长沙市高三物理月考测验(2019年下半年)试卷带解析及答案

1. 选择题 详细信息
如图所示是原子物理史上几个著名的实验,关于这些实验,下列说法正确的是

A. 卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
B. 放射线在磁场中偏转,中间没有偏转的为γ射线,电离能力最强
C. 电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关
D. 链式反应属于重核的裂变
2. 选择题 详细信息
为探测引力波,中山大学领衔的“天琴计划”将向太空发射三颗完全相同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形阵列,地球恰处于三角形的中心,卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行引力波探测。如图所示,这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴,故命名为“天琴计划”。已知地球同步卫星距离地面的高度约为3.6万公里,以下说法错误的是

A. 若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T,则可估算出地球的密度
B. 三颗卫星具有相同大小的加速度
C. 三颗卫星绕地球运动的周期一定大于地球的自转周期
D. 从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面
3. 选择题 详细信息
如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,则有

A. 桌面是光滑的
B. 绳的拉力对木块不做功
C. 绳的拉力大小等于
D. 绳的拉力对木块做功的功率等于
4. 选择题 详细信息
如图所示,质量为m=1.0×10-2kg、带电荷量为q=+1.0×10-5C的小球(可视为质点)置于光滑绝缘水平面上的A点,当空间存在斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB=15m/s,此时小球的位移为xAB=15m,取重力加速度g=10m/s2,在上述运动中匀强电场的电场强度E可能为

A. E=500 V/m B. E=500V/m
C. E=1 500 V/m D. E=2 000 V/m
5. 选择题 详细信息
如图所示,实线为三个电荷量相同的带正电的点电荷Q1、Q2、Q3的电场线分布,虚线为某试探电荷从a点运动到b点的轨迹,则下列说法正确的是

A. 该试探电荷为负电荷
B. b点的电场强度比a点的电场强度大
C. 该试探电荷从a点到b点的过程中电势能先增加后减少
D. 该试探电荷从a点到b点的过程中动能先增加后减少
6. 选择题 详细信息
如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,交流发电机的输出电压的有效值恒为U1、输电线的总电阻r、用户所用的电器(均为纯电阻)、降压变压器匝数均不变。若增大升压变压器原、副线圈的匝数比,则下列判断正确的是

A. 升压变压器原线圈中的电流减小 B. 输电线上损失的功率增大
C. 输电线上的总电压增大 D. 用户所用电器的总电流减小
7. 选择题 详细信息
《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是

A. 工人对绳的拉力一直变大
B. 绳OD的拉力一直变小
C. OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为
8. 选择题 详细信息
如图所示,光滑的水平面上有P、Q两个固定挡板,A、B是两挡板连线的三等分点,A点处有一质量为m2的静止小球,紧贴P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动并与m2相碰。小球与小球、小球与挡板间的碰撞均为弹性正碰,两小球均可视为质点。已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处,则两小球的质量关系可能为

A. m1=3m2 B. m2= m1 C. m2=5m1 D. m2=7m1
9. 实验题 详细信息
某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)。在钢条下落过程中,钢条挡住光源发出的光时,计时器开始计时,透光时停止计时,若再次挡光,计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关),由静止释放,测得先后两段挡光时间t1和t2。
①用游标卡尺测量的长度,其中的长度如图2所示,其值为___________mm;
②若狭缝宽度忽略,则该同学利用求出后,则重力加速度_________________ ;
③若狭缝宽度不能忽略,仍然按照②的方法得到的重力加速度值比其真实值________(填“偏大”或“偏小”)。

10. 实验题 详细信息
某同学利用有一定内阻的毫安表(量程0~3mA)测定一节干电池的电动势E和内阻r。使用的器材还包括两个电阻箱R和R0,两个定值电阻R1=15.0Ω和R2=4.5Ω,开关两个,导线若干。实验原理图如图甲所示。

