精品解析：江西省南昌市聚仁高级中学2024-2025学年高三上学期7月月考物理试题

聚仁高级中学2025届高三7月月考试题 物理 考试范围：近代物理、匀变速直线运动 一、单选题（分） 1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ） A. 0g B. 0.25g C. 0.5g D. 0.75g 2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中X是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子 3. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ） A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 4. 近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约）,普朗克常量，则发光频率约为（ ） A. B. C. D. 5. 我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（　　） A. Y为 B. Y为 C. Y为 D. Y为 6. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（　　） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出 C. 康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 7. 如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（　　） A. B. C. D. 8. 一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 一质点沿轴运动，其位置坐标与时间的关系为x = 1＋2t＋3t2（的单位是，的单位是）。关于速度及该质点在第内的位移，下列说法正确的是（ ） A. 速度是对物体位置变化快慢的描述；6m B. 速度是对物体位移变化快慢的描述；6m C. 速度是对物体位置变化快慢的描述；5m D. 速度是对物体位移变化快慢的描述；5m 二、多选题（） 10. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 衰变为时产生α粒子 B. 衰变为时产生β粒子 C. 50年后，剩余的数目大于的数目 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 11. 三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（ ） A. 蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B. 蓝光光子的动量大于红光光子的动量 C. 在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D. 蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 12. 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1×10−18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0×108m/s，普朗克常量h = 6.6×10−34J⋅s，下列说法正确的是（ ） A. 对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B. 此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C. 此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2×10−18J）的基态氢原子电离 D. 为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 13. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（　　） A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变 C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多 二、填空题（分） 14. 氢的同位素：氢元素是宇宙中最简单的元素，有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素，使其应用于核研究中。原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。 （1）质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程称为______。 A. 链式反应 B. 衰变 C. 核聚变 D. 核裂变 （2）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为______。（真空中光速为c） 15. 神秘的光：光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） 16. 用如图所示的实验装置测量子弹射出后的初速度，实验步骤如下： （1）测量小车（含挡光片）、子弹的质量分别为M、m； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，则图中读数为______cm； （3）调整轨道倾斜角让小车匀速通过光电门，某次通过光电门的时间为，通过光电门的时间为，若有，则应调高______（选填“左端”或“右端”）； （4）若平衡摩擦力后，子弹射入小车与小车一起运动，通过光电门的时间为，则子弹的初速度______（用表示）。 三、计算题：（分） 17. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）最远能经过几号锥筒。 18. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 （1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小； （2）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； （3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 聚仁高级中学2025届高三7月月考试题 物理 考试范围：近代物理、匀变速直线运动 一、单选题（分） 1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ） A. 0g B. 0.25g C. 0.5g D. 0.75g 【答案】B 【解析】 【详解】半衰期1g钍234经过48天后，剩余质量 故选B。 2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素，核反应方程如下：该方程中X是（　　） A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子 【答案】B 【解析】 【详解】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。 故选B。 3. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ） A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种 【答案】B 【解析】 【详解】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为 辐射出光子的能量分别为 其中 ，， 所以辐射不同频率的紫外光有2种。 故选B。 4. 近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约）,普朗克常量，则发光频率约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量得 故选C。 5. 我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（　　） A. Y为 B. Y为 C. Y为 D. Y为 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应方程 根据质子数守恒设Y的质子数为y，则有 可得 即Y为；根据质量数守恒，则有 可得 故选C。 6. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（　　） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出 C. 康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 【答案】B 【解析】 【详解】A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，故A错误； B．产生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率，紫光的频率大于红光，若红光能使金属发生光电效应，可知紫光也能使该金属发生光电效应，故B正确； C．石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定的动量，光子动量变小，根据可知波长变长，故C错误； D．德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有 木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有 当木板长度为时，有 又 ， 联立解得 故选A。 