山西省太原市第五中学2021届高三五月月考物理试卷-Word版含答案.docx

太原五中2022-2021学年度其次学期阶段检测
高 三 理 科 综 合
命题:尹海、齐丽红、李兴鹏、潘晓丽、张毅强、吕宏斌、常晓丽、秦伟、崔艺凡(2021.5.8)
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共300分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共126分）
一、选择题：本题共13小题，每小题6分。14—18单选，19、20、21题为多选，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量表达式中，属于比值法定义式的是
A．导体的电阻 B．加速度
C．电流 D．电容器的电容
15.如图所示,相隔确定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上,一细绳套在两圆柱体上,细绳下端悬挂一重物。绳和圆柱体之间无摩擦,当重物确定时,绳越长,则
A.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越小
B.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越大
C.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越小
D.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越大
16.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则
A．车经最低点时对轨道的压力为3mg
B．车经最低点时发动机功率为2P0
C．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机牵引力先变大后变小
D．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR
17．沙尘暴天气会严峻影响交通．有一辆卡车以54 km/h的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒(若没有人扶起他)，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后卡车匀减速前进，最终停在老人前1.5 m处，避开了一场事故．已知刹车过程中卡车加速度大小为5 m/s2，则
A．司机发觉状况后，卡车经过3 s停下
B．司机发觉状况时，卡车与该老人的距离为33m
C．从司机发觉状况到停下来过程中卡车的平均速度为11 m/s
D．若司机的反应时间为0.75s，其他条件都不变，则卡车将撞不到老人
18. 如图所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab水平向右的初速度v，则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是
A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速直线运动
B.甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度做匀速直线运动，乙中导体棒ab最终静止
C.甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度做匀速直线运动，乙中导体棒ab最终静止
D.三种情形下导体棒ab最终均静止

19．2011年中俄曾联合实施探测火星方案，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯—土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭放射前往火星．由于火箭故障未能成功，若放射成功，且已知火星的质量约为地球质量的1/9，火星的半径约为地球半径的1/2.下列关于火星探测器的说法中正确的是
A．放射速度只要大于第一宇宙速度即可
B．放射速度只有达到第三宇宙速度才可以
C．放射速度应大于其次宇宙速度且小于第三宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的
20．如图所示，一个带负电的油滴以初速度从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角=45°，若油滴到达最高点时速度大小仍为，则油滴进入电场后
A．油滴到最高点时速度方向斜向上
B．油滴到最高点时速度方向水平向左
C．重力大于电场力
D．重力小于电场力
21．两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是
A．ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°
B．回路中电流为
C．回路中电流的总功率为mgvsin37°
D．m与v大小的关系为
第II卷 (非选择题 共174分)
三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必需做答。第33题—第39题为选考题，考生依据要求做答。）
（一）必考题：
22．某同学利用如图甲所示的试验装置验证机械能守恒定律，质量为m1的物体通过细线绕过光滑的小定滑轮拴着放在水平轨道上质量为m2的小车（可视为质点），在轨道上的A点和B点分别安装有一光电门，小车上有一宽度为d的挡光片，游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，现把小车拉到水平面上的某点由静止释放，挡光片通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2.为了证明小车通过A、B时系统的机械能守恒，还需要进行一些试验测量和列式证明．

甲 乙
(1)挡光片的宽度d＝________mm.
(2)下列试验测量步骤中必要的是________．
A．用天平测出小车的质量m2和物体的质量m1
B．测出小车通过A、B两光电门之间所用的时间Δt
C．测出滑轮上端离水平轨道的高度h
D．测出小车在A、B位置时绳子与水平方向夹角θ1和θ2
(3)若该同学用d和t的比值来反映小车经过A、B光电门时的速度，并设想假如能满足
_________________________________________________________________关系式，即能证明小车和物体组成的系统机械能守恒．
23.某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，接受了如图甲所示的电路．试验中得出了如下表所示的一组数据：
电流/A
0.00
0.10
0.20
0.30
0.36
0.39
0.41
0.43
电压/V
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00

(1)图甲中矩形框1中应接________，矩形框2中应接________，矩形框3中应接________．(均选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”)
(2)在图乙中画出小灯泡的U－I图线．
(3)把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中，若电源电动势E＝4.5 V，内阻不计，定值电阻R＝10 Ω，此时每个灯泡的实际功率是________ W．(结果保留两位有效数字)
24．（13分）如图所示，在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管，其圆心在O点．过O点的一条水平直径及其延长线上的A、B两点固定着两个电荷．其中固定于A点的为正电荷，所带的电荷量为Q；固定于B点的是未知电荷．在它们形成的电场中，有一个可视为质点的质量为m、带电荷量为q的小球正在空心管中做圆周运动，若已知小球以某一速度通过最低点C处时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压且无沿切线方向的加速度，A、B间的距离为L，∠ABC＝∠ACB＝30°.CO⊥OB，静电力常量为k。
(1)确定小球和固定在B点的电荷的带电性质．
(2)求固定在B点的电荷所带的电荷量．
(3)求小球运动到最高点处，空心管对小球作用力．
25．（19分）如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心O在区域中心．一质量为m、带电荷量为q(q＞0)的小球，在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动．已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，其中设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽视．
(1)在t＝0到t＝T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小v0；
(2)在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等．试求t＝T0到t＝1.5T0这段时间内：①细管内涡旋电场的场强大小E；②电场力对小球做的功W。

