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文档简介
江苏常州2024高三下学期1月月考物理试卷总分100分考试时间100分钟一、单项选择题(12题每题3分共36分)1.有四个核反应方程如下,下列说法正确的是()①
②③
④A.①是核聚变,X1是 B.②是核裂变,X2是C.③是原子核的人工转变,X3是 D.④是核裂变,X4是He请阅读下述文字,完成下题。如图所示,平行板电容器的上极板带正电、下极板带负电,两板之间的距离为,电容为。质量为、电荷量大小为的带电液滴恰能在电场中的点处于静止状态,设电场内、两点的场强大小分别为、,电势大小分别为、。2.下列关于、和、大小关系正确的是()A. B. C. D.3.点处的电场强度大小为()A. B. C. D.4.电容器所带的电荷量大小为()A. B. C. D.5.位于赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。已知地球同步通信卫星的轨道半径为r,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。仅利用以上已知条件不能求出()A.地球同步通信卫星的运行速率B.第一宇宙速度C.赤道上随地球自转的物体的向心加速度D.万有引力常量6.两个简谐运动的表达式分别为:,,下列说法正确的是()A.振动A的相位超前振动B的相位B.振动A的相位滞后振动B的相位C.振动A的相位滞后振动B的相位D.两个振动没有位移相等的时刻7.小陈同学用食指和中指夹住笔,此时,笔以倾斜状态平衡。如图为剖面图。则下列说法正确的是(
)A.中指对笔的作用力方向垂直于笔,斜向左上方B.食指对笔的压力等于中指对笔的支持力C.手对笔的作用力方向竖直向上D.中指对笔的作用力可能为08.下列说法中正确的是()A.扩散运动就是布朗运动B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形态,所以它是非晶体D.气体假如失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间斥力大于引力的原因9.下列说法正确的是()A.光从光疏介质射入光密介质,若入射角大于临界角,则肯定发生全反射B.地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长,可以推断该星球正在远离地球C.拍摄玻璃橱窗内的物体时,在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度D.牛顿环试验说明白光具有波动性,且照耀光波长越长,视察到的条纹间隔越小10.试验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是金属钨钙钠截止频率/Hz10.957.735.53逸出功W0/eV4.543.202.29A.如用金属钨做试验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做试验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钨做试验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出D.如用金属钠做试验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,),则11.将一只苹果(可看成质点)斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,以下说法中正确的是()A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长B.苹果通过第3个窗户的平均速度最大C.苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D.苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小12.如图所示,正方形的四个顶点分别放置有电性不同、电量相等的四个点电荷。a、b、c、d四个点为正方形四个边的中点,下列说法正确的是()A.a点与c点的场强不同B.b点与d点的场强相同C.a点电势大于b点电势D.b点电势等于d点电势二、试验题(共12分)13.如图甲所示,小车的前端固定有力传感器,能测出小车所受的拉力,小车上固定遮光条,小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B的光滑轨道上,用不行伸长的细线将小车与质量为m的重物相连,轨道放在水平桌面上,细线与轨道平行,滑轮质量、摩擦不计。(1)用游标卡尺测遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=________mm。(2)试验过程中________(填“须要”或“不须要”)满意M远大于m。(3)试验主要步骤如下:①测量小车、传感器及遮光条的总质量M,测量两光电门间的距离L。