8. 一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误； CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。 故选C。 9. 一质点沿轴运动，其位置坐标与时间的关系为x = 1＋2t＋3t2（的单位是，的单位是）。关于速度及该质点在第内的位移，下列说法正确的是（ ） A. 速度是对物体位置变化快慢的描述；6m B. 速度是对物体位移变化快慢的描述；6m C. 速度是对物体位置变化快慢的描述；5m D. 速度是对物体位移变化快慢的描述；5m 【答案】C 【解析】 【详解】BD.速度是描述物体运动快慢的物理量，即物体的空间位置随时间变化的快慢，故BD错误； AC.根据速度的定义式，由物体位置随时间的关系x = 1＋2t＋3t2，可知开始时物体的位置x0 = 1m，1s时物体的位置x1 = 6m，则1s内物体的位移为Δx = x1－x0 = 5m，故A错误，C正确。 故选C。 二、多选题（） 10. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（　　） A. 衰变为时产生α粒子 B. 衰变为时产生β粒子 C. 50年后，剩余的数目大于的数目 D. 87年后，剩余的数目小于的数目 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即β粒子，故A错误； B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即α粒子，故B错误； CD．根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故D正确，C错误。 故选D。 11. 三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（ ） A. 蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B. 蓝光光子的动量大于红光光子的动量 C. 在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D. 蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 【答案】AB 【解析】 【详解】A．因蓝光的频率大于红光的频率，根据 可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量，故A正确； B．因蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光的波长小于红光的波长，根据 可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故B正确； C．因蓝光的频率大于红光的频率，则蓝光的折射率大于红光的折射率，根据 可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误； D．光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D错误。 故选AB。 12. 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，1as = 1×10−18s，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速c = 3.0×108m/s，普朗克常量h = 6.6×10−34J⋅s，下列说法正确的是（ ） A. 对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B. 此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C. 此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2×10−18J）的基态氢原子电离 D. 为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期 【答案】C 【解析】 【详解】由题知有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期，则 则波长，即阿秒光脉冲的波长上限为，可能更短。 光子能量满足 即光子能量至少为 A．由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误； B．由知，阿秒光脉冲的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B错误； C．阿秒光脉冲的光子能量最小值6.6×10－18J > 2.2×10－18J 故此阿秒光脉冲可以使能量为−13.6eV（−2.2×10−18J）的基态氢原子电离，故C正确； D．为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应小于电子的运动周期，故D错误。 故选C。 13. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（　　） A. 该金属逸出功增大 B. X光的光子能量不变 C. 逸出的光电子最大初动能增大 D. 单位时间逸出的光电子数增多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误； B．根据光子能量公式可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确； C．根据爱因斯坦光电方程 可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误； D．增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。 故选BD。 二、填空题（分） 14. 氢的同位素：氢元素是宇宙中最简单的元素，有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素，使其应用于核研究中。原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。 （1）质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程称为______。 A. 链式反应 B. 衰变 C. 核聚变 D. 核裂变 （2）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为______。（真空中光速为c） 【答案】（1）C （2） 【解析】 【小问1详解】 质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程称为核聚变。 故选C。 【小问2详解】 此核反应质量亏损为 根据爱因斯坦质能方程可得，此过程释放的能量为 15. 神秘的光：光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。 某紫外激光波长为，其单个光子能量为______。。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]单个光子频率为 根据普朗克量子化思想，单个光子能量 [2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为 根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为 16. 用如图所示的实验装置测量子弹射出后的初速度，实验步骤如下： （1）测量小车（含挡光片）、子弹的质量分别为M、m； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，则图中读数为______cm； （3）调整轨道倾斜角让小车匀速通过光电门，某次通过光电门的时间为，通过光电门的时间为，若有，则应调高______（选填“左端”或“右端”）； （4）若平衡摩擦力后，子弹射入小车与小车一起运动，通过光电门的时间为，则子弹的初速度______（用表示）。 【答案】 ①. 1.08 ②. 右端 ③. 【解析】 【详解】（2）[1]10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，由图可知挡板宽度为 （3）[2]由题知，，故小车经过光电门时的速度较大，说明小车做减速运动，故应调高右端。 （4）[3]由题知，经过点时的速度为 子弹射入小车，动量守恒，则有 解得子弹的初速度为 三、计算题：（分） 17. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）最远能经过几号锥筒。 【答案】（1）；（2）4 【解析】 【详解】（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为 2、3间中间时刻的速度为 故可得加速度大小为 （2）设到达1号锥筒时的速度为，根据匀变速直线运动规律得 代入数值解得 从1号开始到停止时通过的位移大小为 故可知最远能经过4号锥筒。 18. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 （1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小； （2）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； （3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。 【答案】（1），；（2）20s；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据平均速度 解得刹车时间 刹车加速度 根据牛顿第二定律 解得 （2）小朋友过时间 等待时间 （3）根据 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $