内容正文:
南京市秦淮中学2026届高三1月份月考
物理
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题只有一个选项适合题意。)
1. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置,其应用在了“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚()的氧化物,核反应方程为。则X为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据核反应中的质量数守恒和电荷数守恒定律,可知 X 的质量数为。
电荷数为,对应。
故选 C。
2. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向上的过程中,电容器的电量增大
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器的电容计算公式
可知,按键向上的过程中,板间距离d增大,电容C减小,故A错误;
B.电容C减小,由于U不变,根据Q=CU
可知Q减小,故B错误;
C.根据平行板电容器的电容计算公式
可知,按键向下的过程中,板间距离d减小,电容C增大,U不变,根据Q=CU
可知Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故C错误;
D.按键向下过程中,板间距离d减小,由于U不变,根据
可知,电容器两极板间的电场强度增大,故D正确。
故选D。
3. 为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一质量为1kg的物块,物块通过细线连接固定在实验台上的力传感器,如图。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板抽出的速度越大,传感器最终稳定时的示数越大
B. 时间内,木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 时间内,物块与木板之间的动摩擦因数为
D. 时间内,木板可能做变速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.传感器最终稳定时的示数为物块与木板间的滑动摩擦力,与木板速度无关,故A错误;
BC.根据图像可得,时间内,物块受到摩擦力在变化,所以可得此时摩擦力为静摩擦力,而静摩擦力的大小与物块对木板的正压力无关。传感器最终稳定时示数为,可知滑动摩擦力为,可得物块与木板之间的动摩擦因数为,故BC错误;
D.时间内,传感器示数不再变化,说明此时摩擦力已经变为滑动摩擦力,此时木板只要运动就行,可能做变速直线运动,故D正确。
故选D。
4. 图甲示意我国建造的第一台回旋加速器,该加速器存放于中国原子能科学研究院,其工作原理如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 由于粒子速度被逐渐加大,则它在形盒中的运动周期越来越小
B. 由于粒子速度被逐渐加大,极板所加的交流电周期要相应减小
C. 粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D. 粒子增加的动能来源于磁场
【答案】C
【解析】
【详解】AB.粒子在磁场中运动的周期,与粒子速度无关,故粒子在形盒中的运动周期不变,所加交流电的周期也相应保持不变,故AB错误;
C.粒子由形盒中飞出时,有
得
结合
可解得粒子的最大速度为
与形盒的半径大小及磁场磁感应强度均有关,故C正确;
D.洛伦兹力总与粒子的运动方向垂直,不对粒子做功,只改变其方向,粒子增加的动能来源于加速电场,故D错误。
故选C。
5. ABCD为梯形玻璃砖的一个截面示意图,由频率分别为的两种单色光a、b组成的细光束从空气中垂直于AB射入玻璃砖,只有a光从BC边射出,光路如图中所示。下列说法正确的是( )
A. ,光束①是a B. ,光束①是b
C. ,光束①是a D. ,光束①是b
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,光线在界面上,相同的入射角光没有发生全反射,说明光的临界角比光的大,由
知,光折射率小,频率小
偏折程度小,故是光束①光。
故选C。
6. 如图所示为发射地球静止卫星过程中的变轨示意图,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道II,则 ( )
A. 卫星在同步轨道II上的运行速度等于第一宇宙速度7.9km/s
B. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s
C. 在轨道I上,卫星在P点的速度小于在Q点的速度
D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II
【答案】D
【解析】
【详解】A.即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的环绕速度.而静止卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据
可得
可以发现,静止卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故A错误;
B.是卫星脱离地球束缚的发射速度,而静止卫星仍然绕地球运动,故B错误;
