扬州中学物理高三5月考试卷
物 理 试 题 2018.5
说明：本试卷满分120分，考试时间100分钟。
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意．
× × ×
× × ×
× × ×
× × ×
× × ×
× × × × × ×
1．如图所示，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈所受安培力的大小为
A．BIL B．nBIL C．n BIL D．nBIL
F1
F2
F4
F3
2．我国海军在南海某空域举行实兵对抗演练，某一直升机在匀速水平飞行过程中遇到突发情况，立即改为沿虚线斜向下减速飞行，则空气对其作用力可能是
A． B．
C． D．
3．如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下，从B端水平飞出，撞击到一个与地面呈θ＝37°的斜面上，撞击点为C。已知斜面上端与曲面末端B相连，A、B间的高度差为h，B、C间的高度差为H，不计空气阻力，则h与H的比值为
A． B． C． D．
4．如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为
A．电流表的读数逐渐减小
B．R0的功率逐渐增大
C．电源的输出功率可能先减小后增大
D．电压表与电流表读数的改变量的比值先增大后减小
5．一小滑块（可看成质点）在水平拉力F作用下，沿粗糙水平面上做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。在0.5s、1.5s、2.5s、3.5s时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3、F4，则下列判断一定正确的是
A．F1F4 D．F3>F4
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．
6．如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的正弦交流电，副线圈接一定值电阻R。调节触头P，使副线圈匝数变为原来的一半，则调节前后
A．原线圈中的电流之比为4：1
B．副线圈中的电流之比为2：1
C．变压器的输入功率之比为4：1
D．变压器的输出功率之比为1：2
7．美国天文学家Michael Brown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有
A．该行星绕太阳运转的周期在70～80年之间
B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度
C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度
D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
8．在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg，三角形腰长为l，磁感应强度垂直桌面向下，abef可在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流i及拉力F随时间t的变化关系可能是（以逆时针方向为电流的正方向，F向右为正方向，时间单位为l/v）
9．如图，水平放置的三块带孔的平行等距金属板与一个直流电源相连，一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放，不计空气阻力，设液滴电量不变，在AB板之间运动为过程I，在BC之间运动为过程Ⅱ，则
A．过程I中运动时间可能比过程Ⅱ短
B．过程I和过程Ⅱ系统机械能变化量大小相等
C．仅将C板上移，液滴经过C板小孔时速度变小
D．先断开三板与电源的连接，再下移B板，则液滴经过C板小孔时速度变大
三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分。请将解答填在答题卡相应的位置。
甲
10．（8分）用落体法验证机械能守恒定律，器材安装如图甲。
（1）请指出图甲中的错误及不妥之处（至少写出两处）
① ▲
② ▲
（2）改进实验中错误及不妥之处后，打出如图乙所示一条纸
带。已知打点计时器频率为50Hz，根据纸带所给数据，打
C点时重物的速度为 ▲ m/s（结果保留三位有效数字）。
丙
乙
31.23
26.56
22.24
单位：cm
18.30
k2=9.18
k1=9.53
O
a
b
h
[来源:学科网]
（3）某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出的图象如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量m1 ▲ b的质量m2（选填“大于”或“小于”）。
（4）通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2=0.052kg，当地重力加速度g=9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f= ▲ N。（结果保留三位有效数字）
11．（10分）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：
A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V
B．直流电压表Vl、V2，量程均为0～3V，内阻约3
C．电流表，量程0～0.6A，内阻小于1
D．定值电阻R0，阻值2
E．滑动变阻器R，最大阻值15
F．导线和开关若干
如图甲所示，连接实验电路图；
甲
[来源:Z_xx_k.Com]
（1）根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，测出电动势和内阻的值均 ▲ （选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值，其产生误差的原因是 ▲ 。（选填“电压表分流”、“电流表分压”）
（2）实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如下表所示，用测出的数据在图丙中绘出U1－U2图线。
组数
1
2
3
4
5
6
电压U1/V
0.80
1.25
1.53
1.72
1.87
1.98
电压U2/V
1.60
1.87
2.04
2.15
2.24
2.31
U1/V
U2/V
V2
R0
E ,r
S
R
V1
丁
丙
乙
丙
（3）由图线可得被测电池组的电动势E= ▲ V，内阻r= ▲ Ω．（结果保留两位有效数字）
12．【选做题】本题包括A、B和C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答。若三题都做，则按A、B两题评分。
B．(选修模块3－4)（12分）
[来源:学科网ZXXK]
（1）下列说法中正确的是 ▲
A．真空中的光速与光源的运动有关
B．X射线是比紫外线频率低的电磁波
C．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应当小球摆动到最高点时开始计数
（2）一列简谐横波，沿x轴正向传播。t=0时刻的波形图如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图像。则该波的波速为 ▲ m/s；图乙表示甲图中 ▲ （选填 “A”、“ B”、“C”、“ D”）质点的振动图象。
