江西省宜春市宜丰中学创新部2024届高三上学期10月月考 物理含答案.pdf

12023-2024（上）创新部高三第一次月考物理试卷（上）创新部高三第一次月考物理试卷一、单选题（每小题一、单选题（每小题 4 分，共分，共 24 分）分）1三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素146C的半衰期来确定文物的年代，已知146C能自发释放射线，其半衰期约为 5730 年。下列说法正确的是（）A146C的衰变方程为14141671CN+e B衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子C146C的比结合能比147N的大D随着全球变暖，146C衰变周期减小2 一列简谐波在均匀介质中沿 x 轴传播，t0=0 刻平衡位置坐标 x=0.5 m 的质点P 恰好处于波峰，t1=0.5 s 时的波形如图所示，则下列说法正确的是（）A如果波沿 x 轴正方向传播，最大的周期为 1.5sB波沿 x 轴传播，最小的速度为 3m/sC如果波沿 x 轴正方向传播，00.5s 内质点 P 经过的最短路程为 1.5mD如果波速为 21m/s，则波一定沿 x 轴负方向传播32021 年 6 月 17 日我国神舟十二号载人飞船入轨后，按照预定程序，与在同一轨道上运行的“天和”核心舱交会对接，航天员将进驻“天和”核心舱。交会对接后神舟十二号飞船与“天和”核心舱的组合体轨道不变，将对接前飞船与对接后的组合体对比，下面说法正确的是（）A组合体的环绕速度大于神舟十二号飞船的环绕速度B组合体的环绕周期大于神舟十二号飞船的环绕周期C组合体的向心加速度大于神舟十二号飞船的向心加速度D组合体所受的向心力大于神舟十二号飞船所受的向心力4 如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为20sin 100Vet。下列说法正确的是（）A此交流电的频率为100HzB此交流电动势的有效值为20VC当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大D当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率最大5如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳 CDE 与绳 ACB 连接于 C 点。在 D 点施加竖直向下的力 F 可将桩拔起。保持 CD 段绳水平，AC 段绳竖直，更省力的措施是（）A减小 角，增大 角B减小 角，减小 角C增大 角，增大 角D增大 角，减小 角6已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度mv后以额定功率匀速行驶，ab、cd 平行于 v 轴，bc 反向延长线过原点 O，汽车质量为 M，已知 M、1F、2F、mv，下列说法不正确的是（）A汽车额定功率为2mF v B汽车从 b 到 c 过程作变加速运动C汽车匀加速运动持续的时间为2m121MF vFFFD汽车从 a 到 b 过程克服阻力做功23m221212Mv FFFF二、多选题（每小题二、多选题（每小题 5 分，共分，共 20 分，漏选分，漏选 2 分）分）7某中学生助手在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，abcd、为等势面上的点，ab、为两电荷连线上对称的两点，cd、为两电荷连线中垂线上对称的两点。则（）Ada、两点的电势差1.5mVdaU B负电荷从b点移到d点，电势能增加Cab、两点的电场强度等大反向Dcd、两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小8如下图，是以状态 a 为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的pV图像，虚线1T、2T为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源或高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（）Aab过程气体压强减小完全是由于气体的温度降低导致的B一个循环过程完成后，气体对外放出热量Cda过程向低温热源释放的热量等于bc过程从高温热源吸收的热量Dab过程气体对外做的功等于cd过程外界对气体做的功9如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，传送带以速率 v 顺时针匀速转动。