力不断增大，D正确；故选CD。8.带负电的检验电荷,在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动,该电场可能由()A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量正电的点电荷形成D.两个分立的带等量正、负电的点电荷形成【答案】ACDB、一个带负电的点电荷形成电场中，另一个负电荷只能沿着电场线加速远离或减速靠近，由于两负电荷相互排斥，电场力不可能提供向心力，故不会做匀速圆周运动，故B错误；C、两个等量正电荷形成电场的电场线如图，负电荷在两电荷连线上能沿电场线运动，在中垂线上给一个合适的速度即可做匀速圆周运动；另当两个的正电荷靠得很近时，距两个正电荷很远位置的电场可以近似认为与一个等效正电荷的电场相似，当负电荷距它们很远时，负电荷可以沿电场线运动，也可以做匀速圆周运动，C正确；D、如果左边正电荷右边负电荷的话在正电荷的左边，以两点点电荷连线的延长线上的某一点为圆心垂直于延长线的面上，带负电的检验电荷能够受到只想圆心的电场力而做匀速圆周运动，D正确；故选：ACD。三、非选择题9.一个质量为的弹性小球，在光滑的水平面上以的速度直到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度的大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量大小______，碰撞过程中墙对小球做功W的大小为______________J。【答案】(1).12(2).0【解析】规定初速度方向为正方向，则初速度，碰撞后末速度；则速度变化量为：，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s。运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，所以；故答案为：12，0。10.用如图1实验装置验证质量分别为、的用轻绳连接的重物组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带：A、B、C、D、E、F为所取计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图2所示，已知打点计时器所用电源的频率为，当的重力加速度为g；①在打BE点过程中，系统重力势能的减少量_______，系统动能的增量________(用题中和图中给出的字母表示)；②经计算发现现,总是略大于，其主要原因是_____________(写出两条即可)。【答案】(1).(2).(3).见解析【解析】计数点B的瞬时速度为：，同理，计数点E的瞬时速度为：系统动能的增加量为：，m1的重力势能增加了：，m2的重力势能减小了：，系统重力势能的减小量为：。②由上述计算得△Ek＜△Ep，造成这种结果的主要原因是纸带通过打点计时器受摩擦力及重物受空气阻力。11.同学为测量电阻丝的阻值：①他首先选择多用电表的欧姆档进行粗测，用电表的“”档正确操作后得到如图所示的指针情况，则该电阻的阻值约为____________；②为了精确测量该电阻的阻值，该同学从实验室找来了下列器材：电压表V(,内阻约为)电流表(，内阻)电流表(,内阻的为)滑动变阻器R()电源E(电动势、有内阻)开关、导线若干实验中要求调节范围可能大，并读数尽可能准确，在方框内面出符合要求的电路图，并在图中注明各元件的符号______________________；③得到多组数据后用面图象的方法处理数据，通过描点得到了如图所示的图线，其中横、纵坐标分别为电路中两电表的示数，由图线可得该电阻丝的阻值为______。【答案】(1).12(2).如图所示：(3).【解析】（1）欧姆表的示数为：12.0Ω，故阻值为12.0Ω×1=12.0Ω（2）要求调节范围尽可能大，故变阻器应用分压式接法；电动势为1.5V，电源有内阻，那么，通过被测电阻的最大电流接近:，故采用电流表A2测电流；电动势为1.5V，电压表量程过大，不能直接使用，可将已知内阻的电流A1当作电压表用，此时电压量程为40mA×11.5Ω=0.46V；电路图如图所示：；（3）A1测量支路电流，A2测量干路电流，故A2电流表示数大，那么，由图可得：；所以，两支路电流相等，那么，根据并联电路电压相等可得：两支路电阻相等，所以，该电阻丝的阻值：；故答案为：①12.0；②；③11.5。12.如图所示，长为L、质量为2m的木板静止在光滑的水平地面上，A、B是木板的两个端点，点C是中点，AC段是光滑的，CB段是粗糙的，木板的A端放有一个质量为m的物块(可视为质点)，现给木板施加一个水平向右，大小为F的恒力，当物块相对木板滑至C点时撤去这个力，最终物块恰好滑到木板的B端与木板一起运动，求：(1)物块滑到木板C点时木板的速度；(2)物块滑到木板B点时木板的速度；(3)摩擦力对木块和木板做功的总功W及木块和木板间的动摩擦因数。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）对木板使用动能定理有：，得到：（2）撤去外力后，由动量守恒：，得到：（3）摩擦力对木块做的功为：。对木板做的功为：总功：，，得到：。13.如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，质量、电阻的导体ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无擦下滑，与框架接触良好，框架的质量、宽度，框架与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。（1）若框架固定，求导体棒的最大速度；（2）若框架固定，导体棒从静止下滑至某一置时速度为，此过程程中共有3C的电量通过导体棒，求此过程回路产生的热量Q；（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）棒ab产生的电动势为：回路中感应电流为：棒ab所受的安培力为：对棒ab：当加速度时，速度最大最大速度为：；（2）根据能量转化和守恒定律有：代入数据可以得到：（3）回路中感应电流为：框架上边所受安培力为对框架代入数据可以得到：。14.实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子，某两级串列加速器外形设计酷似“U"型，其结构如图所示，其中ab、cd为底面为正方形的长方体加速管，加速管长为L，底面边长为且两加速管底面在同一平面内。两加速管中心轴线间的距离为，加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面b、d的下方区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场，磁感强度大小为B。现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从a端面输入，在ab管中被加速后，垂直进入匀强磁场，到达d处时，可被设在d处的特殊装置将其电子剥离(粒子速度不变，特殊装置大小可忽略)，成为三价正粒子，沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管