(1)在图乙的实物图中,已正确连接了部分电路,请用笔画线代替导线完成余下电路的连接。
(2)请完成下列主要实验步骤:
①调节电阻箱R到最大值,闭合开关S1和S2,调节电阻箱R使毫安表的示数大约为2mA;
②调节电阻箱R,直至在反复断开、闭合开关S2时,毫安表的指针始终停在某一示数处,读得此时电阻箱R0的电阻为3.0Ω,则毫安表的内阻RA=___________Ω;
③保持开关S1和S2闭合,且保持电阻箱R0的阻值不变,不断调节电阻箱R,读出其阻值R和对应的毫安表的示数I;
④根据实验数据描点,绘出的图象如图丙所示,则该电池的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。
11. 解答题 详细信息
如图甲所示,半径为R的导体环内,有一个半径为r的虚线圆,虚线圆内有垂直纸面向里的磁场,磁感应强度大小随时间变化规律为B1=kt(k>0且为常量)。

(1)求导体环中感应电动势E的大小;
(2)将导体环换成内壁光滑的绝缘细管(管子内径忽略),管内放置一质量为m、电荷量为+q的小球,小球重力不计,如图乙所示。已知绝缘细管内各点涡旋电场的电场强度大小为,方向与该点切线方向相同。小球在电场力作用下沿细管加速运动。要使t时刻管壁对小球的作用力为零,可在细管处加一垂直于纸面的磁场,求所加磁场的方向及磁感应强度的大小B2。
12. 解答题 详细信息
如图甲所示,平面OO′垂直于纸面,其上方有长为h、相距为h的两块平行导体板M、N。两极板间加上如图乙所示的电压,平面OO′的下方是一个与OO′平面平行的匀强磁场,方向垂直纸面向外。在两极板的正中间的正上方有一粒子源,它连续放射出质量为m、带电荷量为+q的粒子,其初速度大小为v0,方向垂直电场及OO′平面。不计粒子重力及空气的阻力,每个粒子在板间运动的极短时间内,可以认为电场强度不变,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)若要求带电粒子飞出电场时不打在板上,则板间电压U的最大值不能超过多少?
(2)若UMN的最大值取第(1)问求出的最大值,要使所有的粒子通过磁场后都能回到两板间,磁场磁感应强度B的大小及磁场的高度H需满足什么条件?
(3)在满足(2)问的前提下,粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
13. 填空题 详细信息
下列说法正确的是_________。(填正确答案的标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每错选1个扣3分,最低得分为0分)
A. 机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能
B. 将两个分子由距离0.1r0移动到相距9r0的过程中,它们的分子势能先减小后增加
C. 热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D. 液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力
E. 单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小,气体的压强一定减小
14. 解答题 详细信息
某同学用注射器、透明吸管、水银柱制作了一个简易温度计。如图所示,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,常压下、气温为0℃时水银柱(长度可忽略)刚好位于吸管底部,此时注射器内封闭气体的体积为20cm3。

①当气温为27℃时水银柱距吸管底部的距离为多大?(结果保留三位有效数字)
②用此温度计测量压强为0.9个大气压的山顶的温度为37℃,则山顶的实际温度为多少?
15. 选择题 详细信息
下列说法中正确的是__________。
A. 对于同一障碍物,波长越长的光衍射现象越明显
B. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象
C. 红光由空气进入水中,波长变长,颜色不变
D. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
E. 无论光源与观察者是否存在相对运动,观察者观测到的光速都是不变的
16. 解答题 详细信息
一半径为m的半圆柱玻璃砖,上方有平行横截面直径AB的固定直轨道,轨道上有一小车,车上固定一与轨道成45°角的激光笔,发出的细激光束始终在与横截面平行的平面上。打开激光笔,并使小车从左侧足够远的地方以恒定速度向右运动,结果在半圆柱玻璃砖的弧面有激光射出的时间持续了1s。不考虑光在AB面上的反射,已知该激光在该玻璃砖中的折射率为,光在空气中的传播速度大小为c。求:

①该激光在玻璃砖中传播的速度大小;
②小车向右匀速运动的速度v0的大小。