精品解析：天津市第四十七中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

天津市第四十七中学2024—2025第一学期高三年级 第一次阶段性检测物理试卷 第Ⅰ卷（共二部分，满分100分） 一、单选题（每题5分） 1. 如图甲、乙两个图像，分别描述的是A、B两个质点的运动情况。下列关于质点运动描述正确的是（　　） A. 质点A在2-4s内做匀速直线运动，速度大小为5m/s B. 质点A在4-6s和6-8s的两段时间内速度相同 C. 质点B在4-6s和6-8s的两段时间内加速度不同 D. 质点B在6s时返回出发点 2. 一个截面是直角三角形的木块放在水平面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。若在光滑球的最高点施加一个竖直向下的力F，球仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（　　） A. N增大、f不变 B. N增大、f增大 C. N不变、f增大 D. N不变、f不变 3. 关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧劲度系数与弹簧的受力有关，弹簧不受力时，它的劲度系数为零 B. 相互接触的物体间的压力增大时，两物体间的摩擦力可能减小 C. 由可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比 D. 静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，而滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 4. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿是一个国际单位制导出单位， B. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因 C. 当极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了理想模型的物理方法 D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后惯性增大，重力增大 5. 如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，时物体在拉力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力F。g取，。下列说法正确的是（ ） A. 物体沿斜面向上加速时加速度大小为 B. 物体在时的速度为0 C. 物体在斜面上运动的总时间为3s D. 物体沿斜面向上运动的最大位移为15m 二、多选题（每题5分，选不全得3分） 6. 根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（ ） A. 是核裂变反应 B. 在原子核中，结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 C. 氡的半衰期为3.8天，现有氡原子核，经过7.6天后剩下氡原子核 D. 大量氢原子从的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 7. 一定量的理想气体经历a→b→c→a过程回到原状态，其p-T图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在a、b两状态的体积相等 B. 气体在a、b和c三个状态中，在状态a时，气体分子的平均动能最大 C. b→c过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功 D. b→c过程中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少 8. 2023年10月3日，皮埃尔∙阿戈斯蒂尼、费伦茨∙克劳斯和安妮∙吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（ ） A. 卢瑟福提出了原子核式结构模型,成功解释了图的粒子散射实验结果 B. 图表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核的结合能比铀235的结合能大 C. 中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子 D. 锌的逸出功为，用中一群处于从量子数为4的能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为9.41eV 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空2分） 9. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时： （1）实验中如图甲所示，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤的读数分别为和，拉力方向分别与AO延长线夹角为和，下列说法正确的是__________。 A. 合力F必大于或 B. 若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若和的方向不变，大小各增加，则合力F的大小也增加 D. O点位置不变，则合力不变 （2）在白纸上根据实验结果画出的图示如图乙所示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是__________（填“F”或“”）。 （3）本实验采用的科学方法是__________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 10. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廍，测得面积为S，如图。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______； （2）估算出油酸分子的直径大小表达式为______（用、、、、表示）； （3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是______。 A. 油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 B. 痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 C. 计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D. 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 四、解答题（11题14分，12题12分，13题20分） 11. 如图所示，倾角为θ、质量为M的斜面体C置于水平地面上，质量为m的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为m的物块A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，物块B与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，A、B、C都处于静止状态。 （1）求斜面对B的摩擦力； （2）求地面对斜面体的支持力大小。 12. 一个苹果从某一高处A点自由落下，如图所示，时落至B点，时落至C点。不计空气阻力，取重力加速度。试回答下列问题： （1）求苹果从A点落至B点的位移； （2）求苹果落到C点时的速度； （3）苹果在AB间和BC间下落的高度之比。 13. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第四十七中学2024—2025第一学期高三年级 第一次阶段性检测物理试卷 第Ⅰ卷（共二部分，满分100分） 一、单选题（每题5分） 1. 如图甲、乙两个图像，分别描述的是A、B两个质点的运动情况。