小物块 a 通过平行于传送带的轻绳经光滑轻滑轮与物块 b 相连，且sinbamm。开始时将物块 a 从斜面底端由静止释放，a 在斜面中点与传送带共速后再向上匀速运动，如图甲。若将 a 换成质量相同、材质不同的小物块 c 与 b 相连，如图乙，仍然从斜面底端由静止释放，c 刚好在斜面顶端与传送带共速，则小物块a、c 在传送带从底端到顶端（整个过程 b 未着地）过程中（）A小物块 c 与传送带间的动摩擦因数比物块 a 小B传送带对物块 a 与传送带对物块 c 做的功相等C在加速阶段，重力对物块 a 做功的功率大于重力对物块 b做功的功率D小物块与传送带间因摩擦产生的热量，a 比 c 多10正方形导线框abcd边长为L，垂直纸面向里的水平匀强磁场区域，上、下边界分别为MN、PQ，宽度为d。线框平面竖直，ab边与MN平行，距离为h，线框从静止释放后，ab边在下落过程中经过MN与经过PQ时的速度相等。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）Aab边刚进入磁场时，线框加速度一定向上B磁场的宽度d可能小于线框的边长LCcd边到达MN的速度一定等于2g hLdD线框穿过磁场的全过程，产生的焦耳热一定为2mgd江西省宜春市宜丰中学2二、实验题（每空二、实验题（每空 2 分共分共 14 分）分）11某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。(1)下列说法正确的是A连在小车这一侧的细线可不平行于木板B平衡摩擦力时，小车前面不与砂桶连接，后面应固定条纸带，纸带穿过打点计时器C小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源(2)若将砂和砂桶的总重力 mg 近似地当成小车所受的拉力，需满足的条件：砂和砂桶的总质量 m(选填“远大于”或“远小于”)小车质量 M。若小车所受拉力的真实值为 F真，为了使mgFF真真5%，则 M与 m 应当满足的条件是mM 12某同学要测量一个微安表（量程为 0-500uA）的内阻。可供选择器材有：A电源（电动势 6V，内阻较小）B电压表（量程 0-3V，内阻约几千欧姆）C电阻箱（0-999.9 欧）D电位器（可变电阻，与滑动变阻器相当）（0-1.5 千欧）E电位器（0-15 千欧）该同学设计了如图的电路进行实验。连接后，主要操作步骤下：开关 K 和 K1处于断开状态；将电位器 R 和电阻箱 R1调至最大值。闭合开关 K，调节电位器 R，让微安表达到满偏，此时电压表示数为 2.00V；闭合开关 K1，调节电位器 R 和电阻箱 R1，让微安表达到半偏，此时电阻箱的示数为 300.0 欧，电压表的示数为 2.50V。完成下列填空：（1）电位器 R 应该选择。（2）由实验数据可知电压表的内阻为 RV=，微安表的内阻为 RA=；（3）若电压表在制造过程中，由于分压电阻的误差，使得示数比真实值偏大，则由此造成微安表内阻的测量值 （选填“大于”、“小于”、“等于”）真实值四、解答题四、解答题13（12 分）图示是由透明材料制成的柱体的横截面图，圆弧 AB 所对的圆心角AOB 为 120，圆弧半径为 R，P 为 AO 上的点。现有一光线沿纸面垂直 OA 从 P 点射入，射到圆弧面上的 C 点恰好发生全反射。已知 OP=32R，光在真空中传播的速度大小为 c。求：(1)透明材料的折射率和光线发生全反射的临界角；(2)光从 P 点射入到第一次射出柱体所用的时间。14（14 分）如图所示，从 A 点以某一水平速度0v抛出质量1kgm 的小物块 1（可视为质点），当物块1 运动至 B 点时，恰好沿切线方向进入半径2 75mR 、圆心角37BOC的固定光滑圆弧轨道BC，C端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量4kgM，其左端放置与小物块 1 完全相同的小物块 2，右端固定挡板上连接一根轻质短弹簧，A 点距 C 点的高度1mH。