广东省深圳市心2017-2018学年高三（理）上学期第五次考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级图，下列叙述正确的是

A. 根据玻尔理论可知，处于n=2能级的电子所具有的电势能为-3.4 eV

B. 氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6 eV

C. 如果用13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子能辐射出10种不同的光

D. 若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时辐射出的光能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光也能使该金属发生光电效应

2. 难度：中等

如图甲所示为一含有理想变压器的电路，其中副线圈与定值电阻R₁和电阻箱R₂连接，已知理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，经测量可知副线圈的输出电压随时间的变化规律如图乙所示，电流表为理想交流电表，则

A. 变压器原线圈电压的有效值为200 V

B. 变压器副线圈输出电压的瞬时值为u=100cos 100πt(V)

C. 当电阻箱R₂的阻值减小时，电流表的示数增大

D. 当电阻箱R₂的阻值减小时，定值电阻R₁消耗的电功率减小

3. 难度：中等

一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上，斜面的倾角均为30°，两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上，如图所示，斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑；假设一切接触面均有摩擦，在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F₁、F₂，且F₁>F₂，则两滑块在下滑的过程中

A. 滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大

B. 地面对斜面体的摩擦力向右

C. 滑块甲对斜面体的压力增大

D. 斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和

4. 难度：中等

如图所示，曲线PQ为一重力不计的带电粒子在匀强电场中运动的轨迹，粒子的出发点为P点，粒子在P、Q两点的速度方向沿图中箭头方向，已知粒子在Q点的速度方向竖直向下，且粒子在Q点所具有的电势能最大。下列说法正确的是

A. 匀强电场的方向一定水平向右

B. Q点的电势一定比P点的电势小

C. 该粒子所受的电场力方向斜向右下方

D. 该粒子在Q点的速度最小

5. 难度：中等

如图所示的电路中，PQ为平行板电容器，G为静电计，开关K闭合后静电计的指针张开一定的角度。下列说法正确的是

A. 断开开关K，将电容器的极板P向左移动少许，静电计的指针张开的角度变大

B. 保持开关K闭合，将滑动变阻器R的滑片向右滑动，静电计的指针张开的角度变大

C. 保持开关K闭合，将电容器的极板P向下移动少许，静电计的指针张开的角度变小

D. 断开开关K，在两极板P、Q之间插入一陶瓷板，静电计的指针张开的角度变大

6. 难度：中等

“水手四号”是美国成功发射的一颗火星探测器，“水手四号”在距离火星表面h处环绕火星做圆周运动，并成功地向地球传输了数据。已知火星的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是

A. “水手四号”的发射速度应小于地球的第一宇宙速度

B. “水手四号”在距离火星表面h处的环绕速度可能等于火星的第一宇宙速度

C. 如果测出“水手四号”的运行周期，即可估算出火星的质量

D. “水手四号”在由地面发射到运行轨道的过程中机械能守恒

二、多选题

7. 难度：中等

图中的实线分别为两质点a、b运动的位移—时间(x—t)图线，已知t=0时刻，两质点a、b在同一地点沿同一条直线开始运动，则

A. t₀时刻质点b与质点a相遇

B. 在0~t₀时间内质点b的速度一直大于质点a的速度

C. 在整个运动过程中质点a一直在质点b的前面

D. 在0~t₀时间内两质点的平均速度相等

8. 难度：中等

在如图所示的电路中，小灯泡A、B、C完全相同，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，电感线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是

A. 当开关闭合的瞬间，小灯泡B立即变亮，小灯泡A、C逐渐变亮

B. 闭合开关，当电路稳定时，小灯泡A、C的亮度相同

C. 断开开关的瞬间，小灯泡B立即熄灭，而小灯泡A、C逐渐熄灭

D. 断开开关的瞬间，a处的电势比b处的低

9. 难度：中等

图中虚线为半圆形，其中存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB为过圆心且与竖直直径CD垂直的半径，现有两完全相同的带正电粒子(重力不计)分别从A点和B点以大小相同的速度沿水平半径AB和BA方向射入磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B、磁场区域的半径为R，粒子的质量和电荷量分别用m、q表示。则

A. 两粒子均向上偏转

B. 两粒子在磁场中运动的时间相等

C. 若两粒子的速度v<，则由A点进入的粒子在磁场中运动的时间一定为

D. 若两粒子的速度v=，则由A点进入的粒子在磁场中运动的时间长

10. 难度：中等

如图所示，一足够长的传送带以v=10 m/s的速度逆时针传动，传送带与水平面之间的夹角为θ=30°，现将一质量为m=1 kg的工件(可视为质点)无初速度地放在传送带的顶端，已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s²。工件由传送带顶端运动到底端的过程中，下列说法正确的是

A. 工件在沿传送带加速下滑过程中的加速度大小为12.5 m/s²

B. 工件相对传送带的位移大小为8 m

C. 整个运动过程中，因摩擦而产生的热量为30 J

D. 当工件与传送带共速后，工件的机械能保持不变

三、实验题

11. 难度：中等

小勇为了“验证机械能守恒定律”，将两光电门甲、乙按如图1的方式固定在铁架台上，然后进行了如下的操作:

a.将一小铁球从光电门甲的正上方一定高度处由静止释放；

b.通过计算机显示小铁球通过光电门甲、乙的时间分别为t₁、t₂；

c.用直尺测出光电门甲、乙之间的距离h；

d.用游标卡尺测出小铁球的直径d如图2所示；

e.改变小铁球释放的高度，重复步骤a、b。

通过以上的操作回答下列问题:

（1）小铁球的直径为d=______cm，则小铁球通过光电门甲的速度大小为v₁=______(用题中字母表示)；

（2）如果重力加速度用g表示，在误差允许的范围内小铁球的机械能守恒，则只需验证___________。

12. 难度：中等

为了完成电阻的测量，某实验小组的同学需将电流计改装成一只量程为3 V的电压表，实验室提供的器材如下:

A.电流计G₁(量程为200 μA，内阻约为300 Ω)

B.电流计G₂(量程为500 μA，内阻约为800 Ω)

C.定值电阻R₁=200 Ω

D.定值电阻R₂=10 Ω

E.滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω，额定电流为2 A)

F.干电池(电动势为1.5 V，内阻不计)

G.开关一个，导线若干

（1）为了使改装成的电压表更加精确，改装前该小组的同学利用实验室提供的器材首先测量了电流计G₁的内阻，其中部分测量电路如图所示，请将未完成的电路设计好，并画在虚线框内______。根据设计的电路和实验原理写出电流计G₁内阻的表达式=______(电流计G₁的读数用I₁表示，电流计G₂的读数用I₂表示)；

（2）如果根据以上的操作测出电流计G₁的内阻为=300 Ω，欲将其改装为量程为3 V的电压表，需______(选填“串”或“并”)联一个阻值为R₀=______Ω的电阻；

（3）该小组的同学随后对改装后的电压表进行校对，发现改装后的电压表的读数总比标准电压表的读数略小，说明了电流计G₁的内阻测量值______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

四、解答题

13. 难度：中等

将两个高度相同的长木板甲、乙放在光滑的水平面上，其质量分别为m和2m，在长木板乙的最右端用挡板固定一轻弹簧，弹簧的左端距离长木板左端的距离为s，在长木板甲的最右端放置一质量为m的可视为质点的滑块丙。现给长木板甲和滑块丙一向右的速度v₀，长木板甲和乙碰后粘在一起，滑块丙滑上长木板乙，使轻弹簧压缩后弹回，最终滑块丙静止在长木板乙的最左端。假设整个过程弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度用g表示。求:

（1）长木板甲与乙碰后的速度；

（2）滑块丙与长木板乙之间的动摩擦因数；

（3）在整个过程中，弹簧的最大弹性势能。

14. 难度：中等

如图甲所示，一倾角为α=37°的斜面固定在水平放置的足够长的桌面上，斜面的底端与放置在桌面上的长木板平滑衔接但不粘连。一可视为质点的滑块从距长木板上表面高h=10 m处无初速度释放，从滑上长木板开始计时，经过一段时间，滑块恰好滑到长木板的最右端，滑块与长木板的速度随时间变化的规律如图乙所示。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ₁、滑块与长木板上表面间的动摩擦因数为μ₂，长木板与桌面间的动摩擦因数为μ₃，重力加速度大小g=10 m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求:

（1）μ₁、μ₂、μ₃以及长木板的长度L；

（2）滑块的质量m与长木板的质量M的比值。

15. 难度：中等

将两足够长的平行直导轨MN、PQ固定在绝缘斜面上，已知导轨与水平面之间的夹角为θ=30°，两导轨之间的距离为L=2 m，下端接有R=1.5 Ω的定值电阻，如图甲所示。在整个空间加一范围足够大且方向垂直导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，t=0时磁感应强度的方向垂直导轨平面向上。将一质量为m=1.4 kg、阻值为r=0.5 Ω、长度为L=2 m的导体棒垂直地放在导轨上且与导轨始终接触良好，开始时导体棒与MP的距离为L₁=1 m，其他电阻不计，已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s²。

（1）如果导体棒在0~1 s内始终不动，求流过定值电阻的电流大小以及方向；

（2）分析t=1.1 s时导体棒所处的状态以及此时所受摩擦力的大小和方向；

（3）如果t=1.2 s时在导体棒上加一沿导轨向上的外力F，使导体棒沿导轨向上以a=5 m/s²的加速度做匀加速直线运动，写出该外力随时间变化的表达式。

五、多选题

16. 难度：中等

下列说法中正确的是      。

A. 布朗运动就是液体分子的运动

B. 温度越高，布朗运动越明显

C. 不管多大的微粒都可以发生布朗运动

D. 悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

E. 布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，它反映了液体分子的无规则运动

六、解答题

17. 难度：中等

现向一密闭的容积为10 L的容器缓慢充入压强恒为5 atm的氢气(可视为理想气体)。假设充气过程中容器的体积和气体温度均不变。

(i)容器中充入多少升压强为5 atm的氢气时容器内压强达到1.5 atm?

(ii)向容器中缓慢充入1 L压强为5 atm的氢气后，容器内气体温度为27 ℃，对容器内气体进行加热，当气体温度达到多少摄氏度时压强会达到1.5 atm?

七、多选题

18. 难度：中等

下列关于对相对论的理解正确的是      。

A. 根据狭义相对论可知，竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了

B. 根据狭义相对论可知，时间进程和空间距离与物体的运动状态有关

C. 通常由于物体的速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，因此在分析地球上物体的运动时，不必考虑物体质量的变化

D. 根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的

E. 在真空中，若光源向着观察者以速度v运动，则光相对于观察者的速度为c+v，其中c为光在真空中的速度