下列关于质点运动描述正确的是（　　） A. 质点A在2-4s内做匀速直线运动，速度大小为5m/s B. 质点A在4-6s和6-8s的两段时间内速度相同 C. 质点B在4-6s和6-8s的两段时间内加速度不同 D. 质点B在6s时返回出发点 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点A在2~4s内静止，故A错误； B．位移时间图像斜率表示速度，质点A在4~6s和6~8s的两段时间内图像的斜率相同，所以速度相同，故B正确； C．速度时间图像斜率表示加速度，质点B在4~6s和6~8s的两段时间内图像的斜率相同，所以加速度相同，故C错误； D．质点B在6s时沿正方向的位移最大，离出发点最远，故D错误。 故选B。 2. 一个截面是直角三角形的木块放在水平面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示。若在光滑球的最高点施加一个竖直向下的力F，球仍处于静止，则木块对地面的压力N和摩擦力f的变化情况是（　　） A. N增大、f不变 B. N增大、f增大 C. N不变、f增大 D. N不变、f不变 【答案】B 【解析】 【详解】以整体为研究对象受力分析如图甲 施加F以后很明显地面对木块的支持力由(M＋m)g变为(M＋m)g＋F，则木块对地面的压力N变大。水平方向 f=FN 隔离球受力如图乙 竖直方向 水平方向 由竖直方向知加F后F1变大，则由水平方向知FN变大，联系整体知木块对地面的摩擦力 f变大。 故选B。 3. 关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧劲度系数与弹簧的受力有关，弹簧不受力时，它的劲度系数为零 B. 相互接触的物体间的压力增大时，两物体间的摩擦力可能减小 C. 由可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比 D. 静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，而滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．弹簧劲度系数只有弹簧自身决定，与弹簧的受力无关，故A错误； B．如果两物体间的摩擦力为静摩擦力，相互接触的物体间的压力增大时，两物体间的摩擦力可能减小，故B正确； C．动摩擦因数只有接触面的材料和粗糙程度决定，与滑动摩擦力和压力无关，故C错误； D．静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同，故D错误。 故选B。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 牛顿是一个国际单位制导出单位， B. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因 C. 当极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了理想模型的物理方法 D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后惯性增大，重力增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．牛顿是一个国际单位制导出单位，根据 可知 故A正确； B．伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，故B错误； C．当极短时，可以表示为物体在t时刻瞬时速度，体现了极限思维的物理方法，故C错误； D．嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国，月壤样品到达地球后，质量不变，惯性不变，但重力加速度增大，重力增大，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5，时物体在拉力的作用下由静止开始沿斜面向上运动，时撤去拉力F。g取，。下列说法正确的是（ ） A. 物体沿斜面向上加速时加速度大小为 B. 物体在时的速度为0 C. 物体在斜面上运动的总时间为3s D. 物体沿斜面向上运动的最大位移为15m 【答案】D 【解析】 【详解】A．有拉力作用时，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得，物体沿斜面向上加速时加速度大小为 故A错误； B．2s时物体的速度为 撤去拉力后，物体向上滑动的过程中，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得，物体向上减速的加速度大小为 则物体向上减速的时间为 则物体在时的速度为0，故B错误； C．当物体速度减为零时，由于，则物体不能保持静止，物体会沿斜面向下做加速运动，则物体在斜面上的运动时间不止3s，故C错误； D．物体沿斜面向上运动的最大位移为 故D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，选不全得3分） 6. 根据近代物理知识，你认为下列说法中正确的是（ ） A. 是核裂变反应 B. 在原子核中，结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 C. 氡的半衰期为3.8天，现有氡原子核，经过7.6天后剩下氡原子核 D. 大量氢原子从的激发态向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 【答案】AC 【解析】 【详解】A．该方程是中子轰击铀核，生成两个中等质量的原子核的反应，是重核的裂变，故A正确； B．比结合能越大，核子结合得越牢固，故B错误； C．氡的半衰期为3.8天，现有16g氡原子核，经过7.6天后，即经过两个半衰期后，应剩下原来氮原子核的，即剩下4g氡原子核，故C正确； D．大量氢原子从的激发态向低能级跃迁时，根据 可知最多能辐射出3种不同频率的光子，故D错误。 故选AC。 7. 一定量的理想气体经历a→b→c→a过程回到原状态，其p-T图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 气体在a、b两状态的体积相等 B. 气体在a、b和c三个状态中，在状态a时，气体分子的平均动能最大 C. b→c过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功 D. b→c过程中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由理想气体状态方程可得 由题图可知，过程的图线过原点，则有气体在a、b两状态的体积相等，A正确； B．气体在a、b和c三个状态中，在状态b和c时的温度比状态a时温度高，则气体分子在状态b和c时的平均动能大于状态a时，B错误； C．在b→c过程中气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体对外界做的功，C错误； D．在 b→c过程中，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，但压强减小，因此容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，D正确。 故选AD。 8. 2023年10月3日，皮埃尔∙阿戈斯蒂尼、费伦茨∙克劳斯和安妮∙吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是（ ） A. 卢瑟福提出了原子核式结构模型,成功解释了图的粒子散射实验结果 B. 图表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的子核的结合能比铀235的结合能大 C. 中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子 D. 锌的逸出功为，用中一群处于从量子数为4的能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为9.41eV 【答案】AD 【解析】 【详解】A．