四川省内江市威远县威远中学校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题（解析版）

这是一份四川省内江市威远县威远中学校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题（解析版），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 我国自主三代核电技术“华龙一号”全球首堆示范工程—福清核电5、6号机组正式通过竣工验收，设备国产化率达到90％，反映了我国建立起了更加成熟完备的核科技工业体系。根据图示的原子核的比结合能曲线，以下判断中正确的是（ ）
A. 核的结合能比核的结合能更小
B. 两个核结合成时要释放能量
C. 两个结合成存在能量与质量的相互转化
D. 中核子的平均质量比中核子的平均质量小
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题图可知，核的比结合能约为，则核的结合能约为。可知核的比结合能约为，则核的结合能约为，所以核的结合能比核的结合能更大，故A错误；
B．由图可知，的比结合能约为，则两个的结合能约为，的比结合能约为，则的结合能为，可知，的结合能大于两个的结合能，则两个核结合成时要释放能量，故B正确；
C．由质能方程可知，能量与质量之间存在着—定的必然对应的关系，两者都反映物体的属性，彼此之间不存在转化关系，故C错误；
D．由题图可知，核的比结合能比核的比结合能小，由于平均质量越小的原子核，其比结合能越大，所以中核子的平均质量比中核子的平均质量大，故D错误。
故选B。
2. 对下列甲、乙、丙、丁图，说法正确的是（ ）
A. 图甲中将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光垂直照射透镜与玻璃板，可以得到间距相等的明暗相间干涉条纹
B. 图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从玻璃砖下表面射出
C. 图丙是利用光的衍射检测工件的平整度
D. 图丁的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，P上的光亮度将发生变化，此现象表明光是横波
【答案】D
【解析】
【详解】A．牛顿环是由曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触构成，用单色光垂直照射图甲中的牛顿环，可以得到间距不相等的明暗相间的同心圆环，A错误；
B．图乙中单色光进入平行玻璃砖传播，当入射角i逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，光线在下表面的入射角等于上表面的折射角，所以不论入射角如何增大，不会产生全反射，玻璃砖中都会有光线，由于射向玻璃砖的光线与射出光线为平行光线，因此可知一定有光线从下表面射出，B错误；
C．图丙是利用光的干涉检测工件的平整度，C错误；
D．图丁的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，P上的光亮度将发生变化，说明光是横波，经偏振片会产生偏振现象，D正确。
故选D
3. 两辆汽车A、B沿同一条直线同向运动，B车在前面遇到紧急情况刹车，刹车开始时两车相距，后面的汽车A一直做匀速直线运动，他们的速度图像如图所示，则（ ）
A. 时A、B车相遇B. 0~1s的过程中，两车距离在减小
C. t=5s时A、B车相遇D. A、B车相遇的时刻大于5s
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．由图可知A车做匀速直线运动，速度大小为
B车做匀减速直线运动，初速度大小为
加速度为
故B车刹停所用时间为
B车刹停所走的位移大小为
时间内A车的位移大小为
B车刹停时
故此时A、B车未相遇，A、B车在B车刹停位置相遇，故从B车开始刹车到A、B车相遇A车行驶的总位移大小为
故A、B车相遇的时刻为
故AC错误，D正确；
B．0~1s的过程中，B车的速度一直大于A车，因此两车距离在增大，故B错误。
故选D。
4. 图甲为一列简谐波在时的波形图，M是平衡位置为10m处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（ ）
A. 该列波沿x轴负方向传播
B. 该波的波速大小为
C. 在时，处的质点加速度沿y轴负方向
D. 处质点振动方程为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，M点在之后，先向下运动，再结合图甲可知，该波沿x轴正方向传播，A错误；
B．由图乙可知，该波的波长为
由图乙可知，该波的周期为
该波的波速大小为
B错误；
C．图甲为一列简谐波在时的波形图，在时，时间经过了4s，相当于个周期，则处的质点加速度沿y轴正方向，C错误；
D．该波的振幅为
该波的角速度为
则处质点振动方程为
D正确；
故选D。
5. 质点从O点静止开始做匀加速直线运动，通过如图连续三段OA、AB、BC所用时间分别为1s、2s、3s，则下列说法正确的是：（ ）
A. 通过A、B、C三点速度大小之比为1：2：3
B. OA、AB、BC长度之比为1：4：9
C. OA、AB、BC段内平均速度大小之比为1：4：9
D. OA、AB、BC段内速度变化量大小之比为1：1：1
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据 ，通过A、B、C三点速度大小之比为
A错误；
B. 根据连续相等时间内的运动比例规律，OA、AB、BC长度之比为
B错误；
C. OA、AB、BC段内平均速度大小之比为
C正确；
D. 根据 得
OA、AB、BC段内速度变化量大小之比为1：2：3，D错误。
故选C。
6. 用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计）粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管底面积，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（ ）
A. 若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B. 该装置所测温度不高于31.5℃
C. 该装置所测温度不低于23.5℃
D. 其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由盖—吕萨克定律得
其中
，，
代入解得
根据可知
故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；
BC．当时，该装置所测的温度最高，代入解得
故该装置所测温度不高于，当时，该装置所测的温度最低，代入解得
故该装置所测温度不低于，故B正确，C错误；
D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。
故选B。
7. 如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，物体在这段时间内的位移小于
B. 乙图中，物体的加速度为2m/s2
C. 丙图中，阴影面积表示t1 ~ t2时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中，t = 3s时物体的速度为25m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A错误；
B．由图得，根据公式
则得加速度大小
a=0.5m/s2
故B错误；
C．根据，可知丙图像中，阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．根据
得
丁图图像可写成
对比可得
，
则时物体的速度为
故D正确。
故选D。
二、多选题（每题5分共15分）
8. 一定质量的理想气体从状态开始，经过、、、最后回到初始状态，各状态参量如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 状态的内能大于状态的内能
B 状态气体分子平均动能等于状态气体分子平均动能
C. 过程气体对外做功小于过程外界对气体做功
D. 气体从状态开始，经过最后回到初始状态，气体在整个过程中从外界吸收的总热量可以用的面积来表示
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据理想气体状态方程可得
可得
则状态的内能小于状态的内能，故A错误；
B．根据理想气体状态方程可得
可得
则状态气体分子平均动能大于状态气体分子平均动能，故B错误；
C．根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，则过程气体对外做功满足
过程外界对气体做功
可知过程气体对外做功小于过程外界对气体做功，故C正确；
D．气体从状态开始，经过最后回到初始状态，由于气体的内能变化为0，根据热力学第一定律可知，气体在整个过程中从外界吸收的总热量等于气体对外界做的功，即可以用的面积来表示，故D正确。
故选CD。
9. 如图所示，实线和虚线分别为一列沿x轴传播的简谐横波在、两个时刻的波形图像，已知（为周期），下列说法正确的是（ ）
A. 该波一定沿着x轴正方向传播
B. 在时刻，处的质点速度为零
C. 在时间内，的质点沿传播方向前进2m
D. 处的质点从0时刻开始经过0.12s，通过的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由波形图知简谐横波的波长为
由于
则这段时间内波传播的距离小于，根据波形平移法可知，该波一定沿着x轴正方向传播，故A正确；
B．在内，沿着x轴正方向传播的距离，波的传播速度为
则周期为
由
，
可知在时刻，处的质点处于平衡位置，质点速度最大，故B错误；
C．质点只会在平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故C错误；
D．由波形图可得时刻的波动方程为
则时刻处的质点的位移为
设时刻处的质点的振动方程为
代入，，且时刻处的质点向下振动，则有
则有
可知时，处的质点位移为
则处的质点从0时刻开始经过0.12s，通过的路程为
故D正确。
故选AD。
10. 大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如左图所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。则下列说法中正确的是（ ）
A. 这些氢原子最多能发出6种不同频率的光
B. 跃迁到基态时，会辐射射线
C. 能使金属钨发生光电效应的光有3种
D. 若将电源的正负极调换，其遏制电压为8.21V
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A．这些氢原子最多能发出种不同频率的光，故A正确；
B．γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时放出的，故B错误。
C．根据跃迁规律可知从n=4向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E4-E1=12.75eV，从n=3向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E3-E1=12.09eV，从n=2向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E2-E1=10.2eV，其他的跃迁辐射光子的能量均小于金属钨的逸出功，故能使金属钨发生光电效应的光有3种，故C正确。
D．若将电源的正负极调换，加反向电压，其遏制电压为eUC=12.75eV -4.54eV =8.21eV，则UC=8.21V，故D正确。
故选ACD。
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
（1）在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使（ ）（选填选项前的字母）。
A. 只挡住的像B. 只挡住的像C. 同时挡住、的像
