【文档说明】四川省内江市威远县威远中学2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(19)页,2.991 MB,由小赞的店铺上传
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威远中学校2024~2025学年高三上学期开学考试物理试卷一、单选题(每题4分,共28分)1.我国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程—福清核电5、6号机组正式通过竣工验收,设备国产化率达到90%,反映了我国建立起了更加成熟完备的核科技工业体系。根据图示的原子核的比结合能曲线,以下判断中
正确的是()A.168O核的结合能比63Li核的结合能更小B.两个21H核结合成42He时要释放能量C.两个21H结合成42He存在能量与质量的相互转化D.23592U中核子的平均质量比14456Ba中核子的平均
质量小【答案】B【解析】【详解】A.由题图可知,63Li核的比结合能约为5MeV,则63Li核的结合能约为30MeV。可知168O核的比结合能约为8MeV,则168O核的结合能约为128MeV,所以168O核的结合能比63Li核的结合能更大,故A错误;B.由图可知
,21H的比结合能约为1eV,则两个21H的结合能约为4eV,42He的比结合能约为7eV,则42He的结合能为28eV,可知,42He的结合能大于两个21H的结合能,则两个21H核结合成42He时要释放能量,故B正
确;C.由质能方程可知,能量与质量之间存在着—定的必然对应的关系,两者都反映物体的属性,彼此之间不存在转化关系,故C错误;D.由题图可知,23592U核的比结合能比14456Ba核的比结合能小,由于平均质量越小的原子
核,其比结合能越大,所以23592U中核子的平均质量比14456Ba中核子的平均质量大,故D错误。故选B。2.对下列甲、乙、丙、丁图,说法正确的是()A.图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上,用单
色光垂直照射透镜与玻璃板,可以得到间距相等的明暗相间干涉条纹B.图乙中单色光进入平行玻璃砖传播,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从玻璃砖下表面射出C.图丙是利用光的衍射检测工件的平整度D.图丁的M、N是偏振片,P是光
屏,当M固定不动缓慢转动N时,P上的光亮度将发生变化,此现象表明光是横波【答案】D【解析】【详解】A.牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成,用单色光垂直照射图甲中的牛顿环,可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环,A错误;B.图乙中单色光进入平行玻璃砖传播,当入
射角i逐渐增大,折射角逐渐增大,由于折射角小于入射角,光线在下表面的入射角等于上表面的折射角,所以不论入射角如何增大,不会产生全反射,玻璃砖中都会有光线,由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线,因此可知一定有光线从下
表面射出,B错误;C.图丙是利用光的干涉检测工件的平整度,C错误;D.图丁的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,P上的光亮度将发生变化,说明光是横波,经偏振片会产生偏振现象,D正确。故选D。
3.两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动,B车在前面遇到紧急情况刹车,刹车开始时两车相距30mx=,后面的汽车A一直做匀速直线运动,他们的速度图像如图所示,则()A.1st=时A、B车相遇B.0~1s的过程中,两车距离在减小C.
t=5s时A、B车相遇D.A、B车相遇的时刻大于5s【答案】D【解析】【详解】ABC.由图可知A车做匀速直线运动,速度大小为A=12m/svB车做匀减速直线运动,初速度大小为B0=16m/sv加速度为2B1216=4m/s10a−=−−故B车
刹停所用时间为B0B0B0=4svta−=B车刹停所走的位移大小为2B0B0B0=32m2vxa−=B0t时间内A车的位移大小为A0AA0=48mxvt=B车刹停时A0B0=16m<30mxx−故此时A、B车未相遇,A、B车在B车刹停位置相遇,故从
B车开始刹车到A、B车相遇A车行驶的总位移大小为AB0+30m=62mxx=故A、B车相遇的时刻为AA31s6xtv==故AC错误,D正确;B.0~1s的过程中,B车的速度一直大于A车,因此两车距离在增大,故B错误。故选D。4.图甲为一列简谐波在2st=时的波形图,M是平衡位置为10m处的质点,
图乙为质点M的振动图像,则()A.该列波沿x轴负方向传播B.该波的波速大小为3m/sC.在6st=时,0mx=处的质点加速度沿y轴负方向D.0mx=处质点振动方程为220sincm33yt=−【答案】D【解析】【详解】A.由图乙可知,M点2st=之后,先向下运动,
再结合图甲可知,该波沿x轴正方向传播,A错误;B.由图乙可知,该波的波长为12m=由图乙可知,该波的周期为3sT=该波的波速大小为4m/svT==B错误;在C.图甲为一列简谐波在2st=时的波形图,在6st=时,时间经过了4s,相当于43个周期,则0
mx=处的质点加速度沿y轴正方向,C错误;D.该波的振幅为20cmA=该波的角速度为223T==则0mx=处质点振动方程为()2220sin2cm20sincm333ytt=−−=−D正确;故选D。5.质点从O点静止开
始做匀加速直线运动,通过如图连续三段OA、AB、BC所用时间分别为1s、2s、3s,则下列说法正确的是:()A.通过A、B、C三点速度大小之比为1:2:3B.OA、AB、BC长度之比为1:4:9C.OA、AB、BC段内平均速度大小之比为1:4:9D.OA、AB、BC段内速度变
化量大小之比为1:1:1【答案】C【解析】【详解】A.根据vat=,通过A、B、C三点速度大小之比为:::3:61:3:6ABCvvvaaa==A错误;B.根据连续相等时间内的运动比例规律,OA、AB、BC长度之比为()()::1:35:79111:8:27OAABBCxxx=+++=B错误;C.