1 2 3
甲
0.1 0.2 0.3
O
t/s
y/cm
8
-8
乙
-8
A
B
C
D
α
θ
（3）如图所示，一截面为梯形的鱼塘贮满水，鱼塘右侧坡面的倾角为α，水的折射率为n。不同时刻太阳光线与水平面的夹角θ在变化，求当θ满足什么条件时，阳光能够照射到整个鱼塘的底部。
C．(选修模块3－5)（12分）
（1）下列说法中正确的是 ▲
A．黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都在增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B．在研究光电效应实验中所测得的遏止电压与入射光的强度有关
C．放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态和外部条件有关
D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的
（2）氢原子处于基态时能量E1=—13.6eV，现有一群处于能级上的氢原子，要使它们回到n=2能级过程中，可能辐射 ▲ 种不同频率的光子。辐射出的光子照射某种金属，该金属的逸出功是2.25eV，则产生的光电子最大初动能是 ▲ eV。
（3）一静止的核衰变为核时，放出一个粒子，已知衰变过程中质量亏损为Δm，的质量为m1，粒子质量为m2，光在真空中的速度为。若释放的核能全部转化为系统的动能，请写出衰变方程并求出粒子的动能。
四、计算题：本大题共3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中须明确写出数值和单位．
13．很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T，圆盘半径l=0.3m，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮逆时针匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U=0.6V。
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
a
O
b
（1）与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？
（2）圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？
（3）自行车车轮边缘线速度是多少？
14．如图所示，水平桌面A上直线MN将桌面分成两部分，左侧桌面光滑，右侧桌面粗糙。在A上放长L=0.1m的均匀方木板，木板左端刚好与MN对齐，通过细绳绕过光滑的定滑轮与正上方的一水平圆盘B上的小球（可看成质点）相连，小球质量与木板质量相等，小球套在沿圆盘半径方向的光滑细杆上，细杆固定在圆盘上，细线刚好绷直。木板右端与一劲度系数k=40N/m的轻弹簧相连，轻弹簧另一端固定在挡板上，此时弹簧对木板的弹力为2N，方向向左。现用力F沿杆方向拉动小球，通过细线使木板缓慢向左运动，当木板刚好离开粗糙面时，此过程拉力做功W=0.3J。（木板受到的摩擦力会随位移均匀变小）
（1）求：当木板刚好离开粗糙面时，弹簧对木板的弹力大小；上述过程中，因摩擦而产生的热量是多少？
（2）写出上述过程中F随小球运动位移x的关系式，并画出F-x图象。
（3）若将“力F拉小球”改为“使B绕轴转动”，仍实现上述过程，则杆对小球至少需要做多少功？已知开始时小球离圆盘中心的距离r=0.1m。
15．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度分别为B1=0.1T、B2=0.05T，分界线OM与x轴正方向的夹角为α。在第二、三象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度E=1×104V/m。现有一带电粒子由x轴上A点静止释放，从O点进入匀强磁场区域。已知A点横坐标xA= -5×10-2m，带电粒子的质量m=1.6×10-24kg，电荷量
q=+1.6×10-15C。
（1）求粒子到达O点时的速度大小；
（2）如果α=30o，则粒子能经过OM分界面上的哪些点？
（3）如果α=30o，让粒子在OA之间的某点释放，要求粒子仍能经过（2）问中的那些点，则粒子释放的位置应满足什么条件？
扬州中学高三5月考试
物 理 试 题参考答案
一、单项选择题 二、多项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
A
D
C
C
AC
CD
BD
BCD
三、简答题
10．（1）①使用的是直流电源；
②重物离打点计时器太远；
③没有从上方提着纸带，而是用手托着纸带。（2分）
U2/V
0.5
1
1.5
2
2.5
1.5
2.0
2.5
0
U1/V
（2）2.25m/s （2分）
（3）大于（2分）
（4）0.0312 （2分）
11．（1）小于（2分）电压表分流 （2分）
（2）如图 （2分）
（3）E=2.8～3.0V（2分）
r=2.9～3.1Ω（2分）
12．
B．（选修模块3-4）
（1）C （3分） （2）10m/s （2分） B （2分）
（3）当右侧光线经水折射后，刚好沿鱼塘右侧坡面时，则此时阳光刚好能够照射到整个鱼塘的底部。设此时太阳光线与水平面的夹角θ0，根据折射定律，得
解得
所以θ满足什么条件为 （5分）
C．（选修模块3-5）
（1）AD （3分） （2）3 （2分）， 0.30 （2分）
（3）解：
根据动量守恒定律0=m1vT －m2vα
由能量守恒 Δmc2=
解得， 粒子的动能Δmc2 （5分）
四、计算或论述题
13．（15分）解：（1）根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱 （4分）
（2）根据焦耳定律
代入数据得 J （5分）
（3）由
得m/s （6分）
14．（16分）解：（1）木板离开过程中，弹簧的压缩量和伸长量刚好相等，F=2N（2分）
弹性势能不变，摩擦产生的热量Q＝W＝0.3J （2分）
（2）木板克服摩擦力做功为 得（N）
OO
x/mx/m
F/Ny/cm
0.058
0.1
0.15
2
3
4
1
B盘中小球受力 F=T
桌面上木板受力
代入数据得 （N） m
图象如右图所示 （5分）
（3）木板刚好离开粗糙面时，绳子拉力T＝2N ，小球圆周运动的半径R＝r+L
设此时小球随圆盘转动的线速度为v，
小球受力 ，小球此时的动能为[来源:学科网ZXXK]
杆对小球做功
代入数据解得 J （6分）
15．（16分）（1）粒子在电场中运动 （3分）
v=106m/s （2分）
（2）粒子进入匀强磁场后，做匀速圆周运动。设在B1中运动的半径为r1，在B2中运动的半径为r2，
由 B1= 2 B2
得 r2 = 2r1
当α=30o时，粒子每次在任意一个磁场中运动的圆弧的圆心角均为60o，弦长均等于半径。
粒子在磁场中运动
解得：
OM上经过的点距离O点的距离是
(k = 1、2、3……)
或 (k′ = 1、2、3……) （6分）
（3）要仍然经过原来的点，需满足 (n = 1、2、3……)
解得 即
粒子释放的位置应满足 (n = 1、2、3……)
或者 (n′ = 1、2、3……)
解得， 即
粒子释放的位置应满足 (n′ = 1、2、3……) （5分）
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