C.在轨道I上,P点是近地点,Q点是远地点,则根据开普勒第二定律可知,卫星在P点的速度大于在Q点的速度,故C错误;
D.从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ,卫星在轨道Ⅰ上从Q点加速才能做离心运动进入轨道Ⅱ,故D正确。
故选D。
7. 物体A、B均静止在同一水平面上,其质量分别为mA和mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB.现用水平力F分别拉物体A、B,它们的加速度a与拉力F的关系图像如图所示,由图像可知( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对物块受力分析得
即
故斜率表示,故
纵截距表示,故
故选C。
8. 观察双缝干涉图样的实验装置如图所示,用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹,在其他条件不变的情况下,下列操作可以使条纹的间距变大的是( )
A. 换成间距更小的双缝 B. 换成缝宽更小的单缝
C. 换成紫色滤光片 D. 换成双缝到屏的距离更小的遮光筒
【答案】A
【解析】
【详解】A.双缝干涉的条纹间距公式为
其中为条纹间距,是双缝到屏的距离,是入射光波长,是双缝间距,故A正确;
B.单缝的作用是获得线光源,单缝缝宽不改变双缝干涉的条纹间距,故B错误;
C.紫光波长比绿光短,即减小,得变小,故C错误;
D.减小双缝到屏的距离,得变小,故D错误。
故选A。
9. 某可以手动发电的电筒,其内的发电机的两个截面示意图如图甲和乙所示,推动手柄使线圈沿轴线往复运动,线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化(如图丙所示)。线圈连接一个原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器,其输出端给两个额定电流均为的灯泡供电,两灯泡恰好正常发光,线圈及导线电阻不计,则( )
A. 发电机输出功率为1.6W B. 线圈中电流的有效值为0.8A
C. 灯泡的电阻为 D. 变压器输出电流的频率为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据变压器电压比
得副线圈电压
理想变压器输出功率
输入功率等于输出功率,因此发电机输出功率为,故A正确;
B.根据变压器电流比
得原线圈电流,即线圈中电流有效值为,故B错误;
C.单个灯泡正常发光时电压
电流,因此电阻,故C错误;
D.原线圈交流电频率
变压器不改变交流电频率,因此输出电流频率也为,故D错误。
故选A。
10. 如图所示,先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,且,则在先后两种情况下( )
A. 先后在线圈中产生的感应电动势之比
B. 先后在线圈中产生的感应电流之比
C. 先后通过线圈某截面的电荷量之比
D. 先后在线圈中产生的焦耳热之比
【答案】D
【解析】
【详解】A.感应电动势,与成正比,因此,故A错误;
B.感应电流,与成正比,因此,故B错误;
C.通过截面的电荷量
两次拉出过程磁通量变化量相同,因此,故C错误;
D.焦耳热
拉出时间
代入得
与成正比,因此,故D正确。
故选D。
二、非选择题(本题有5小题,共45分;第11小题每空3分;第12~15小题需写出必要的文字说明,仅写答案不得分)
11. 某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率,检验其是否合格。小组成员经查阅,纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下:
A.电源(电动势约为 5V,内阻不计)
B.待测长度为 100m 的铜电线,横截面积约 1mm²
C.电压表 V1(量程为 3V,内阻约为 2kΩ)
D.电压表 V2(量程为 4.5V,内阻约为 3kΩ)
E.电阻箱 R(阻值范围 0~99.9Ω)
F.定值电阻 R0 =1Ω
G.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm
(2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路,则 R0在电路中的作用是______
(3)对照电路图,连接好实物电路,调节 R,读出电表示数,作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到______(“零”或“最大”)
(4)通过图乙相关数据,计算得筒导线的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)
(5)利用实验得到的数据,通过计算得铜电线的电阻率ρ= _____m·Ω (结果保留两位有效数字);与纯铜的电阻率有一定的差距,从铜电线自身角度,你认为出现差距的可能原因是_______
【答案】 ①. 保护电压表 ②. 零 ③. 2.6 ④. ⑤. 细铜丝材料不纯,其中掺杂有电阻率较大的其它金属
【解析】
【详解】(2)[1].R0 在电路中的作用是保护电压表;
(3)[2].为了保护电压表,则闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到零;
(4)[3].由电路可知
即
由图可知
(5)[4].根据
解得
[5].出现差距的可能原因是细铜丝材料不纯,其中掺杂有电阻率较大的其它金属.
