内容正文:
2025-2026学年四川省安州中学
高三上10月月考物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:请在答题卡规定区域按照要求作答,以确保我们的评分人员能够准确对你的作答进行评分!
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为一物体做直线运动的速度-时间图像,、表示物体在时间内的速度与加速度,、表示物体在时间内的速度与加速度。下面分析正确的是( )
A. 与方向相同,与方向相反
B. 与方向相反,与方向相同
C. 与方向相反,与方向相反
D. 与方向相同,与方向相同
2. 将一小球以速度水平抛出,小球落地时速度与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为。小球在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
3. 近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至180℃,为避免低温损坏仪器,“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变,释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到:,。已知的衰变方程为,其半衰期为88年。则下列说法正确的是( )
A. 为轻核聚变
B. 的比结合能比的比结合能小
C. Y为质子
D. 白天时温度升高,的半衰期会减小
4. 子弹以初速度v0水平向右射出,沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒,在圆筒上只留下一个弹孔(从 A位置射入,B位置射出,如图所示).OA、OB之间的夹角,已知圆筒半径 R=0.5m,子弹始终以v0 =60m/s 的速度沿水平方向运动(不考虑重力的作用),则圆筒的转速可能是( )
A. 220r/s B. 60r/s C. 20r/s D. 140r/s
5. 如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则( )
A. a、b两点的电场强度都为零
B. a点的电场强度不为零,b点的电场强度为零
C. a点的电场强度为零,b点的电场强度不为零
D. a、b两点的电场强度都不为零
6. 如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布,一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束,四个区域内有界磁场(边界均为圆弧)分布可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,质量为0.4kg,带有四分之一圆弧的光滑圆弧槽静止在光滑的水平面上,圆弧半径为0.3m。现有一质量为0.2kg的小球以大小的初速度水平冲上圆弧槽,取重力加速度大小,从小球冲上圆弧槽到滑离圆弧槽的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球和圆弧槽组成的系统动量守恒
B. 小球离开圆弧槽时速度的大小为
C. 小球上升的最大高度(相对圆弧最低点)为1.2cm
D. 小球对圆弧槽的最大压力为2.4N
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得部分分,有选错得0分)
8. 如图所示,简谐横波在均匀介质中以的速度沿轴正方向传播,先后通过平衡位置间距为的两个质点,以波刚传播到质点时作为计时起点,质点的振动方程为。下列说法正确的是( )
A. 质点的振幅为10cm
B. 简谐横波的波长为
C. 内质点通过的路程为
D. 时,间有三个波峰
9. 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级),实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶,为标准金属丝,直径为; 为待测金属丝,直径为;两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是( )
A. 与直径相差越大,越小
B. 与直径相差越大,越大
C.
D.
10. 冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示,螺旋滑道的摩擦可忽略:倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同μ满足。在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下L1、L2的组合符合设计要求的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号
1
2
3
4
5
m(kg)
1.80
1.75
1.85
1.75
1.90
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)
12. 如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_____(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后,把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点_____;
b.分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式_____成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点,两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放,在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′,小球2向右摆动至最高点D。测得小球1,2的质量分别为m和M,弦长AB = l1、A′B = l2、CD = l3。
推导说明,m、M、l1、l2、l3满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,一个质量为0.4kg的足球以10m/s的速率撞向球门门柱,然后以8m/s速率反向弹回,以初速度方向为正方向。
(1)求撞击门柱前后足球的动量变化量;
(2)若撞击过程时间为0.2s,求门柱对足球的平均作用力大小。
14. 如图所示,间距为d的平行金属长导轨ab和cd固定在水平面内,导轨间存在着等大反向的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B。两根质量均为m、长度均为d、电阻均为R的金属杆PQ和MN垂直于导轨放置,现使金属杆PQ始终以速度向左做匀速直线运动,某时刻闭合开关K,金属杆MN开始运动,整个过程中金属杆PQ和MN始终分别在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中运动。已知从闭合开关K到金属杆MN匀速运动的过程中,通过金属杆MN的电荷量为q,导轨的电阻不计,忽略所有摩擦阻力,求:
(1)开关K闭合瞬间,金属杆MN的加速度a;
(2)金属杆MN匀速运动时的速度大小;
(3)整个过程中金属杆MN产生的焦耳热Q。
15. 如图所示,传送带的水平部分ab长度,倾斜部分bc长度,bc与水平方向的夹角为θ=37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率v=4m/s,现将质量m=2kg的小煤块(视为质点)由静止轻放到a处,之后它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,且此过程中小煤块不会脱离传送带,取重力加速度大小,求:
(1)煤块从a运动到c的时间;
(2)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度;
(3)煤块与传送带间的摩擦生热。
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高三上10月月考物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:请在答题卡规定区域按照要求作答,以确保我们的评分人员能够准确对你的作答进行评分!
