江苏省南京市浦口区南京汉开书院高中部2024-2025学年高三上学期8月月考物理试题（解析版）

南京汉开书院2025届高三第一次学情检测物理试卷一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意。1.“玉兔二号”装有我国自主研发的放射性钚电池，其发生衰变后的产物是铀并放出能量，下列说法中正确的是（）A.铀234原子核内质子数比中子数多50个B.衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个粒子C.衰变后铀234的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量D.充分利用太阳能加热核电池可以加快钚238的衰变【答案】B【解析】【详解】A．a衰变使钚238减少两个质子和两个中子，变为新核。则质子数变为92，中子为可知衰变后的原子核内质子数比中子数少50个，故A错误；B．α衰变的实质是核内的两个中子和两个质子转化成了一个α粒子，故B正确；C．由于衰变中有质量亏损，所以衰变后原子核的质量与a粒子的质量之和小于衰变前钚238的质量，故C错误；D．半衰期由元素种类决定，跟其他因素无关，故D错误。故选B。2.运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员（）A.一定受到摩擦力B.对地面的压力就是重力C.受到的支持力和重力是一对平衡力D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的【答案】C【解析】【详解】A．运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员不受摩擦力的作用，故A错误；B．运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小，压力、重力是不同性质的力，故运动员对地面的压力不是重力，故B错误；C．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；D．运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，故D错误。故选C。3.2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24h的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是（）A.月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置B.“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同C.“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度D.“鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等【答案】C【解析】【详解】A．由开普勒第一定律可知，月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的一个焦点上，A错误；B．“鹊桥二号”在近月点距离月球最近，受到的万有引力最大，加速度最大；在远月点距离月球最远，受到的万有引力最小，加速度最小，故“鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小不相同，B错误；C．“鹊桥二号”在远月点的速度小于轨道与远月点相切的卫星的线速度，轨道与远月点相切的卫星的线速度小于第一宇宙速度，故“鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度，C正确；D．由开普勒第二定律可知，同一颗卫星与月球的连线在相同时间扫过的面积相等，但是“鹊桥二号”与“嫦娥四号”是两颗轨道不同的卫星，相同时间扫过的面积不相等，D错误。故选C。4.某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有（）A.A、B球的直径 B.A、B球的质量C.水平槽距纸面的高度 D.A球释放位置G距水平槽的高度【答案】B【解析】【详解】两球碰撞过程，根据动量守恒有两球做平抛运动过程，有，可得整理得其中、、分别是碰后入射球A的水平位移、未发生碰撞时A入射球的水平位移、碰后被碰小球B的水平位移，若满足成立，则动量守恒定律成立。因此，该实验中还需要测量A、B球的质量。故选B。5.取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后连续向上，向下抖动长绳，可以看到如图所示的一列波，此时波刚好传播至质点，质点在平衡位置。则（）A.质点将向右运动B.质点的起振方向向上C.此后质点的速度始终相同D.质点比滞后半个周期振动【答案】B【解析】【详解】A．根据波的传播方向，根据同侧法，质点向上振动，故A错误；B．在波的传播方向上任何质点的起振方向都和波源的起振方向相同，质点向上起振，故质点的起振方向向上，故B正确；C．质点的距离等于波长的一半，可知此后质点的速度始终相反，故C错误；D．根据波的传播方向，绳波先传播至质点，故质点比滞后半个周期振动，故D错误。故选B。6.如图所示，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图所示。取沿传送带向下的方向为正方向，则下列图中不可能描述小物块在传送带上运动的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．当小物块的初速度沿斜面向下（），且小于传送带的速度时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得即可知小物块将沿传送带向下做匀加速直线运动，若传送带足够长，则会出现小物块达到传送带速度时，满足可知二者将共速。故AB正确，与题意不符；CD．同理，可知当小物块的初速度沿斜面向上（），对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得即可知小物块先沿传送带向上匀减速直线运动，减到零后反向匀加速，若传送带足够长会出现与传送带共速的情况（）或者继续匀加速（）此时加速度满足故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。本题选不正确的故选D。7.在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱。某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为θ，木箱相对于地板静止，如图所示。下列判断正确的是（）A.列车一定向右运动B.列车的加速度大小为gsinθC.木箱所受摩擦力方向一定向右D.如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化【答案】C【解析】【详解】ABC．对小球受力分析且由牛顿第二定律有mgtanθ=ma得小球加速度大小为a=gtanθ加速度方向水平向右，由于列车、小球和木箱具有相同的加速度，则列车的加速度大小为gtanθ，方向水平向右，由于列车的速度方向未知，则列车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，对木箱受力分析可知，无论列车向左还是向右运动，木箱所受摩擦力方向一定向右，故AB错误、C正确；D．