12. 光电效应是光具有粒子性的有力证据。如图所示,是测定最大初动能和阴极材料的逸出功的实验装置。当开关断开时,用光子能量为的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数大于或等于1.25V时,电流表读数为零。请由上述实验数据求:
(1)此时光电子的最大初动能;
(2)该阴极材料的逸出功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,遏止电压,则光电子的最大初动能
【小问2详解】
根据光电效应方程得
解得逸出功
13. 如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随热力学温度的变化关系图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体吸收的热量为,求该过程中气体内能的变化量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,图线延长线过坐标原点,说明与热力学温度成正比,根据理想气体状态方程,可得(常数),因此为等压变化,则有
代入数据解得
【小问2详解】
过程,外界对气体做功为
根据热力学第一定律可得
联立解得
14. 如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度。两导轨间距为,导轨足够长。金属棒和的质量分别为、,电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分,现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑,通过点进入导轨的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,两棒始终不相碰。重力加速度。求:
(1)棒刚进入磁场时,棒的加速度大小;
(2)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中,流过棒的电荷量;
(3)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中,棒中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
棒沿弧形轨道下滑过程中,根据机械能守恒
棒进入磁场瞬间感应电动势
根据闭合电路欧姆定律
对棒有
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
对、,由动量守恒定律得
对棒,应用动量定理有
有
解得
【小问3详解】
、棒在水平面内运动过程,由能量守恒定律
根据焦耳定律可知
解得
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第二、三象限内存在沿轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子以初速度自轴上的点射入电场,初速度方向与轴正方向的夹角,之后粒子经轴上的点进入第一象限,再经轴上的点进入第四象限,经过点时粒子的速度方向与初速度的方向相反。粒子进入第四象限后,恰好未返回匀强电场。已知点到点的距离为,电场强度大小为,不计粒子重力,,。求:
(1)粒子自点进入第一象限匀强磁场时速度与轴正方向的夹角;
(2)第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度大小的比值;
(3)粒子自第1次经过轴(点)到第3次经过轴的时间。
【答案】(1)
(2)4:1 (3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在第二象限运动只受电场作用,沿x方向做匀速运动,其速度
沿y方向做匀减速运动,其初速度,其加速度
设粒子从P点运动到M点所需时间为t1,则
解得
则粒子运动到M点时延y方向的速度
所以粒子自点进入第一象限匀强磁场时速度与轴正方向的夹角
【小问2详解】
由(1)可知,粒子进入第一象限的速度
OM的距离
设粒子在第一、四象限中的运动轨迹半径分别为r1、r2,粒子经过点时粒子的速度方向与初速度的方向相反,根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
粒子进入第四象限后,恰好未返回匀强电场,根据几何关系有
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
所以
【小问3详解】
粒子从M点运动到N点所需时间为
粒子从N点到第3次经过轴所需时间为
所以粒子自第1次经过轴(点)到第3次经过轴的时间
解得
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物理
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分;每小题只有一个选项适合题意。)
1. 核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置,其应用在了“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚()的氧化物,核反应方程为。则X为( )
A. B. C. D.
2. 如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为的活动金属电极和固定金属电极组成,两金属电极间有空气间隙,两金属电极组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 按键向上的过程中,电容器的电容增大
B. 按键向上的过程中,电容器的电量增大
C. 按键向下的过程中,图丙中电流方向从a流向b
D. 按键向下的过程中,电容器两极间的电场强度增大
3. 为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一质量为1kg的物块,物块通过细线连接固定在实验台上的力传感器,如图。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板抽出的速度越大,传感器最终稳定时的示数越大
B. 时间内,木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 时间内,物块与木板之间的动摩擦因数为
D. 时间内,木板可能做变速直线运动
4. 图甲示意我国建造的第一台回旋加速器,该加速器存放于中国原子能科学研究院,其工作原理如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 由于粒子速度被逐渐加大,则它在形盒中的运动周期越来越小
B. 由于粒子速度被逐渐加大,极板所加的交流电周期要相应减小
C. 粒子从加速器出来的最大速度与形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关
D. 粒子增加的动能来源于磁场
5. ABCD为梯形玻璃砖的一个截面示意图,由频率分别为的两种单色光a、b组成的细光束从空气中垂直于AB射入玻璃砖,只有a光从BC边射出,光路如图中所示。下列说法正确的是( )
A. ,光束①是a B. ,光束①是b
C. ,光束①是a D. ,光束①是b
6. 如图所示为发射地球静止卫星过程中的变轨示意图,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道II,则 ( )
A. 卫星在同步轨道II上的运行速度等于第一宇宙速度7.9km/s
B. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s
C. 在轨道I上,卫星在P点的速度小于在Q点的速度
D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II
7. 物体A、B均静止在同一水平面上,其质量分别为mA和mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB.现用水平力F分别拉物体A、B,它们的加速度a与拉力F的关系图像如图所示,由图像可知( )
