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哈九中2024级高二学年下学期6月月考考试 物理试卷 (考试时间:90分钟满分:100分) I卷(选择题,14小题,共46分) 一、单项选择题(本题共10小题,每题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1根据热学中的有关知识,下列说法中正确的是() A.一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B.空调既可以制冷又可以制热,说明热量既可以从高温物体到低温物体,也可以从低温物体向高温物体传递 C.第二类永动机不违背能量守恒定律,当人类科技水平足够先进时,第二类永动机可以被制造出来 D.从微观上可以这样理解热力学第二定律,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行。 2.图甲是研究天然放射现象的示意图,图乙是电子束穿过铝箔后的衍射图样,下列描述正确的是() A.图甲中②粒子束是 射线 B.图甲中③粒子束是 射线 C.图乙证明了电子具有波动性 D.图乙证明了电子具有粒子性 3我国“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三代核电机型之一,其全面建成有力支撑了我国由核电大国向核电强 国跨越。核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能。U+。n Ba+Kr+aX是反应堆中发 生的许多核反应中的一种,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mm、mw分别表示U、Ba、Kr核的质 量,mx表示X粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是() A.2U有92个中子,143个质子 B.X为中子,a=2 C.U的结合能小于Ba与Kr的结合能之和 D.重核裂变成中等大小的核,核的比结合能减小 4.用如图甲所示的装置研究光电效应现象.闭合开关S,用频率为v的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光 电管发生光电效应时光电子的最大初动能E与入射光频率v的关系图像,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的 交点坐标为(0,-b),下列说法中正确的是() 第1页,共9页 E A.普朗克常量为h=号 光电管 G B.仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大 C.将滑动变阻器的滑片向左滑动,电流表的G示数一直变大 D.将滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表G的示数不为零 甲 5.医疗上常用钴60衰变时产生的Y射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。已知钴60衰变的半衰期为5.27年,其衰 变方程为9Co X+e,下列说法正确的是() A.环境温度升高时,钴60的半衰期变小 B.衰变中产生的电子是核内中子转化来的 C.原子核X和e的总质量等于于钴60原子核的质量 D.10个钴60经过5.27年后,一定还有5个没有衰变 6.甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图像如图所示,下列说法中正确的是() A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动 x/m /甲 v/(m's) 丙 B.在0~时间内,甲车平均速度等于乙车平均速度 C.在0~12时间内,丙、丁两车在2时刻相遇 D.在0~2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的 h t/s 7.一汽车做匀变速直线运动,其运动满足x=121-21:(单位均是国际单位),当0时开始计时,则下列说法正确的 是() A.汽车加速度大小为3m/s2 B.汽车2s末的速度为4ms C.汽车运动4s时,运动的位移为16m D.汽车运动第1s、第2s和第3s内的位移之比满足1:3:5 8.高速避险车道是在高速公路上设置的一种特殊车道,主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车,如图1 所示。图2是高速避险车道简化图,B、C、D为AE段的四等分点。汽车从A点冲入避险车道后经过1时间恰好停在 E点,汽车经过C点时的速度为v,汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动,下列说法正确的是() A.汽车在A点的速度大小为2y B.汽车在B点和D点的速度之比为2:1 C.汽车在D点的时刻是AE过程的时间中点 D.汽车在C点的时刻是AE过程的时间中点 图1 图2 第2页,共9页 9.由于内部发生激烈的热核聚变,太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射,若忽略大气的影响,在地球上垂直于太阳 光的每平方米的截面上,每秒钟接收到的这种电磁辐射的总能量约为14 103J。己知:日地间的距离R=1.5 10m, 普朗克常量h=6.6 1034Js。假如把这种电磁辐射均看成由波长为0.55 m的光子组成的,那么,由此估算太阳每秒钟 向外辐射的光子总数的数量级约为() A.1045 B.1041 C.1035 D.1030 10.