33．[物理——选修3-3] （15分）
（1）（6分）下列说法正确的是 （ ）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．确定质量的抱负气体在温度不变的条件下，压强增大，则外界对气体做正功
C．机械能可以自发全部转化为内能，内能也可以自发全部转化为机械能
D．当分子间距离减小时，分子势能不愿定减小
K
m
S
L
铁架台
E．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
（2）(9分)“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如下图试验。圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t°C）密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好，重物被吸起，最终重物稳定在距地面L/10处。已知环境温度为27°C不变，mg/s与1/6大气压强相当，气缸内的气体可看做抱负气体，求t值。
34．【物理—选修3-4】（15分）
（1）（6分）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向其次次与v相同，则下列推断中正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．波沿x轴正方向传播，且波速为10m/s
B．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点确定到达波峰处
E．从图示位置开头计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y= -10cm
（2）（9分）如图所示，折射率为的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN。一细光束以450角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置毁灭光点，若两光点之间的距离为a（图中未画出），则光通过玻璃砖的时间是多少?（设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的其次次反射）
35.【物理--选修3-5】（15分）
（1） (6分)下列说法中正确的是 （ ）；(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．普朗克在争辩黑体辐射时提出了能量子假说
B．卢瑟福通过分析α粒子散射试验结果，发觉了质子和中子
C．确定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
D．的半衰期为5 730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的，则此遗骸距今约有17190年
B
A
E．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时放射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸取波长λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸取波长为的光子
（2）（9分）如图所示，竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为mB=3kg的物体B固定在一起，质量为mA=1kg的物体A置于B的正上方H=5cm处静止。现让A自由下落（不计空气阻力），和B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后粘在一起。已知碰后经t=0.2s下降了h=5cm至最低点，弹簧始终处于弹性限度内（g取10m/s2）求：
①从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量；
②从碰后至返回到碰撞点的过程中，弹簧对物体B冲量I

物理答案
选择题
题目
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
D
A
B
B
B
CD
BD
ABD
22．[解析]小车通过A、B两点处的速度分别为v1＝和v2＝，由运动的合成与分解求出小车在A、B位置时物体对应的速度v物A＝v1cos θ1和v物B＝v2cos θ2，小车从A点运动到B点时物体下落的高度为－，则动能增量为m2＋m1
，
重力势能的削减量为m1g.
[答案](1)5.15　(2)ACD
(3)m2＋m1＝m1g
23．

24．[解析] (1)小球以某一速度通过最低点C时，小球恰好与空心管上、下壁均无挤压，且无切线加速度，可知小球在C处所受合力的方向由C指向O，小球的受力状况如图所示，故小球带负电，B处电荷带负电．（2分）
(2)由几何关系知LAC＝L，LBC＝2LABcos 30°＝L，依据小球的受力分析图可知
F1sin 30°＝F2cos 30°（2分）
即F1＝F2
则k＝k
所以QB＝Q. （2分）
(3)小球位于最低点和最高点时受到的静电力F的大小相等，方向均指向圆心．
小球在最低点C处时，由牛顿其次定律，有F－mg＝m（2分）
小球在最低点C和最高点的电势能相同．（1分）
对小球从C点运动到最高点的过程应用能量守恒定律得：mv2＝mv－2mgR（2分）
小球在最高点时由牛顿其次定律，有：F＋mg－F管＝m（1分）
解得F管＝6mg（1分）方向竖直向上（1分）．

25．[解析] (1)小球运动时不受细管侧壁的作用力，因而小球所受洛伦兹力供应向心力
qv0B0＝m①（2分）
由①式解得v0＝ ②（2分）
(2)①在T0到1.5T0这段时间内，细管内一周的感应电动势
E感＝πr2③（2分）
由图乙可知＝④（1分）
由于同一条电场线上各点的场强大小相等，所以
E＝⑤（2分）
由③④⑤式及T0＝ （1分） 得E＝⑥（1分）
②在T0到1.5T0时间内，小球沿切线方向的加速度大小恒为
a＝⑦（1分）
小球运动的末速度大小
v＝v0＋aΔt⑧（2分）
由图乙Δt＝0.5T0，（1分）并由②⑥⑦⑧式得v＝v0＝ ⑨（1分）
由动能定理，电场力做功为
W＝mv2－mv⑩（2分）
由②⑨⑩式解得
33.【物理——选修3-3】(15分)
（1）（6分）BDE
（2）(9分)对气缸内封闭气体Ⅰ状态： （1分）
（1分）
（1分）
Ⅱ状态： (2分)
（1分）
由抱负气体状态方程： （2分）
故 t=127（1分）
34．【物理—选修3-4】（15分）
（1）ADE（6分）
（2）（9分）解：如图由光的折射定律：
得：（2分）
所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于（2分）
光在玻璃中的速度为（2分）
（3分）
35.[物理--选修3-5]（15分）
(1) (6分)答案：ADE
（2）（9分）
解：设A下落5cm时的速度大小为v0，和B碰后瞬间的速度大小为v，则由题意
（1分）
由动量守恒定律： 解得：（2分）
从碰后到最低点，由系统能量守恒定律：
（2分）
从碰后至返回到碰撞点的过程中，由动量定理得：
I-(mA+mB)g2t=2(mA+mB)v（2分）
解得： I= 18N﹒s（1分）
方向向上（1分）