小物块 1 滑行到车上立即与小木块 2 发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间与木板达到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数025，sin370.6，cos370.8，g 取210m/s，弹簧始终在弹性限度内，求：(1)小物块 1 抛出时水平速度0v的大小；(2)小物块 1 滑动至 C 点时，对圆轨道的压力大小；(3)木板的长度。15（16 分）如图甲所示，某多级直线加速器由横截面相同的金属圆板和 4 个金属圆筒依次排列组成，圆筒的两底面中心开有小孔，其中心轴线在同一直线上，相邻金属圆筒分别接在周期性交变电压的两端。粒子从圆板中心沿轴线无初速度进入加速器，在间隙中被电场加速（穿过间隙的时间忽略不计），在圆筒内做匀速直线运动。若粒子在筒内运动时间恰好等于交变电压周期的一半，这样粒子就能“踏准节奏”在间隙处一直被加速。粒子离开加速器后，从 O 点垂直直线边界 OP 进入匀强磁场区域 I，OP 距离为 a，区域 I 的 PO、PQ 两直线边界垂直。区域 I 的上边界 PQ 与匀强磁场区域的下直线边界 MN平行，其间距 L 可调。两区域的匀强磁场方向均垂直纸面向里，磁感应强度大小022mUBaq。现有质子（11H）和氘核（21H）两种粒子先后通过此加速器加速，加速质子的交变电压如图乙所示，图中0U、T已知。已知质子的电荷量为q、质量为m，不计一切阻力，忽略磁场的边缘效应。求：（1）金属圆筒 2 与金属圆筒 4 的长度之比24:ll；（2）加速氘核时，交变电压周期仍为T，则需要将图乙中交变电压0U调至多少；加速后，氘核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径多大；（3）为使上述先后通过此加速器的质子与氘核在匀强磁场中的运动轨迹无交点，两磁场间距L的取值范围。3创新部高三第一次月考物理参考答案：创新部高三第一次月考物理参考答案：1B 2D 3D 4D 5B 6C 7AD 8BD9ABD【详解】Aa、c 的初末速度相同，但是加速的位移 a 比 c 小，202vax故 a 的加速度比 c大。对系统分析sincosbaaabm gm gm gmma加速度大的动摩擦因数大，故 A 正确；B对系统，列全程，根据功能关系有abfEEW由于甲乙两种情况下系统机械能变化相同，故传送带对a 或 c 的摩擦力做功相同，故 B 正确；C加速阶段，重力对 a 做功的功率，由yPF v功率等于力乘以力方向上的速度或者速度乘以建度方向上的力，因为sinabm gm g而连线上速度等大，故 C 错误；D根据Qfx相因为2120,22vaaax对甲过程，整体有2sin2aababm gm gfmma对乙过程，整体2sinbababm gm gfmma，121,2abQfL QfL，1211sin022baQQm gLm gL故 D 正确。故选 ABD。10BC【详解】设线框电阻为R，ab到达MN时速度为1v，cd到达MN时速度为2v，全过程产生的焦耳热为Q，对ab到达MN时有2112mghmv电动势1EBLv感应电流为1BLvEIRR安培力221B L vFBILR若221B L vmgR，ab边进入磁场后做加速运动，ab边经过PQ时的速度一定大于经过MN时的速度，与题意不符。若221B L vmgR，ab边进入磁场后开始做匀速运动，若该条件下dL，ab边经过MN与经过PQ时的速度相等，有22211122mg Ldmvmv得22vg hLdab穿过磁场产生的焦耳热1Qmgd，cd穿过磁场产生的焦耳热2Qmgd，全过程产生的焦耳热122QQQmgd若该条件下dL，ab边经过MN与经过PQ时的速度相等，有22211122mg Ldmvmv得222vg hLdgh全过程产生的焦耳热2Qmgd若该条件下dL，线框全部进入磁场后加速运动，ab边经过PQ时的速度大于经过MN时的速度，与题意不符。若221B L vmgR，ab边进入磁场后做减速运动，若该条件下dL，ab边经过PQ时的速度小于经过MN时的速度，与题意不符；若该条件下dL，线框全部进入磁场后，线框加速，ab边经过PQ时的速度可能等于经过MN时的速度，有22121122mg dLmvmv得22vg hLdcd边到达PQ时的速度为2v，全过程由能量守恒定律有2212mg hdLmvQ得2Qmgd故选 BC。11 B 远小于0.05 【详解】(1)1A细线不平行木板时，细线拉力变化，故 A 错误；B平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，故 B 正确；C小车释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源后释放小车，故 C 错误；(2)2在本实验中认为细线的拉力 F 等于砂和砂桶的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，对小车，根据牛顿第二定律得FaM真对整体，根据牛顿第二定律得mgaMm，且5%mgFF真真解得0.05mM12 E 4000 450 等于【详解】（1）1由电路图知，电压表串联在电路中，由于电压表内阻较大，所以电位器应选择大阻值的，故选 E；（2）2当 K1断开时，电流表与电压表串联，微安表达到满偏，所以电压表内阻6VA24000500 10URI3闭合开关 K1，微安表达到半偏，可求电压表的电流为V2.502500AA40004UIR根据并联电路的电流规律，可求电阻箱的电流为RA25001500A250AA44III电阻箱的电压RRUI R所以电流表的内阻RAA450URI（3）4根据以上计算过程分析可知两次测量电压表造成的误差刚好消掉，所以微安表内阻的测量值等于真实值。13(1)2 33n 60；(2)4 33Rc【详解】（）光路图如图所示，设透明材料的折射率为 n，光线发生全反射的临界角为，则sin=1nsin=OPR其中OP=32R解得n=2 33，=60（）在 C 点发生全反射的光线在圆弧面 AB 上恰好再次发生全反射，后垂直 OB 从 E 点射出柱体。由几何关系有PC=DE=12R，CD=R光从 P 点传播到 E 点所用的时间为t=PCCDDEv又cnv解得t=4 33Rc14(1)4m/s；(2)23N；(3)0.8ml【详解】(1)B 点距 C 点的高度1 cos3()70.55mhR 小球运动至 B 点的竖直分速度2()3m/syvg Hh抛出时的初速度4004m/stan37yvv(2)B 点的速度2205m/sByv从 B 到 C 的过程中物块 1 机械能守恒20211(1 cos37)22BcmvmgRmvC 点的速度22(1 cos37)6m/scBvvRg 在 C 点由牛顿第二定律可得2cvFmgmR代入数据可解得22542311cvFmgmNNR由牛顿第三定律可知小物块 1 滑动至 C 点时，对圆弧轨道的压力大小约为23N。(3)物块 1 和 2 粘合时动量守恒2ccmvmv代入数据可解得3m/scv，若物块没有与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，由动量守恒有22cmvmM v 由能量守恒可得221112(2)2222cmvmM vmgl可解得2.4ml。若物块与右侧弹簧相碰，由动量守恒和能量守恒可得22cmvmM v221132(2)2222cmvmM vmgl联立代入数据可解得0.8ml。15（1）2422ll；（2）02U，22ra；（3）0(33)La或者2 6La【详解】（1）设质子进入第n个圆筒的速度为nv，则有212nnqUmv解得2nnqUvnm由于在筒中的运动时间相同，金属圆筒 2 与金属圆筒 4 的长度之比为224422lv tlv t（2）要让氘核也能“踏准节奏”在间隙处被加速，则需要氘核在每个筒中的速度与质子相同，由2nnqUvm，氘核电荷量与质子相同，质量为质子两倍，所以0U要调至02U；根据洛伦兹力提供向心力可得24mvqvBr解得4mvrqB代入B与4v，可得质子的轨道半径为1ra氘核质量为质子两倍，4v与质子相同，可得氘核的轨道半径为22ra（3）如图所示，氘核离开磁场 I 的速度方向与边界成60角两轨迹相交于D点（如图 1），根据图中几何关系有|tanLHFHC|2 333HCDCDGGHaaaaa联立解得(33)La两轨迹外切（如图 2），根据图中几何关系有|tanLHFHC2222|(3)2 2DGODOGaaa|(|)|(2 23)3HCDCDHDGGCDHaaa联立解得2 6La综上所述0(33)La或者2 6La