A. B.
C. D.
8. 观察双缝干涉图样的实验装置如图所示,用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹,在其他条件不变的情况下,下列操作可以使条纹的间距变大的是( )
A. 换成间距更小的双缝 B. 换成缝宽更小的单缝
C. 换成紫色滤光片 D. 换成双缝到屏的距离更小的遮光筒
9. 某可以手动发电的电筒,其内的发电机的两个截面示意图如图甲和乙所示,推动手柄使线圈沿轴线往复运动,线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化(如图丙所示)。线圈连接一个原、副线圈匝数比为2:1的理想变压器,其输出端给两个额定电流均为的灯泡供电,两灯泡恰好正常发光,线圈及导线电阻不计,则( )
A. 发电机输出功率为1.6W B. 线圈中电流的有效值为0.8A
C. 灯泡的电阻为 D. 变压器输出电流的频率为
10. 如图所示,先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,且,则在先后两种情况下( )
A. 先后在线圈中产生的感应电动势之比
B. 先后在线圈中产生的感应电流之比
C. 先后通过线圈某截面的电荷量之比
D. 先后在线圈中产生的焦耳热之比
二、非选择题(本题有5小题,共45分;第11小题每空3分;第12~15小题需写出必要的文字说明,仅写答案不得分)
11. 某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率,检验其是否合格。小组成员经查阅,纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下:
A.电源(电动势约为 5V,内阻不计)
B.待测长度为 100m 的铜电线,横截面积约 1mm²
C.电压表 V1(量程为 3V,内阻约为 2kΩ)
D.电压表 V2(量程为 4.5V,内阻约为 3kΩ)
E.电阻箱 R(阻值范围 0~99.9Ω)
F.定值电阻 R0 =1Ω
G.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm
(2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路,则 R0在电路中的作用是______
(3)对照电路图,连接好实物电路,调节 R,读出电表示数,作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到______(“零”或“最大”)
(4)通过图乙相关数据,计算得筒导线的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)
(5)利用实验得到的数据,通过计算得铜电线的电阻率ρ= _____m·Ω (结果保留两位有效数字);与纯铜的电阻率有一定的差距,从铜电线自身角度,你认为出现差距的可能原因是_______
12. 光电效应是光具有粒子性的有力证据。如图所示,是测定最大初动能和阴极材料的逸出功的实验装置。当开关断开时,用光子能量为的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数大于或等于1.25V时,电流表读数为零。请由上述实验数据求:
(1)此时光电子的最大初动能;
(2)该阴极材料的逸出功。
13. 如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随热力学温度的变化关系图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体吸收的热量为,求该过程中气体内能的变化量。
14. 如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度。两导轨间距为,导轨足够长。金属棒和的质量分别为、,电阻分别为、。棒静止于导轨水平部分,现将棒从高处自静止沿弧形导轨下滑,通过点进入导轨的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,两棒始终不相碰。重力加速度。求:
(1)棒刚进入磁场时,棒的加速度大小;
(2)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中,流过棒的电荷量;
(3)从棒进入磁场到棒匀速运动的过程中,棒中产生的焦耳热。
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,第二、三象限内存在沿轴负方向的匀强电场,第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子以初速度自轴上的点射入电场,初速度方向与轴正方向的夹角,之后粒子经轴上的点进入第一象限,再经轴上的点进入第四象限,经过点时粒子的速度方向与初速度的方向相反。粒子进入第四象限后,恰好未返回匀强电场。已知点到点的距离为,电场强度大小为,不计粒子重力,,。求:
(1)粒子自点进入第一象限匀强磁场时速度与轴正方向的夹角;
(2)第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度大小的比值;
(3)粒子自第1次经过轴(点)到第3次经过轴的时间。
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