卢瑟福提出了原子核式结构模型，成功解释了图的粒子散射实验结果，选项A正确； B．重核裂变的过程中有质量亏损，释放核能，故新核的比结合能大于铀核的比结合能，但是裂变的产物包括两个中等质量的子核，所以子核的结合能应小于铀核的结合能，故B错误； C．根据左手定则，则中向左偏转的是粒子，向右偏转的是粒子，不偏转的是粒子，选项C错误； D．由n=4到n=1跃迁时辐射光子的能量最大，最大值为（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV则照射锌板，逸出光电子的最大初动能为 选项D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（每空2分） 9. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时： （1）实验中如图甲所示，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤的读数分别为和，拉力方向分别与AO延长线夹角为和，下列说法正确的是__________。 A. 合力F必大于或 B. 若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若和的方向不变，大小各增加，则合力F的大小也增加 D. O点位置不变，则合力不变 （2）在白纸上根据实验结果画出的图示如图乙所示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是__________（填“F”或“”）。 （3）本实验采用的科学方法是__________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 【答案】（1）D （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．合力F的大小与两分力的大小关系取决于两分力的夹角，所以合力F的大小不一定大于或，A错误； B．若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，在误差允许范围内，可以说明力的合成的平行四边形定则是普遍成立的，B错误； C．若和的方向不变，大小各增加，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加，C错误； D．O点位置不变，则橡皮筋的拉力不变，即合力不变，D正确。 故选D。 【小问2详解】 图乙中的F与两力中，F是合力的理论值，F是合力的实际值，则的方向一定沿AO方向。 【小问3详解】 合力与分力的关系是等效替代的关系，本实验采用的主要科学方法是等效替代法，ACD错误，B正确。 故选B。 10. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为的纯油酸配制成体积为的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廍，测得面积为S，如图。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的______； （2）估算出油酸分子的直径大小表达式为______（用、、、、表示）； （3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是______。 A. 油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大 B. 痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 C. 计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D. 计算每滴溶液中纯油酸的体积时，油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 【答案】（1） ①. 单分子 ②. 直径 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1][2]此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 【小问2详解】 根据题意可知，一滴油酸的体积为 则油酸分子的直径为 【小问3详解】 A．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大，即变大，则计算出的油酸分子直径偏小，故A错误； B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，则油膜面积偏小，直径偏大，故B正确； C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，则油膜面积偏大，直径偏小，故C错误； D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，体积测量值偏小，直径偏小，故D错误。 故选B。 四、解答题（11题14分，12题12分，13题20分） 11. 如图所示，倾角为θ、质量为M的斜面体C置于水平地面上，质量为m的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为m的物块A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，物块B与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，A、B、C都处于静止状态。 （1）求斜面对B的摩擦力； （2）求地面对斜面体的支持力大小。 【答案】（1），方向沿斜面向下；（2） 【解析】 【详解】（1）以A为对象，根据受力平衡可得 以B为对象，根据受力平衡可得 联立解得斜面对B的摩擦力大小为 方向沿斜面向下。 （2）以B、C为整体，竖直方向根据受力平衡可得 联立解得地面对斜面体的支持力大小 12. 一个苹果从某一高处A点自由落下，如图所示，时落至B点，时落至C点。不计空气阻力，取重力加速度。试回答下列问题： （1）求苹果从A点落至B点的位移； （2）求苹果落到C点时的速度； （3）苹果在AB间和BC间下落的高度之比。 【答案】（1）20m；（2）40m/s；（3）1：3 【解析】 【详解】（1）苹果从A点落至B点的位移为 （2）苹果落到C点时的速度为 （3）苹果从A点自由到C点位移为 得 13. 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体P（可视为质点）置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为（已知，但具体大小未知），一根长度为L、不可伸长的轻细线，一端固定于点，另一端系一小球Q，小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小球Q的质量为m，物体P的质量为2m，滑板的质量为6m，，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）小球Q与物体P碰撞后瞬间，求物体P速度的大小； （2）若物体P恰不从C点滑出，求的值； （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P在AB上滑行路程s与的关系。（结果均可用根式和分式表示） 【答案】（1）；（2）；（3），当时，，当时， 【解析】 【详解】（1）小球Q下摆过程，根据动能定理有 小球Q与物体P发生弹性碰撞过程有 解得 （2）若物体P恰不从C点滑出，即P运动到C点时与滑板的速度相等，则有 解得 （3）若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，则（2）中求出的动摩擦因数为最小值，即有 当P恰好能够运动到B点，此时的动摩擦因数为最大值，则有 解得 综合上述有 若物体P最终恰好运动至滑板上的A点与滑板保持相对静止，则有 解得 可知，当动摩擦因数小于时，P最终将从滑板的A点飞出，可知，当时有 当时，P最终在AB之间的某一位置与滑板保持相对静止，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $