宜春市豐城市第九中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第三次月考（12月）物理試題（解析版）

第18頁(yè)/共18頁(yè)2024屆豐城九中高三第三次月考物理試題一、選擇題（本大題共11小題，每小題4分，共44分。第1到7小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，，第8到11題有多個(gè)選項(xiàng)正確）1.氚管是在硼硅玻璃管內(nèi)壁涂上熒光涂料，充入微量氚氣后密封制得，氚釋放的電子流激發(fā)管壁上的熒光涂料發(fā)光。氚在自然界中存量極微，工業(yè)上一般用中子轟擊獲取。氚的半衰期為12.5年，氚管的使用年限更是長(zhǎng)達(dá)25年。下列說(shuō)法正確的是（）A.10個(gè)氚核，經(jīng)過(guò)12.5年一定還剩5個(gè)B.上述獲取氚的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)C.Li的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是5D.上述獲取氣的核反應(yīng)方程為【答案】D【解析】【詳解】A．半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量原子核才有意義，故A錯(cuò)誤；BD．核反應(yīng)方程為該反應(yīng)不是裂變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤，D正確；C．的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是故C錯(cuò)誤。故選D。2.某物體在幾個(gè)恒力的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.若僅改變其中一個(gè)力的大小，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)B.若僅改變其中一個(gè)力的方向，物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)C.若僅撤去其中一個(gè)力，物體可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.若僅撤去其中一個(gè)力，物體定做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．若僅改變其中一個(gè)力的大小，合力方向與速度方向可能共線，物體不一定做曲線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；B．若僅改變其中一個(gè)力的方向，合力方向與速度方向可能共線，物體不一定做曲線運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤；C．若僅撤去其中一個(gè)力，合力方向與速度方向可能共線，物體不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，合力可能變?yōu)榱悖纯赡茏鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。故C正確；D錯(cuò)誤。故選C。3.一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停下，若在最初2s內(nèi)的位移是8m，最后2s內(nèi)的位移是2m，則物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是（）A.4s B.5s C.6s D.7s【答案】B【解析】【詳解】勻減速至零的直線運(yùn)動(dòng)可以逆向視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。最后2s內(nèi)，由解得最初2s內(nèi)，由解得由解得t=5s故選B。4.如圖所示，質(zhì)量均為m的n（n>3）個(gè)相同勻質(zhì)圓柱體依次擱置在傾角為30°的光滑斜面上，斜面底端有一豎直光滑擋板擋住使圓柱體均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則下列說(shuō)法中正確的是()A.擋板對(duì)圓柱體1的彈力大小為B.圓柱體1對(duì)斜面的壓力大小為C.圓柱體2對(duì)圓柱體1的壓力大小為D.若將擋板繞下端點(diǎn)緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)60°，則轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中斜面對(duì)每個(gè)圓柱體的支持力均減小【答案】B【解析】【詳解】A、將n個(gè)圓柱體作為整體分析，如圖所示，其中為擋板對(duì)圓柱1的彈力，N為斜面對(duì)所有圓柱體的支持力的恒力，由平衡條件可得，，A錯(cuò)誤；B、對(duì)2至n每個(gè)圓柱分析可知斜面對(duì)它們的支持力，斜面對(duì)圓柱1的支持力，B正確；C、隔離對(duì)2到n共n-1個(gè)圓柱體受力分析，如圖所示，得圓柱體1對(duì)2的彈力為，C錯(cuò)誤；D、緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)擋板時(shí)，斜面對(duì)圓柱體2、3、4……n的支持力不變，D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是：B5.如圖所示，某自動(dòng)洗衣機(jī)洗衣缸的底部與一控水裝置的豎直均勻細(xì)管底端相通，細(xì)管的頂端封閉，并和壓力傳感器相接。洗衣缸進(jìn)水時(shí)，細(xì)管中的空氣立刻被水封閉，隨著洗衣缸中水面的升高，細(xì)管中的空氣被壓縮，當(dāng)細(xì)管中空氣壓強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，壓力傳感器使進(jìn)水閥門關(guān)閉，達(dá)到自動(dòng)控水的目的。已知某洗衣機(jī)剛進(jìn)水時(shí)被封閉的空氣柱長(zhǎng)度為50cm。已知一個(gè)大氣壓強(qiáng)近似等于10m水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，假設(shè)溫度不變，細(xì)管中的空氣可視為一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)洗衣缸中水位為30cm時(shí)，洗衣缸和細(xì)管內(nèi)的水位差約為（）A.28.6cm B.19.1cm C.11.8cm D.5.5cm【答案】A【解析】【詳解】設(shè)水位差為，已知，，由得故選A。6.如圖所示，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面（平面）向外，電場(chǎng)的方向沿y軸正方向。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始運(yùn)動(dòng)（其軌跡如圖所示）。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子帶負(fù)電B.粒子運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線C.粒子距離x軸的最大距離為D.粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為【答案】C【解析】【詳解】A．