当列车由变速运动突然停止，由于惯性，小球将做竖直平面内摆动，即细线与竖直方向的夹角周期变化，列车的加速度始终为零，故D错误。故选C。8.风洞实验是进行空气动力学研究的重要方法。如图所示，将小球从A点以某一速度v0水平向左抛出，经过一段时间，小球运动到A点正下方的B点，O点是轨迹的最左端，风对小球的作用力水平向右，大小恒定。则小球速度最小时位于（）A.A点 B.O点C.轨迹AO之间的某一点 D.轨迹OB之间的某一点【答案】C【解析】【详解】如图所示将重力和风力合成为一个力，速度分解为沿合力直线方向分速度和垂直合力直线方向分速度，当沿合力直线方向的分速度减为0时，小球的速度最小，即小球最小速度为图中的，可知该点位于轨迹AO之间的某一点。故选C。9.科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（）A.蜘蛛往电势高处运动 B.电场力对蛛丝做负功C.蛛丝的电势能增大 D.蛛丝带的是正电荷【答案】A【解析】【详解】由题意可知，蛛丝受到空气中正电荷的吸引力和地球负电荷的排斥力，则蛛丝带的是负电荷；离正电荷越近电势越高，则蜘蛛往电势高处运动，运动过程电场力对蛛丝做正功，蛛丝的电势能减小。故选A。10.某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A，球形感光材料为阴极K。现用动量为的黄光照射K极，K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为，光速为，普朗克常量为，忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确旳是（）A.入射光子的波长为B.阴极感光材料的逸出功为C.若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大D.若用紫光照射K极，电压表的最大示数将小于【答案】B【解析】【详解】A．根据德布罗意波长公式可知入射光子的波长为故A错误；B．根据爱因斯坦光电效应方程有解得阴极感光材料的逸出功为故B正确；CD．随着K极逸出光电子运动到A极，A、K之间的电压逐渐增大，若K电极逸出的最大动能的光电子恰好运动不到A电极，两极间电压达到最大，再增大入射光强度电压表示数不再增大，根据动能定理有两极间的最大电压为若用紫光照射K极，可知初动能增大，则有故CD错误。故选B。11.如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（）A.线圈面积有缩小趋势B.线圈中电子沿逆时针方向定向移动C.线圈中产生的焦耳热为D.通过导线横截面电荷量为【答案】C【解析】【详解】A．线圈不在磁场中，不受安培力，无收缩扩张趋势，故A错误；B．根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针。故B错误；C．线圈中磁通量变化率为线圈中的感应电动势为变化过程中产生的焦耳热为由于联立可得故C正确；D．通过导线的电荷量为可得故D错误。故选C。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.精密仪器中常用到金属膜电阻，它是通过金属电镀工艺将金属层溅射到绝缘陶瓷基底的表面形成的。如图甲所示，某金属膜电阻长度为L，金属膜厚度为h。实验室提供的器材有：干电池2节，电压表V（量程，内阻约），电流表（，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值），开关S，导线若干。某同学用图乙所示电路测量该金属膜电阻的电阻率，请回答以下问题：（1）闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“a”或“b”）；（2）用螺旋测微器测量镀膜后的陶瓷管直径D，示数如图丙所示，则___________mm；（3）闭合开关后，移动滑片，测出多组电表示数的U，I值，并画出图像如图丁所示，可得金属膜电阻的阻值___________；（4）用字母D、L、R、h表示金属膜电阻的电阻率___________；（5）金属膜电阻的电阻率测量值偏大，试写出产生误差的主要原因___________。【答案】①.a②.3.699##3.700##3.701③.650④.⑤.电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。【解析】【详解】（1）[1]分压式接法滑片置于用电器电压最小的位置，目的保护用电器。闭合S前，应将滑动变阻器的滑片置于a端，从而使闭合开关之后分压部分电路电压为从零开始变化。故填a；（2）[2]根据螺旋测微器规则，如图丙所示固定刻度为3.5mm，可动刻度为，得陶瓷管直径D为（3）[3]如图所示图像的斜率为电阻大小得（4）[4]根据电阻定律有而横截面积联立解得金属膜电阻的电阻率为（5）[5]如图乙所示，电流表采用内接法，在电路中电流表会分压，使得电压表读数偏大，由欧姆定律得测量电阻阻偏大，由可知电阻率测量值偏大，即原因为电流表采用内接法，在电路中电流表分压，致使电阻率测量值偏大。13.在某种透明液体中有一单色点光源，光源距液面的距离为R，在液面上方可以观察到有光射出的部分是半径为R的圆面。已知光在真空中的传播速度为c。求：（1）液体对该光折射率n；（2）射出的光线在液体中传播的最短时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题意可得，该单色光在液面发生全反射时的临界角为液体对该光的折射率为（2）该单色光在液体中的传播速度为当光的路程最短时，射出的光线在液体中传播的最短时间14.如图所示为拧紧瓶盖的空饮料瓶。27℃时，瓶内气体压强为；当温度升高到37℃过程中，瓶内气体吸收了7J的热量，整个过程中瓶内气体视为理想气体且体积保持不变，求：（1）37℃时，瓶内气体压强；（2）气体内能增加量。【答案】（1）；（2）7J【解析】【详解】（1）气体体积不变，则根据查理定律可知解得（2）气体体积不变，则W=0，瓶内气体吸收了7J的热量，则Q=7J，根据可得即气体内能增加7J。15.如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量的小孩（可视为质点）从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B（切线水平）时的速度大小为，g取。（1）求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；（2）求小孩在下滑过程中损失的机械能；（3）若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小孩在B点时，由牛顿第二定律有解得方向竖直向上。（2）根据题意可知，小孩在下滑过程中损失的机械能代入数据解得（3）根据题意，设外力做的功为，由动能定理有代入数据解得16.如图甲所示，在竖直平面建立xOy坐标，y轴沿竖直方向，x>0区域有沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m，带电量为+q的小球以速度v0从O点沿x轴正方向射入电场，恰好沿x轴做直线运动，取重力加速度为g。（1）求匀强电场的场强大小E；（2）若小球过O点时在x