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示为一物体做直线运动的速度-时间图像,、表示物体在时间内的速度与加速度,、表示物体在时间内的速度与加速度。下面分析正确的是( )
A. 与方向相同,与方向相反
B. 与方向相反,与方向相同
C. 与方向相反,与方向相反
D. 与方向相同,与方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知,物体在时间内的速度均为正值,可知与方向相同;图像的斜率的符号反映加速度的方向,可知物体在时间内的加速度方向与时间内的加速度方向相反。
故选A。
2. 将一小球以速度水平抛出,小球落地时速度与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为。小球在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球做平抛运动,水平速度保持为,竖直速度
落地时速度与水平方向的夹角为,由速度矢量关系得
解得
故选B。
3. 近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至180℃,为避免低温损坏仪器,“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变,释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到:,。已知的衰变方程为,其半衰期为88年。则下列说法正确的是( )
A. 为轻核聚变
B. 的比结合能比的比结合能小
C. Y为质子
D. 白天时温度升高,的半衰期会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应方程
可知,该反应不是聚变反应,是人工核反应,A错误;
B.核子数较小的轻核与核子数较大的重核,比结合能都比较小,所以的比结合能比的比结合能小,B正确;
C.根据质量数和电荷数守恒可得:Y的质子数为
Z=94−92=2
质量数为
A=238−234=4
由此可知Y为α粒子,C错误;
D.半衰期与温度、环境无关,故D错误。
故选B。
4. 子弹以初速度v0水平向右射出,沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒,在圆筒上只留下一个弹孔(从 A位置射入,B位置射出,如图所示).OA、OB之间的夹角,已知圆筒半径 R=0.5m,子弹始终以v0 =60m/s 的速度沿水平方向运动(不考虑重力的作用),则圆筒的转速可能是( )
A. 220r/s B. 60r/s C. 20r/s D. 140r/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意得:,,联立解得转速:,,当时,,A正确BCD错误
5. 如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放有一个金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则( )
A. a、b两点的电场强度都为零
B. a点的电场强度不为零,b点的电场强度为零
C. a点的电场强度为零,b点的电场强度不为零
D. a、b两点的电场强度都不为零
【答案】A
【解析】
【详解】处于静电平衡状态下导体内部电场强度均为零,BCD错误,A正确。
故选A。
6. 如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布,一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束,四个区域内有界磁场(边界均为圆弧)分布可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由左手定则可知粒子进入磁场后运动轨迹如下图,即入射平行粒子束不会扩束,故A错误;
B.由左手定则可知,平行粒子入射后,经两个同方向磁场,会向同一方向偏转,不会平行于入射方向射出,故B错误;
C.如下图所示,当粒子进入磁场后做匀速圆周运动的半径恰好等于有界磁场的圆弧半径时,一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束,故C正确;
D.由左手定则可知,粒子运动轨迹如下图所示,平行粒子束射入后不会实现扩束,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量为0.4kg,带有四分之一圆弧的光滑圆弧槽静止在光滑的水平面上,圆弧半径为0.3m。现有一质量为0.2kg的小球以大小的初速度水平冲上圆弧槽,取重力加速度大小,从小球冲上圆弧槽到滑离圆弧槽的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球和圆弧槽组成的系统动量守恒
B. 小球离开圆弧槽时速度的大小为
C. 小球上升的最大高度(相对圆弧最低点)为1.2cm
D. 小球对圆弧槽的最大压力为2.4N
【答案】C
【解析】
【详解】A.从小球冲上圆弧槽到滑离圆弧槽的过程中,小球和圆弧槽组成的系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,竖直方向所受合外力不为零,竖直方向动量不守恒,即小球和圆弧槽组成的系统动量不守恒,故A错误;
BD.水平方向根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
联立解得,
即小球离开圆弧槽时速度的大小为0.2m/s,此时圆弧槽对小球支持力最大,设为,根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知小球对圆弧槽的最大压力为
故BD错误;
C.小球上升的最大高度(相对圆弧最低点)时,小球和圆弧槽速度相等,水平方向根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
联立解得
故C正确。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得部分分,有选错得0分)
8. 如图所示,简谐横波在均匀介质中以的速度沿轴正方向传播,先后通过平衡位置间距为的两个质点,以波刚传播到质点时作为计时起点,质点的振动方程为。下列说法正确的是( )
A. 质点的振幅为10cm
B. 简谐横波的波长为
C. 内质点通过的路程为
D. 时,间有三个波峰
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据质点的振动方程可知,该质点的振幅为10cm,选项A正确;
B.简谐横波的周期
波长为
选项B错误;
C.从M传到N的时间为
内质点振动t=2s=5T
通过的路程为
选项C错误;
D.因MN=2.5λ,时,M点在平衡位置向下振动,可知间有三个波峰,选项D正确。
故选AD。
9. 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级),实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶,为标准金属丝,直径为; 为待测金属丝,直径为;两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是( )
A. 与直径相差越大,越小
B. 与直径相差越大,越大
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB.设标准平面的玻璃晶之间的夹角为θ,由空气薄膜的干涉条件可知
所以A与直径相差越大,θ越大,越小,A正确,B错误;
CD.由题设条件,则有
由空气薄膜干涉的条件,有
2∆Ltanθ=
联立解得
C错误,D正确。
故选AD。