②由静止释放小车,小车在细线拉动下运动,记录传感器的示数F,记录遮光条通过光电门A、B时的挡光时间、及遮光条从A到B的时间t。(4)利用该装置验证动能定理的表达式为FL=________;(5)利用该装置验证动量定理的表达式为Ft=________。(以上两空均用字母M、d、、表示)三、解答题(共52分)14.如图所示的电路中,电源内阻r=2Ω,电动机的线圈电阻R1=1Ω,电动机正常工作,志向电压表的示数U0=6V,电动机消耗的功率为20W,电源输出功率为26W,求:(1)定值电阻的阻值R0;(4分)(2)电源的电动势及电动机对外输出的机械功率。(5分)15.如图所示,肯定质量志向气体被活塞封闭在气缸中,活塞的面积为S,与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为和。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与气缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体汲取的热量为Q,求该过程中(1)内能的增加量;(4分)(2)最终温度T。(5分)16.对于两物体碰撞前后速度在同始终线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同始终线运动,当它们之间的距离大于等于某肯定值d时,相互作用力为零,当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。现设A物体质量m1=1kg,起先时静止在直线上某点,B物体质量m2=3kg,以速度v0=0.20m/s从远处沿直线向A运动,如图,若d=0.10m,F=0.60N,
求:(1)相互作用过程中A、B加速度大小;(5分)(2)从起先相互作用到A、B间的距离最小时,系统动能的减小量。(6分)17.1930年,劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。加速器在核物理和粒子物理探讨中发挥着巨大的作用,回旋加速器是其中的一种。如图是某回旋加速器的结构示意图,D1和D2是两个中空的、半径为R的半圆型金属盒,两盒之间窄缝的宽度为d,它们之间有肯定的电势差U。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,D1盒的中心A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子每次经过窄缝都会被电场加速,之后进入磁场做匀速圆周运动,经过若干次加速后,粒子从金属盒D1边缘离开,忽视粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。(1)求粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm;(5分)(2)在分析带电粒子的运动轨迹时,用表示随意两条相邻轨迹间距,甲同学认为不变,乙同学认为渐渐变大,丙同学认为渐渐减小,请通过计算分析哪位同学的推断是合理的;(5分)(3)若该回旋加速器金属盒的半径R=1m,窄缝的宽度d=0.1cm,求粒子从A点起先运动到离开加速器的过程中,其在磁场中运动时间与在电场中运动时间之比。(结果保留两位有效数字)(6分)(4)若图示的回旋加速器用来加速质子,不变更沟通电的频率和磁感应强度B,该回旋加速器能否用来加速粒子(粒子由两个中子和两个质子构成(氦-4),质量为氢原子的4倍)?请说明你的结论和推断依据。(7分)物理试题答案及解析1.C【解析】A.依据质量数与电荷数守恒,X1的质量数与电荷数分别为则X1是,该反应是核裂变,A错误;B.依据质量数与电荷数守恒,X2的质量数与电荷数分别为3+1-2=22-1=1则X2是,该反应是核聚变,B错误;C.依据质量数与电荷数守恒,X3的质量数与电荷数分别为24+4-27=112+2-13=1则X3是,该反应是人工核转变,C正确;D.依据质量数与电荷数守恒,X4的质量数与电荷数分别为238-234=492-90=2则X4是,该反应是α衰变,D错误。故选C。2.C
3.C
4.A【解析】2.AB.电容器中是匀强电场,所以电场强度到处相等,故AB错误;CD.因为上极板带正电,下极板带负电,所以电场线从上极板指向下极板,又因为沿电场线电势降低,所以,C正确,D错误;故选C。3.质量为、电荷量大小为的带电液滴恰能在电场中的点处于静止状态,依据二力平衡,可知
所以电场强度为故选C。4.依据联立得故选A。5.D【解析】A.地球同步卫星做圆周运动的周期等于地球自转周期T=24h,地球同步卫星的速率A正确,不符合题意;B.依据第一宇宙速度且可得可求解第一宇宙速度,B正确,不符合题意;C.依据可求解赤道上随地球自转的物体的向心加速度,C正确,不符合题意;D.依据现有条件无法求出万有引力常量,D错误,符合题意。故选D。6.B【解析】ABC.A的相位是,B的相位是,相位差所以B的相位始终比A的相位超前,或者A的相位比B的相位滞后,故AC错误B正确;D.做出这两个振动图象,两个振动图象的交点即是位移相等的时刻,D错误。故选B。7.C【解析】A.笔必受重力G,食指、中指所给的垂直于笔的支持力N1,N2,摩擦力为f1,f2。若笔仅受G、N1、N2,因N1、N2共线,笔无法平衡。笔平衡必受摩擦力。中指对笔可能有摩擦力,所以A错误;B.在垂直于笔方向上,食指对笔的压力、中指对笔的支持力与重力重量三力平衡,所以B错误;C.笔只受重力和手对其作用力,所以手对笔的作用力方向竖直向上,C正确;D.若中指对笔的作用力为0,G、N1、f1三力无法平衡,D错误。故选C。8.B【解析】A.扩散运动是分子永不停息的做无规则运动,而布朗运动是固体颗粒在液体分子的撞击下做无规则的运动,A错误;B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间表现为引力作用,这就是液体的表面张力,B正确;C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形态,但结晶后仍有规则的几何形态,因此蔗糖是晶体,C错误;D.气体假如失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间不存在相互作用力,可以充溢整个空间的原因,D错误。故选B。9.B【解析】A.发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质,当光从光疏介质射入光密介质时,肯定不发生全反射,A错误;B.地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波,考虑多普勒效应会出现红移现象,即波长变大,B正确;C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减小反射光的强度,使照片清楚,C错误;D.牛顿环试验说明白光具有波动性,且照耀光波长越长,视察到的条纹间隔越大,D错误。故选B。10.D【解析】A.由光电效应方程:。可知,图线的斜率表示普朗克常量,横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率,此时的频率等于金属的极限频率,也可能知道极限波长,依据可求出逸出功.普朗克常量与金属的性质、与光子的最大初动能、入射光的频率无关,如用金属钨做试验得到的图线也是一条直线,其斜率与图中直线的斜率相等,故A错误;B.如用金属钠做试验得到的图线也是一条直线,其斜率与图中直线的斜率相等,故B错误;C.如用金属钨做试验,当入射光的频率时,不行能会有光电子逸出,故C错误;D.如用金属钠做试验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,),由于钠的逸出功小于钙的逸出功,则,故D正确。故选D。11.D【解析】A.由于斜上抛运动上升段在竖直方向的逆过程是自由落体运动,由公式v=gt知,上抛时速度越来越小,由平均速度公式知,通过第1个窗户过程的平均速度最大,因而通过第一个窗户所用时间最短,故A错误;B.由A选项的分析可以知道,通过第3个窗户过程的平均速度最小,故B错误;C.由功的定义式W=Flcosα=-mgh可知,通过三个窗户过程重力做的功相等,故C错误;D.由以上的分析可以知道,通过三个窗户的重力功相同,通过第3个窗户过程的时间最长,由平均功率公式可知,通过第3个窗户过程重力的平均功率最小,故D正确.故选D。12.B【解析】A.两对等量异种电荷在a点的场强合成为竖直向下,由对称性可知两对等量异种电荷在c点的场强合成为竖直向下,故a点与c点的场强相同,故A错误;B.两正电荷在b点场强等大反向抵消,而两负电荷在b点的场强合成为竖直向下,同理d点的场强竖直向下,故b点与d点的场强等大同向,故B正确;CD.ac两点在两对等量异种电荷的中垂线上,且电势相等为零,依据沿着场强方向电势渐渐降低,有故CD错误;故选B。13.
0.50
不须要
【解析】(1)[1]游标卡尺读数为(2)[2]试验中可通过力传感器来干脆测量细线的拉力,不须要近似的将重物的重力约等于细线的拉力,故试验中不须要满意M远大于m。(4)[3]小车通过光电门A、B时的速度分别为,以小车为探讨对象,小车通过光电门A、B时,合力做功为小车通过光电门A、B时动能的变更量为则验证动能定理的表达式为(5)[4]以小车为探讨对象,小车通过光电门A、B过程中,合力的冲量为小车通过光电门A、B时动量的变更量为则验证动量定理的表达式为14.(1);(2)28V,【解析】(1)依据题意可知,电阻R0消耗的功率又因解得(2)电路中的电流依据能量守恒有解得E=28V对电动机,依据能量守恒,有解得15.(1);(2)【解析】(1)活塞移动时受力平衡气体对外界做功依据热力学第肯定律解得(2)活塞发生移动前,等容过程活塞向右移动了L,等压过程且解得16.(1)A的加速度为a1=0.6m/s2,B的加速度为a2=0.2m/s2;(2)0.015J【解析】(1)依据牛顿其次定律有F=ma得A的加速度为a1=0.6m/s2,B的加速度为a2=0.2m/s2(2)两者速度相同时,距离最近,A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得m2v0=(m1+
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