甲图为在同一直线上运动的M、N两质点的位置(x)随时间(t)变化图像,乙图为质点N的速度(v)随时间(t) 的变化图像,甲图中直线M与曲线N相切于c点,以下说法正确的() x(m) /ms) A.质点N的加速度大小为2.5m/s2 B.1=4s,质点N的速度为零 10 t(s) 10 C.1=0时,质点M、N之间的距离为69m D.当质点N的速度为零时,质点M、N之间的距离为51m 二、不定项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选不 全的得2分,有选错的得0分) 11现代量子力学的理论体系主要是在1925年至1927年之间建立起来的。以下关于量子力学相关的物理学史和理论 阐述正确的是() A.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,因此黑体不辐射能量 B.卢瑟福根据粒子散射实验,发现大多数粒子几乎不偏转,提出了原子的核式结构 C.德布罗意的物质波”假设认为任何运动的粒子都具有波动性,它可以通过电子的衍射实验观察到 D.B衰变能放出B粒子,说明B粒子是原子核的组成部分 12.2025年全球首个全超导非圆截面托卡马克一“东方超环”,技术成果取得关键突破。一种典型的核反应是一个氘 核和一个氚核生成氦核和某种强子x,已知H、H、4He和x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u, 1u相当于931.5MeV,下列说法正确的是() A.该核反应方程为H+H He+x,其中x为质子 B.该核反应过程中释放的能量约为17.6MeV C.氘核的核子平均质量比氦核大 D.该反应属于 衰变,要使其反应速率减慢,应将镉棒插入深些 13.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个原来静止的原子核2X,由于发生了一次衰变放射出某种粒子,放射出的粒 子与生成的新核在与磁场垂直的平面内做圆周运动,得到一张两个相切圆的径迹照片如图所示。以m、g分别表示放 出的粒子的质量和电荷量,放出的粒子运动的轨迹圆半径为R。则() 第3页,共9页 A.放出的是 粒子且其轨迹对应着大圆,绕行方向为顺时针 B.放出的是B粒子且其轨迹对应着大圆,绕行方向为逆时针 C.若测得新核与放出的粒子的半径之比为1:60,则Z=122 D.若衰变过程中释放的核能全都转化为粒子和新核的动能,则衰变过程中的 质量亏损为 m= A(BgR) XX 2m(A-4)c2 14.某猎豹在追击猎物时,在25m的距离可以从静止加速到25mS,此后猎豹的1-x图像如图所示,0到200m内为 1 一条与x轴平行的直线,200m到250m内为一条倾斜的直线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是 () A.猎豹加速到25m/s后运动250m所用的时间是13s 是(sm) B.猎豹从静止加速到25ms所用的时间为2s 0.16……- C.若猎物的速度为10m/s,猎豹发现猎物时,二者之间的距离大于25m,猎豹立 马加速追击猎物,若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于130m,则猎 豹一定追不到猎物 0.04 D.猎豹加速到25m/s后先做匀速直线运动后做加速度增大的减速直线运动 0 200250x(m) 卷(非选择题,5小题,共54分) 三、实验题 15.(9分)利用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。 (1)注意事项如下: a.电磁打点计时器使用50Hz低压 (填“直流”或“交流”)电源: b打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上: 打点 c.开始时应使重物靠近打点计时器并保持静止: 夹子 d应先接通电源,再释放纸带。 接电源血重物 (2)某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带,取其中一段清晰的 xx,x中x, 点,每隔一个点标出计数点,如图乙所示。测出相邻计数点间的距 乙 离分别为x=4.14cm,x2=5.69cm,x3=7.22cm,x4=8.75cm,已知实验所用交流电的打点周期T=0.02s: .打点计时器打下C点时重物的瞬时速度为 ms(结果保留3位有效数字): b.重物做自由落体运动的加速度大小的表达式为a= (用x1,x2,x3,x4和T表示)。代入数据,可得加速度 a ms2(结果保留3位有效数字)。 第4页,共9页 (3)若计时器实际频率为48Hz,则加速度的计算结果 (选填“偏大”、“偏小”或准确”)。 16.(6分)某实验小组用图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”,实验步骤如下: PQ小球 光电门 ①在斜面上靠近底端的适当位置A处安装光电门,连接数字毫秒计,并确保小球在斜面上运动时球心能够通过光电 门发射孔与接收孔的连线: ②用游标卡尺测量小球的直径: ③将小球从斜面上适当位置B处由静止开始释放,从数字毫秒计中读出小球通过光电门的挡光时间 1: ④通过固定在斜面上的刻度尺测出A、B之间的距离1: ⑤改变小球释放位置B,重复步骤③④,完成多次测量并记录数据。 (1)游标卡尺测得小球的直径d=6.00mm,某次实验中,测得 1=8.00s,则小球通过光电门的瞬时速度 V= m/s(结果保留两位有效数字)。 (2)若采用如图所示的图像法求小球的加速度,可以选用 (填正确答案标号)。 A.I- 图像 B.1-图像 C.1上图像 D.1- 2图像 t (3)根据上述图像得到直线的斜率为k,则小球的加速度为 (用题中出现的字母表示)。 四、解答题 17.(12分)航天飞机在平直的跑道上降落,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度v100 ms着陆后,立即打开减速阻力伞,以大小为a=4m/s2的加速度做匀减速直线运动,一段时间后阻力伞脱离,航天飞 机以大小为a2=2.5ms2的加速度做匀减速直线运动直至停下。己知两个匀减速直线运动滑行的总位移x=1370m。求: (1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小: (2)航天飞机降落后滑行的总时间。 第5页,共9页 18.(13分)氢原子的能级图如图甲所示,一群处于n=3的激发态的氢原子自发跃迁,辐射出的光子中仅有a、b两 种光能使图乙中的光电管电路产生光电流,测量得到的光电流I与电压U的关系曲线如图丙所示。求: (1)b光产生的光电子的最大初动能E:(结果用eV为单位): (2)阴极K的逸出功W(结果用eV为单位): (3)反向遏止电压U2。 光 K EleV 0 光电管 1.51 -3.40 UV 13.6 -8.9-Ua 甲 丙 19.(14分)交通规则规定:绿灯亮起时,汽车可通行,绿灯结束时,车头已越过停车线的汽车允许通过。如图所示, 停止线AB与前方斑马线CD间的距离为30m。红灯时,AB停止线拦下很多汽车,拦停的汽车笔直地排成一排。相 邻两车车头相距L=8m,当绿灯显示60秒时,每辆车同时启动并做a,=3m/s2的匀加速直线运动,加速到y=54kmh 后匀速运动。 (1)求汽车从静止加速到的时间及位移大小? (2)为了缓解早高峰期间堵车问题,该红绿灯处,在停止线前24m加入待行区域。在绿灯亮起前4秒,汽车开始启 动并驶入待行区域。引入该举措相比原本绿灯亮起时才能通行,绿灯结束时多通过停止线的汽车数量? (3)通过路口一段时间后,发现警察追捕一伙匪徒,警车和被劫车同向行驶,初始相距x0,被劫车从静止开始,经 过90m的匀加速到最大速度30m/s,由于被劫车的限制,之后将匀速行驶;警车从静止经过100m的距离能匀加速到 最大速度40ms,警车在与匪徒追赶过程中发生故障,警车只能维持最大速度6s,之后做加速度大小为1m/s2的匀减 速直线运动,警车发动1s后,匪徒才启动被劫车。若警车在加速阶段之后才追上被劫车,求x的范围? 北 00 n C 30m B 第6页,共9页 哈九中2024级高二学年下学期6月月考考试物理试卷答案 题号 1 2 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 答案 B C D B B B C A B BC BC CD AC 15.(9分)(1)交流(1分) (2) 1.61(2分) (x4+53)-(6+5) (2分) 9.59(2分) 16T2 (3)偏大(2分) 16.(6分)(1)0.75(2分) (2)C(2分) 2k (2分) 17.(12分)(1)40m/s:(2)31s (1)设第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小为1,根据运动学公式有 vg2-v2=2x1(2分),v2=2x2(2分),x1+x2=x(1分) 联立解得 v-40m/s(1分) (2)由速度与时间的关系可得 vo1+at(2分),v=at(2分),tH十t2(1分) 联立解得 t=31s(1分) 18.(13分)(1)8.9eV:(2)3.19eV:(3)7.01V (1)对b光产生的光电子分析有-eU:=0-Ek(2分) E5=8.9eV(1分) (2)对b光的光子,有hw。=E3-E=12.09eV(1分) 所以逸出功为W=hw,-Ek=3.19eV(3分:公式2分,结果一分) (3)对a光的光子,有hw。=E2-E=10.2eV(1分) Ek=hw。-W(2分) Ek=eUc2(2分) U2=7.01V(1分) 19.(14分)(1)5s,37.5m;(2)8:(3)60m≤xo180m (1)汽车从静止加速到的时间5-上(1分) 答案第1页,共3页 由题意知=54km/h=15m/s 代入数据得t=5s(1分) 汽车从静止加速到y的位移x==37.5m(2分) 24 (2)60s内汽车运动的距离为x3=x1+(60-4)=862.5m(1分) 603内通过停止线汽车的数量为?=名=107.815≈108 1 4s内汽车运动的距离为5=2a4=24m(1分) 由于代行区刚好24m,该辆车不必减速,可以直接通过,64s内汽车运动的距离为x4=x1+y(4-t)=922.5m(1 分) 则乃= 922.5 ≈116 8 多通过停止线的汽车数量 n=116-108=8(1分) (3)设被劫车加速度为,加速阶段位移为x1,最大速度为看,加速时间为t,则 =24x1(1分) 4=a4 联立解得 t1=6s,a=5m/s2 设警车加速度为a2,加速阶段位移为x2,最大速度为2看,加速时间为t2,则 号=24x2(1分) 3=at3 解得 a2=8m/s2,t2=5s 可知,当警车速度达到最大时,被劫车还在加速:假设警车速度刚好达到最大时追上被劫车,则 5=6+26(1分) 解得 x=60m 假设速度相等时,刚好追上。设警车减速时间为t,加速度为,很显然被劫车在这段时间内先加速后匀速,则 y=y3-(t-6(1分) 答案第2页,共3页 +ga0-g=+yt-2+6(1分 联立解得 =180m 故要使警车在加速阶段之后才追上被劫车,xo的范围为 60n≤x180m(1分) 答案第3页,共3页