OA、AB、BC段内平均速度大小之比为1357911::::1:4:9123OAABBCvvv+++==C正确;D.根据vat=得:::2:31:2:3OAABBCvvvaaa==OA、AB、BC段内速度变化量大小之比为1:2:3,D错误。故选C。6.用铝制易拉罐制
作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为3330cm,薄吸管底面积20.5cm,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时,油柱离罐口10cm
,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是()A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5℃C.该装置所测温度不低于23.5℃D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大【答案】B【解析】【详解】A.由盖—吕萨克定律得121VVTT=其
中3101335cmVVSl=+=,127327(K)300KT=+=,31013300.5(cm)VVSlx=+=+代入解得3019800(K)6767Tx=+根据273KTt=+可知301509()6767tx=+℃故若在吸管上标注等差温度值,则刻度均匀,故A错
误;BC.当20cmx=时,该装置所测的温度最高,代入解得max31.5t=℃故该装置所测温度不高于31.5℃,当0x=时,该装置所测的温度最低,代入解得min22.5t=℃故该装置所测温度不低于225.℃,故B正确,C错误;D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,由盖—吕萨克定律
可知,油柱离罐口距离不变,故D错误。故选B。7.如图所示四幅图为物体做直线运动图像,下列说法正确的是()A.甲图中,物体在这段时间内的位移小于002vtB.乙图中,物体的加速度为2m/s2C.丙图中,阴影面积表示
t1~t2时间内物体的加速度变化量D.丁图中,t=3s时物体的速度为25m/s【答案】D【解析】【详解】A.若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动,其位移为002vt,根据vt−图像与时间轴所围的面积表示位移,可知,该物体的位移大于匀加速直线运动的位移002vt,故A
错误;B.由图得2vx=,根据公式2202vvax−=则得加速度大小𝑎=0.5m/s2故B错误;C.根据vat=,可知丙图像中,阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量,故C错误;D.根据2012xvtat=+得012xvatt=+丁图图像可写成的55xtt=−对比可得05m/sv=
−,210m/sa=则3st=时物体速度为05m/s103m/s25m/svvat=+=−+=故D正确故选D。二、多选题(每题5分共15分)8.一定质量的理想气体从A状态开始,经过AB→、BC→、CD→、DA→最后回到初始状态
A,各状态参量如图所示,则下列说法正确的是()A.A状态的内能大于C状态的内能B.B状态气体分子平均动能等于C状态气体分子平均动能C.BC→过程气体对外做功小于CD→过程外界对气体做功D.气体从A状态开始,经过ABCDA→→→→最后回到初始状态A,气体在整个过程中从外界吸
收的总热量可以用ABCD的面积来表示【答案】CD【解析】【详解】A.根据理想气体状态方程可得0023ACpVpVTT=可得ACTT则A状态的内能小于C状态的内能,故A错误;B.根据理想气体状态方程可得的。00223BCpVpV
TT=可得BCTT则B状态气体分子平均动能大于C状态气体分子平均动能,故B错误;C.根据pV−图像与横轴围成的面积表示做功大小,则BC→过程气体对外做功满足0002322BCppWVpV=+CD→过程外界对气体做功0022CDW
pVpV==可知BC→过程气体对外做功小于CD→过程外界对气体做功,故C正确;D.气体从A状态开始,经过ABCDA→→→→最后回到初始状态A,由于气体的内能变化为0,根据热力学第一定律可知,气体在整个过程中从外界吸收的总热量等
于气体对外界做的功,即可以用ABCD的面积来表示,故D正确。故选CD。9.如图所示,实线和虚线分别为一列沿x轴传播的简谐横波在10t=、20.02st=两个时刻的波形图像,已知212Ttt−(T为周期),
下列说法正确的是()A.该波一定沿着x轴正方向传播B.在1.6st=时刻,80mx=处的质点速度为零C.在210.02stt−=时间内,24mx=的质点沿传播方向前进2mD.2mx=处的质点从0时刻开始经过0.12s,通过的路程
为()20102cm+【答案】AD【解析】【详解】A.由波形图知简谐横波的波长为16m=由于212Ttt−则这段时间内波传播的距离小于8m,根据波形平移法可知,该波一定沿着x轴正方向传播,故A正确;B.在210.