（2）为了减小实验误差，实验时应注意的是（ ）
A. 入射角应尽量小些
B. 玻璃砖的宽度应小一些
C. 大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些
（3）甲同学在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率与真实值相比_____________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。
（4）乙同学在完成光路图以后，以入射点O为圆心，适当长度为半径画圆，分别交入射光线于A点，交入射点O与出射点连线的延长线于C点。过A点、C点作法线的垂线AB、CD，垂足为B点、D点，如图丙所示。用刻度尺量得，，由此可得出该玻璃的折射率___________。
【答案】（1）C （2）C
（3）偏小 （4）1.7
【解析】
【小问1详解】
实验中，在插时，应使同时挡住、的像；在插时，应使同时挡住和、的像。
故选C。
【小问2详解】
为了减小实验误差，入射角应尽量大些，玻璃砖的宽度也宜大一些，大头针应垂直插在纸面上，且应使大头针、之间的距离及大头针、之间的距离应适当大些。
故选C。
【小问3详解】
作出实际光路图，如图所示
由图可知，入射角不变，但折射角变大，根据折射定律可知，所测折射率偏小。
【小问4详解】
根据题意，由图丙和折射定律有
又有
则有
12. 某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到电源频率为的交流电源上，实验时得到一条实验纸带，纸带上O，A，B，C，D，E，F，G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。
（1）由纸带可知，小车的加速度为______，在打D点时小车的速度______（以上两空保留两位有效数字），F到G的距离为______cm。
（2）若实验时，电源频率略低于，但该同学仍按计算小车的加速度，则测量得到的小车的速度与真实的速度相比将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 0.75 ②. 0.40 ③. 5.90
（2）偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则在打D点时小车的速度为
[3]根据题意可知
可得
【小问2详解】
若实验时，电源频率略低于，实际打点周期变大，但该同学仍按计算小车的加速度，则代入计算的时间偏小，所以测量得到的小车的速度与真实的速度相比将偏大。
四、计算题
13. 如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．厚度不计、导热性能良好的活塞的横截面积为，质量与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离，活塞距汽缸口．汽缸所处环境的温度为，大气压强，取．现将质量为的物块挂在活塞中央位置上。
（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。
（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？
【答案】（1）；（2），2J
【解析】
【详解】（1）初始时，对活塞有
解得
挂上重物后
解得
发生等温变化有
稳定后活塞距汽缸底部
（2）发生等压变化
故加热温度不能超过，封闭气体对外做功2J。
14. 一半径为R的半圆柱透明介质的截面如图所示，O点为截面的圆心，AB为直径。如图1所示，一束激光以入射角从D点射入介质后从E点垂直射出，E为AO的中点。已知光在真空中的传播速度为c。
（1）求透明介质对该光的折射率n；
（2）求在图1中，该光在透明介质中的传播时间t；
（3）如图2所示，保持激光束垂直于直径AB入射，并将激光束沿直径AB方向从A点缓慢平移至B点。求在此过程中，圆弧AB上没有激光射出时，激光束在圆弧AB上移动的距离（不考虑直径AB界面对激光束的反射作用）。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，设入射光在点的折射角为，则有
由折射定律可得，透明介质对该光的折射率
（2）图1中，由几何关系可得，光在介质中的传播距离为
又有
则光在透明介质中的传播时间
（3）根据题意，由于
解得
当圆弧AB上恰好没有激光射出时，如图所示
由图可知，入射光在两条临界光线间移动时圆弧AB上有光线射出，则由几何关系可得，圆弧AB上没有激光射出时，激光束在圆弧AB上移动距离
15. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的，它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，重力加速度为g，不计空气阻力，求:
（1）圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax；
（2）小球从释放到第一次落地所经历时间t以及圆筒的长度L；
（3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过该处计数器就会计数一次，请问，光电计数器的示数最终稳定为几次?
【答案】（1）；（2），；（3）9次
【解析】
【详解】（1）圆筒第一次落地做自由落体运动，有
圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动，可视为初速度为零的匀加速运动，有
联立解得
（2）根据可得圆筒第一次落地的时间
圆筒第一次弹起后到最高点的时间
圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面，所以小球从释放到第一次落地所经历的时间
可知小球下落的高度
则圆筒的高度
（3）小球第一次落地时的速度
小球能到达筒壁上距筒底处的速度
设小球最后到达距筒底处与地共碰撞n次，小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的，则有
解得
n=4次
则光电计数器的示数最终稳定为
2n+1=9次