10. 冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示,螺旋滑道的摩擦可忽略:倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同μ满足。在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下L1、L2的组合符合设计要求的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】CD
【解析】
【详解】设斜面倾角为,游客在倾斜滑道上均减速下滑,则需满足
可得
即有
因,所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,可得
滑行结束时停在水平滑道上,即在摩擦因数去最小时能停在滑道上,由全程的动能定理有
要求进入水平滑道,因此最大的动摩擦因数能够进入水平滑道,即
综合需满足
和
故选CD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号
1
2
3
4
5
m(kg)
1.80
1.75
1.85
1.75
1.90
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. 1.40 ②. 7.9 ③. 1.4
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据量程为10kg,最小分度为0.1kg,注意估读到最小分度的下一位,为1.40kg
(2)[2]根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器中质量的平均值
解得
[3]根据牛顿运动定律知
代入数据解得
12. 如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_____(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后,把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点_____;
b.分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式_____成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点,两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放,在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′,小球2向右摆动至最高点D。测得小球1,2的质量分别为m和M,弦长AB = l1、A′B = l2、CD = l3。
推导说明,m、M、l1、l2、l3满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。
【答案】(1)AC (2) ①. 用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点 ②. m1OP = m1OM+m2ON
(3)ml1 = −ml2+Ml3
【解析】
【小问1详解】
A.实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前,后速度成正比,需要确保小球做平抛运动,即实验前,调节装置,使斜槽末端水平,故A正确;
B.为使两小球发生的碰撞为对心正碰,两小球半径需相同,故B错误;
C.为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出,需要用质量大的小球碰撞质量小的小球,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
[1]用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点。
[2]碰撞前、后小球均做平抛运动,由可知,小球的运动时间相同,所以水平位移与平抛初速度成正比,所以若
m1OP = m1OM+m2ON
即可验证碰撞前后动量守恒。
【小问3详解】
设轻绳长为L,小球从偏角θ处静止摆下,摆到最低点时的速度为v,小球经过圆弧对应的弦长为l,则由动能定理有
由数学知识可知
联立两式解得
若两小球碰撞过程中动量守恒,则有
mv1 = −mv2+Mv3
又有
,,
整理可得
ml1 = −ml2+Ml3
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,一个质量为0.4kg的足球以10m/s的速率撞向球门门柱,然后以8m/s速率反向弹回,以初速度方向为正方向。
(1)求撞击门柱前后足球的动量变化量;
(2)若撞击过程时间为0.2s,求门柱对足球的平均作用力大小。
【答案】(1);(2)36N
【解析】
【详解】(1)撞击门柱前后足球的动量变化量为
(2)根据动量定理可得门柱对足球的平均作用力大小为
14. 如图所示,间距为d的平行金属长导轨ab和cd固定在水平面内,导轨间存在着等大反向的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B。两根质量均为m、长度均为d、电阻均为R的金属杆PQ和MN垂直于导轨放置,现使金属杆PQ始终以速度向左做匀速直线运动,某时刻闭合开关K,金属杆MN开始运动,整个过程中金属杆PQ和MN始终分别在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中运动。已知从闭合开关K到金属杆MN匀速运动的过程中,通过金属杆MN的电荷量为q,导轨的电阻不计,忽略所有摩擦阻力,求:
(1)开关K闭合瞬间,金属杆MN的加速度a;
(2)金属杆MN匀速运动时的速度大小;
(3)整个过程中金属杆MN产生的焦耳热Q。
【答案】(1),方向水平向右
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关K闭合瞬间,金属杆MN产生的电动势
根据闭合电路欧姆定律可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得
方向水平向右。
【小问2详解】
金属棒MN向右匀速运动时,回路中的电流为零,即
解得
【小问3详解】
整个过程,根据能量守恒定律可知
解得
15. 如图所示,传送带的水平部分ab长度,倾斜部分bc长度,bc与水平方向的夹角为θ=37°。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率v=4m/s,现将质量m=2kg的小煤块(视为质点)由静止轻放到a处,之后它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,且此过程中小煤块不会脱离传送带,取重力加速度大小,求:
(1)煤块从a运动到c的时间;
(2)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度;
(3)煤块与传送带间的摩擦生热。
【答案】(1)5.5s;(2)8.8m;(3)
【解析】
【详解】(1)煤块在水平部分的运动时,由牛顿第二定律
可得煤块运动的加速度
煤块从静止加速到与传送带共速的距离为
故煤块在水平部分先加速,后匀速运动,加速时间的时间为
匀速运动的时间
在倾斜传送带上,由于
故煤块在斜传送带上做加速运动,由牛顿第二定律
可得煤块在倾斜传送带上的加速度为
根据匀加速运动的位移与时间的关系有
解得
或(舍去)
故煤块从a运动到c的时间
(2)煤块在水平传送带的相对位移为
煤块在倾斜传送带的相对位移为
由于与是重复痕迹,故煤块在传送带上留下的黑色痕迹长度为8.8m。
(3)煤块在水平传送带的摩擦生热
其中
解得
煤块在倾斜传送带的摩擦生热
其中
解得
故
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