02sttt=−=内,沿着x轴正方向传播的距离2mx=,波的传播速度为2m/s100m/s0.02xvt===则周期为0.16sTv==由80m5x==,1.6s10tT==可知在1.6st=时刻
,80mx=处的质点处于平衡位置,质点速度最大,故B错误;C.质点只会在平衡位置上下振动,并不会随波的传播方向迁移,故C错误;D.由波形图可得10t=时刻的波动方程为2sin10sin(cm)8yAxx==则10t=时刻2mx=处的质点的位移
为10sin2(cm)52cm8y==设10t=时刻2mx=处的质点的振动方程为2sin()10sin()cm0.08yAttT=+=+代入10t=,52cmy=,且10t=时刻2mx=处的质点向下振动,则有34=则有310sin(
)cm0.084yt=+可知0.12st=时,2mx=处的质点位移为310sin(0.12)cm52cm0.084y=+=则2mx=处的质点从0时刻开始经过0.12s,通过的路程为(52101052)m1cm2)0c(20s+=+++=故D正确。故选AD。10.大量处
于4n=激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如左图所示,阴极K为金属钨,其逸出功为4.54eV。则下列说法中正确的是()A.
这些氢原子最多能发出6种不同频率的光B.跃迁到基态时,会辐射γ射线C.能使金属钨发生光电效应的光有3种D.若将电源的正负极调换,其遏制电压为8.21V【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A.这些氢原子最多能发出246C=种
不同频率的光,故A正确;B.γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时放出的,故B错误。C.根据跃迁规律可知从n=4向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E4-E1=12.75eV,从n=3向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E3-E1=12.
09eV,从n=2向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E2-E1=10.2eV,其他的跃迁辐射光子的能量均小于金属钨的逸出功,故能使金属钨发生光电效应的光有3种,故C正确。D.若将电源的正负极调换,加反向电压,其遏制电压为eUC=12.75eV-4.54eV=
8.21eV,则UC=8.21V,故D正确。故选ACD。三、实验题(每空2分,共16分)11.某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。(1)在白纸上放好玻璃砖,aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1
P和2P,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针3P和4P。在插3P和4P时,应使()(选填选项前的字母)。A.3P只挡住1P的像B.4P只挡住2P的像C.3P同时挡住1P、2P的像(2)为
了减小实验误差,实验时应注意的是()A.入射角应尽量小些B.玻璃砖的宽度应小一些C.大头针1P、2P之间的距离及大头针3P、4P之间的距离应适当大些(3)甲同学在画界面时,不小心将两界面aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得
的折射率与真实值相比_____________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”)。(4)乙同学在完成光路图以后,以入射点O为圆心,适当长度为半径画圆,分别交入射光线12PP于A点,交入射点O与出射点O连线的延长线于C点。
过A点、C点作法线NN的垂线AB、CD,垂足为B点、D点,如图丙所示。用刻度尺量得8.50cmAB=,5.00cmCD=,由此可得出该玻璃的折射率n=___________。【答案】(1)C(2)C(3)偏小(4)1.
