2016届海南省海口市高三第五次月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形．下列说法正确的是（  ）

A．探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度

B．探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度

C．探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

D．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速

2. 难度：简单

倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是（  ）

A．木块受到的摩擦力大小是mgcosα

B．木块对斜两体的压力大小是mgsinα

C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα

D．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g

3. 难度：简单

三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知（  ）

A．n=3    B．n=4    C．n=5    D．n=6

4. 难度：简单

某运动员在110米跨栏时采用蹲踞式起跑，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离x内，重心上升高度为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W_阻，则在此过程中，下列说法中正确的是（  ）

A．运动员的重力做功为W_重=mgh

B．运动员机械能增量为mv²+mgh

C．运动员的动能增加量W_阻+mgh

D．运动员自身做功为mv²+mgh﹣W_阻

5. 难度：简单

如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（  ）

A．甲的向心加速度比乙的小

B．甲的运行周期比乙的小

C．甲的角速度比乙的大

D．甲的线速度比乙的大

6. 难度：简单

关于静电场，下列结论普遍成立的是（  ）

A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关

B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低

C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零

D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向

7. 难度：简单

将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则（  ）

A．a点的电场强度比b点的大

B．a点的电势比b点的高

C．检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大

D．将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

8. 难度：简单

如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（  ）

A．带电质点在P点的加速度小于在Q点的加速度

B．带电质点在P点的电势能大于在Q点的电势能

C．带电质点在P点的动能大于在Q点的动能

D．三个等势面中，c的电势最高

9. 难度：简单

如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为φ_a、φ_b，场强大小分别为E_a、E_b，粒子在a、b两点的电势能分别为W_a、W_b，不计重力，则有（  ）

A．φ_a＞φ_b    B．E_a＞E_b    C．E_a＜E_b    D．W_a＞W_b

10. 难度：中等

如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球P，小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态．现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到M点，在小球从开始运动至达到最高的过程中，以下说法正确的是（  ）

A．小球机械能的改变量等于电场力做的功

B．小球电势能的减小量等于小球重力势能的增加量

C．弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量

D．小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和

二、实验题

11. 难度：简单

为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M通过G₁、G₂光电门时，光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t₁、△t₂都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两光电门中心间的距离为x，牵引砝码的质量为m，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g．该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G₁、G₂光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求．

在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G₁、G₂的时间      ，则导轨水平；

（2）当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是      ；

A．挡光片的宽度D应尽可能选较小的

B．选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M

C．为了减小实验误差，光电门G₁、G₂的间距x应该尽可能大一些

D．用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行

（3）在每次实验中，若表达式 mgx=（M+m）﹣（M+m） （用M、g、m、△t₁、△t₂、D、x表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．

12. 难度：简单

某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块等需要的东西．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时首先要做的步骤是      ，另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是      ．

（2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为     （用题中的字母表示）．

（3）由于实验原理上的原因，上述数学表达式只能是近似成立，那么，此试验中真正成立的等式为     （仍用上述题中的字母表示）．

三、计算题

13. 难度：中等

如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为﹣2×10^﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则：

（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？

（2）A、B两点的电势差U_AB为多少？

（3）匀强电场的场强为多大？

14. 难度：简单

如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的正下方P点．（g取10m/s²）求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；

（2）小环在直杆上匀速运动时速度的大小；

（3）小环运动到P点的动能．

四、选择题

15. 难度：简单

如图为两分子系统的势能E_p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是（  ）

A．当r大于r₁时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r₁时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r₂时，分子间的作用力的合力为零

D．在r由r₁变到r₂的过程中，分子间的作用力做负功

五、计算题

16. 难度：简单

如图所示的气缸距底部h₀处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计，两边管足够长），气缸内用一质量和体积均可忽略的“T”型活塞密闭一定质量的理想气体．初始时，封闭气体温度为T₀，活塞距离气缸底部为1.5h₀，U型管内两边水银面齐平．已知水银的密度为ρ，大气压强为P₀，活塞竖直长柄长为1.2h₀，重力加速度为g．现缓慢降低气体的温度，试求：

（1）当T型活塞竖直长柄下端刚与气缸底部接触时，气体的温度T₁

（2）当温度降为0.4T₀时，U形管内两水银面的高度差h．

六、选择题

17. 难度：简单

一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x=0，x=x_b（x_b＞0）．a点的振动规律如图所示，已知波速为v=10m/s，在t=0.1s时，b点的位移为0.05m，则下列判断可能正确的是 （  ）

A．波沿x轴正向传播，x_b=0.5m

B．波沿x轴正向传播，x_b=1.5m

C．波沿x轴负向传播，x_b=2.5m

D．波沿x轴负向传播，x_b=3.5m

七、计算题

18. 难度：简单

如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角I入射，第一次到达AB边恰好发生全反射，已知θ=15°，BC边长为2L，该介质的折射率为，求：

（i）入射角i；

（ii）从入射角到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为v，可能用到sin75°=或sin15°=2﹣）

八、选择题

19. 难度：简单

下列说法中正确的是（  ）

A．光电效应实验揭示了光的粒子性

B．原子核发生一次β衰变，该原子核外就失去一个电子

C．原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素

D．玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念

E．氢原子从低能级跃迁到高能级要吸收能量

九、计算题

20. 难度：中等

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了．若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10^﹣27kg．

（1）写出氘和氚聚合的反应方程．

（2）试计算这个核反应释放出来的能量．

（3）若建一座功率为3.0×10⁵kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

（一年按3.2×10⁷s计算，光速c=3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字）