粒子由靜止開始運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向豎直向上，故粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力和洛倫茲力，因洛倫茲力是變力，則軌跡不是拋物線，運(yùn)動(dòng)軌跡為擺線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為速度的向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和速度為v的沿順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子距x軸的最大距離兩分運(yùn)動(dòng)同向時(shí)速度最大，則最大速度故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一輕彈性繩一端系于A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m、套在光滑豎直固定桿上B點(diǎn)的小球相連，此時(shí)A、B在同一水平線上，且彈性繩原長(zhǎng)恰好等于A、B間距L?，F(xiàn)將小球從B點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球下落至C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，AC與水平方向的夾角為。已知輕彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量遵循胡克定律，已知彈性繩的彈性勢(shì)能為，式中x為彈性繩的伸長(zhǎng)量，則小球的最大動(dòng)能為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】小球下落過(guò)程先加速后減速，當(dāng)加速度為0時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)有解得由能量守恒定律得解得故選A。8.高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)鋁盤剎車的說(shuō)法正確的是（）A.鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場(chǎng)B.鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場(chǎng)C.磁鐵與感應(yīng)電流之間的作用力，會(huì)使鋁盤減速D.若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果與實(shí)心鋁盤相同【答案】AC【解析】【詳解】A．鋁盤甲區(qū)域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，則此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A正確；B．鋁盤乙區(qū)域中的磁通量減小，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，則此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故B錯(cuò)誤；C．由“來(lái)拒去留”可知，磁鐵與感應(yīng)電流之間有相互阻礙的作用力，則會(huì)使鋁盤減速，故C正確；D．若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則滿小空洞的鋁盤產(chǎn)生的感應(yīng)電流與實(shí)心鋁盤產(chǎn)生的感應(yīng)電流不同，所以磁鐵對(duì)空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果與實(shí)心鋁盤不相同，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，在豎直平面xOy內(nèi)有一半徑為l的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其圓心坐標(biāo)為，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外，第二象限豎直放置一高度為l的粒子源，粒子源中心與的連線垂直于y軸，它能連續(xù)不斷地在xOy平面內(nèi)沿x軸正方向發(fā)射速度相同的粒子，粒子經(jīng)過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域后均從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出。已知粒子的比荷為k，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子從粒子源射出時(shí)的速度大小為kBlB.粒子從粒子源射出時(shí)的速度大小為2kBlC.從粒子源上端射出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.從粒子源上端射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射點(diǎn)、磁場(chǎng)圓的圓心、出射點(diǎn)O與軌跡圓的圓心四點(diǎn)的連線構(gòu)成菱形，所以粒子的軌跡半徑速度大小故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)幾何關(guān)系可知，從粒子源上端射出的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角等于120°，所以粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.為全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，某地興建的小型水電站如圖所示。該水電站交流發(fā)電機(jī)的輸出功率為，發(fā)電機(jī)的輸出電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為，在用戶處的降壓變壓器輸出電壓。在輸電過(guò)程中，要求輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%。假設(shè)升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.發(fā)電機(jī)輸出的電流B.輸電線上的電流C.降壓變壓器的匝數(shù)比D.用戶得到的電流【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)電功率公式發(fā)電機(jī)輸出電流選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的4%，由可得故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．降壓變壓器原線圈得到的功率為降壓變壓器原線圈得到的電壓根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)成反比關(guān)系，降壓變壓器的匝數(shù)比選項(xiàng)C正確；D．用戶得到的電流選項(xiàng)D正確。故選CD。11.如圖所示，在直角坐標(biāo)系內(nèi)有一直角三角形區(qū)域，，，在區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。從原點(diǎn)處向區(qū)域發(fā)射速率不同、方向不同的電子，已知電子的質(zhì)量為，電荷量為。不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)點(diǎn)的電子的速率不小于B.通過(guò)點(diǎn)的電子從點(diǎn)入射時(shí)，速度方向一定與軸正方向成30°角C.電子在區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為D.速度方向相同的所有電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同【答案】AC【解析】【詳解】A．由題分析可知，電子從C點(diǎn)水平射出時(shí)速度最小，由幾何關(guān)系得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力得解得故A正確；B．通過(guò)點(diǎn)的電子從點(diǎn)入射時(shí)，結(jié)合A選項(xiàng)分析得，速度最小時(shí)，速度方向與軸正方向成30°角，最小；當(dāng)速度無(wú)窮大時(shí)，速度方向與軸正方向成的角無(wú)限靠近60°。因此通過(guò)點(diǎn)的電子從點(diǎn)入射時(shí)，速度方向與軸正方向成的角是一定范圍，即故B錯(cuò)誤；C．分析可知，粒子沿OA方向射入，OC邊界射出時(shí)，速度偏向角最大，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，即故C正確；D．速度方向相同的所有電子，如果速率不同，則有的電子從OC邊射出，有的電子從AC邊射出，由于速度偏向角不同，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同。故D錯(cuò)誤。故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題（共2題，每空2分，共14分）12.2023年6月，我國(guó)建成高超音速風(fēng)洞，它將推動(dòng)我國(guó)15~25馬赫的高超音速導(dǎo)彈的發(fā)展。某實(shí)驗(yàn)小組受教材“科學(xué)漫步”的啟示并查詢資料后得知：①流體阻力與物體相對(duì)于流體的速度有關(guān)；②流體阻力還跟物體的形狀、橫截面積等因素有關(guān)；③球形物體所受空氣阻力的大小與相對(duì)速度的關(guān)系為（k為阻力系數(shù)）。小組成員開啟實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞，產(chǎn)生豎直向上速度大小為的風(fēng)，再將一小球從風(fēng)洞頂部以某一初速度豎直下拋，測(cè)得下落高度h隨時(shí)間t變化的圖像如圖中實(shí)線1所示。已知風(fēng)速，重力加速度g取。（1）由圖像可知，小球做______運(yùn)動(dòng)；（2）若圖線1對(duì)應(yīng)小球的質(zhì)量為1kg，則阻力系數(shù)______kg/m；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）若不改變小球的形狀和大?。醋枇ο禂?shù)不變），換用密度更大的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持風(fēng)速不變，調(diào)節(jié)小球下拋速度，所得圖像也是一條直線，則圖像可能為圖線______（選填“1”、“2”或“3”）。【答案】①.勻速直線②.0.025③.2【解析】【詳解】（1）[1]圖像為一條直線，所以小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）[2]小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力為零。由圖像得而解得（3）[3]若只增加小球密度，小球質(zhì)量增加，小球仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由可知，小球速度增大，即圖像的斜率增大，所以圖像可能為2。13.在“用多用電表測(cè)量電學(xué)中的物理量”的實(shí)驗(yàn)中(1)用多用電表測(cè)量某電阻，選用“×100”倍率電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角過(guò)大，改為選擇_______（選填“×10”或“×lk”）倍率的電阻擋，并歐姆調(diào)零再進(jìn)行測(cè)量，其示數(shù)如圖a所示，測(cè)量結(jié)果為______Ω；(2)某同學(xué)先將電容放電，然后將歐姆表的兩個(gè)表筆分別接在其兩管腳上，觀察到以下現(xiàn)象：指針在連接瞬間大幅擺動(dòng)至較小的阻值，然后迅速返回至無(wú)窮大。請(qǐng)解釋該現(xiàn)象：________；(3)某同學(xué)使用多用電表探測(cè)黑箱，已知黑箱內(nèi)有一個(gè)內(nèi)阻不計(jì)的電源和若干阻值相同的電阻，黑箱外有四個(gè)接線柱，利用電壓擋測(cè)量出每?jī)牲c(diǎn)間的電壓分別為、、、。試在答題卡的黑箱圖中畫出兩種可能的電路（電阻個(gè)數(shù)不超過(guò)5個(gè)）_______?！敬鸢浮竣?×10②.110③.歐姆表內(nèi)的電池對(duì)電容器充電，接通瞬間的充電電流最大，之后充電電流逐漸減小至零④.【解析】【詳解】(1)[1]用多用電表測(cè)量某電阻，選用“×100”電阻擋測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)較大，說(shuō)明所選擋位太大，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值，歐姆表應(yīng)換用較小擋位，應(yīng)將多用電表選擇旋鈕調(diào)到電阻×10擋；[2]由圖a所示表盤可知，被測(cè)電阻的阻值為11×10=110Ω；(2)[3]出現(xiàn)題意現(xiàn)象是因?yàn)闅W姆表內(nèi)的電池對(duì)電容器充電，接通瞬間的充電電流最大，之后充電電流逐漸減小至零；(3)[4]根據(jù)可知，2、4間無(wú)電勢(shì)差，即不能接有電阻，且1、2間電勢(shì)差最大，即為路端電壓，根據(jù)電路中電壓分配與電阻的關(guān)系得如圖三、計(jì)算題（共3大題12分，14分，16分，要求寫岀必要的文字和過(guò)程）14.我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到光沿直線傳播。身高的人站在水平地面上，其正前方處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞，直徑為、深度為，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時(shí)，由于孔洞深度過(guò)大，使得成像不完整，如圖所示。現(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的反射。（i）若該人通過(guò)小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？（ii）若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？【答案】（i）1.38；（ii）1.7【解析】【分析】【詳解】（i）根據(jù)題意作出如下光路圖當(dāng)孔在人身高一半時(shí)有tanθ==≈，sinθ=0.8，tanα=，sinα=由折射定律有n=（ii）若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射，則可畫出如下光路圖根據(jù)幾何關(guān)系有【點(diǎn)睛】

15.如圖a所示，光滑水平地面上放置著滑塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量分別為、。時(shí)，以初速度向右運(yùn)動(dòng)，并對(duì)施加大小相等、方向相反的恒力，且。其圖象如圖b所示，=2.5s時(shí)，發(fā)生彈性正碰（作用時(shí)間極短），求(1)時(shí)，之間的距離；(2)碰撞后，的速度減為零時(shí)，之間的距離?！敬鸢浮?1)6.25m；(2)6.