7【解析】【小问1详解】实验中,在插3P时,应使3P同时挡住1P、2P的像;在插4P时,应使4P同时挡住3P和1P、2P的像。故选C。【小问2详解】为了减小实验误差,入射角应尽量大些,玻璃砖的宽度也宜大一些,大头针应垂直插在纸面上,且应使大头针1P、2P之间的距离及大头针3P、4P之间的距
离应适当大些。故选C。【小问3详解】作出实际光路图,如图所示由图可知,入射角不变,但是折射角变大,根据折射定律可知,所测折射率偏小。【小问4详解】根据题意,由图丙和折射定律有ABABOCOAnCDCDOAOC==又有OAOC
=则有8.501.75.00ABnCD===12.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到电源频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,纸带上O,A,B,C,D,E,F,G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个
点没有画出。(1)由纸带可知,小车的加速度为a=______2ms/,在打D点时小车的速度Dv=______ms/(以上两空保留两位有效数字),F到G的距离为______cm。(2)若实验时,电源频率略低于50Hz,但该同学仍按50Hz计算小车的加速度,则测量得到的小车的速度与
真实的速度相比将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】(1)①0.75②.0.40③.5.90.(2)偏大【解析】【小问1详解】[1]每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,则相邻计数点的时间间隔为50.02s0.1sT==根据逐差法可得小车的加速度为2222
2(19.656.456.45)10m/s0.75m/s990.1CFOCxxaT−−−−===[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则在打D点时小车的速度为2(14.506.45)10m/s040m/s220CEDxvT−=−=..1[3]根据题意可知
19.65cm14.50cm5.15cmEFx=−=2FGEFxxxaT=−=可得25.15cm0.75cm5.90cmFGEFxxaT+=+==【小问2详解】若实验时,电源频率略低于50Hz,实际打点周期变大,但该同学仍按50
Hz计算小车的加速度,则代入计算的时间偏小,所以测量得到的小车的速度与真实的速度相比将偏大。四、计算题13.如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下.厚度不计、导热性能良好的活塞的横截面积为42210mS−=,质量1kgM=与汽缸底部
之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离20cmh=,活塞距汽缸口60cm.汽缸所处环境的温度为300K,大气压强501.010Pap=,取210m/sg=.现将质量为0.5kgm=的物块挂在活塞中央位置上。(1)活塞
挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。(2)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?【答案】(1)40cm;(2)60
0K,2J【解析】【详解】(1)初始时,对活塞有10pSMgpS+=解得510.510Pap=挂上重物后()20pSMmgpS++=解得520.2510Pap=发生等温变化有1122pVpV=212VV
=稳定后活塞距汽缸底部40cm(2)发生等压变化3223VVTT=2Δ2JWpV==322600KTT==故加热温度不能超过600K,封闭气体对外做功2J。14.一半径为R的半圆柱透明介质的截面如图所示,O点为截面的圆心,AB为直
径。如图1所示,一束激光以入射角45=从D点射入介质后从E点垂直射出,E为AO的中点。已知光在真空中的传播速度为c。(1)求透明介质对该光的折射率n;(2)求在图1中,该光在透明介质中的传播时间t;(3)如图2所示,保持激光束垂直于直径AB入射,并将激光束沿直径AB方向从A点缓慢平移至
B点。求在此过程中,圆弧AB上没有激光射出时,激光束在圆弧AB上移动的距离(不考虑直径AB界面对激光束的反射作用)。【答案】(1)2;(2)62Rc;(3)()22R−【解析】【详解】(1)根据题意,设入射光在D点的折射角为i,则有1sin2OEiOD==由折射定律可得,透明介质
对该光的折射率sin452sinni==(2)图1中,由几何关系可得,光在介质中的传播距离为2232DEODOER=−=又有2ccvn==则光在透明介质中的传播时间62DERtvc==(3)根据题意,由于12sin2Cn==解得45C=当圆弧AB上恰好没有激光射出时
,如图所示由图可知,入射光在两条临界光线间移动时圆弧AB上有光线射出,则由几何关系可得,圆弧AB上没有激光射出时,激光束在圆弧AB上移动的距离()()2sin22dRRCR=−=−15.如图所示,有一空
心上下无底的弹性圆筒,它的下端距水平地面的高度为H(已知量),筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球,现让小球和圆筒同时由静止自由落下,圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的45,小球碰地后的反弹速率为落地速率的9
10,它们与地面的碰撞时间都极短,可看作瞬间反弹,运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下,它的底端与小球同时到达地面(在此之前小球未碰过地),此时立即锁住圆筒让它停止运动,小球则继续多次弹跳,重力加速度
为g,不计空气阻力,求:(1)圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax;(2)小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L;(3)在筒壁上距筒底2L处装有一个光电计数器,小球每次经过该处计数器就会计数
一次,请问,光电计数器的示数最终稳定为几次?【答案】(1)max1625hH=;(2)1325Htg=,14425LH=;(3)9次【解析】【详解】(1)圆筒第一次落地做自由落体运动,有22gHv=筒圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动,可视为初速度为零的
匀加速运动,有2max425ghv=筒()联立解得max1625hH=(2)根据212hgt=可得圆筒第一次落地的时间12tgH=圆筒第一次弹起后到最高点的时间max22425hHtgg==圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面,所以小球从释放到第一次落地所经历的
时间122421322255HHHtttggg=+=+=可知小球下落的高度21169225==hgtH则圆筒的高度14425LhHH=−=(3)小球第一次落地时的速度13225vghgH==小球能到达筒壁上距筒底L2处的速度622225LvggH==设小球最后到达距筒底L2处与地共
碰撞n次,小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的910,则有9()10nvv解得n=4次则光电计数器的示数最终稳定为2n+1=9次