2024-2025学年上海市格致中学高三（上）第一次月考物理试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年上海市格致中学高三（上）第一次月考物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了m2和m3等内容，欢迎下载使用。
随着电子、电子、原子核的发现，人们对组成物质的子有了越来越多的认识。
(1)若在如图所示的阴极射线管中部加上平行于纸面向上的电场，阴极射线将向______偏转；电子的衍射现象证明了电子具有______性。(选填：A.波动B.粒子)
(2)铀235受到中子轰击后，会发生核裂变。
①完成核裂变方程： 01n+92235U→56141Ba+3692Kr+ ______。
②铀235发生链式反应需要的条件有______。
A.受到慢中子轰击 B.受到快中子轰击
C.铀块的体积大于临界体积 D.将天然铀制成浓缩铀
(3)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是______；(c表示真空中的光速)
(4)瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线作了分析，发现这些谱线的波长λ满足1λ=R(122−1n2)，其中n取3、4、5、6，式中R叫作里德伯常量。
①玻尔受启发提出氢原子结构模型：氢原子处于基态时的能量值为E1(E1， B B
【解析】解：(1)空间站中质量为m的航天员受到的万有引力大小为F=GMm(R+ℎ)2，地球表面重力加速度为g，有GMmR2=mg，联立解得F=mR2g(R+ℎ)2；因航天员随空间站做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，其向下的向心加速度为重力加速度，则在空间站内处于完全失重状态，则对空间站的压力为零；
(2)“天和”核心舱里的航天员睡觉时，可以钻入固定在舱壁上的睡袋里，故A错误，B正确。故选：B；因为核心舱里的航天员处于完全失重状态，若不固定，会在空中漂动，危及航天员的安全。
(3)AB.根据万有引力提供向心力有GMmr2=ma，得a=GMr2，对接前后为同一M点，则飞船在M点的加速度与“天和”核心舱在M点的加速度相等，因N点比M点离地心的距离近，则对接前，飞船在N点比在M点加速度大，故A正确，B错误；
CD.从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，对飞船来说需要在M点做离心运动才能实现，所以飞船需要在M点加速，故C正确，D错误。
故选：AC。
(4)稳定运行的空间站中，小球处于完全失重状态，对直轨道CD无压力，不受摩擦力，小球在直轨道上做匀速直线运动，小球在圆轨道中做匀速圆周运动，则小球经过甲、乙两点的速度相等，即v甲=v乙，小球做匀速圆周运动时，由轨道对小球的弹力提供向心力，由牛顿第二定律可得FN=mv2r，因r甲FN乙；
(5)题意可知，手上下抖动的频率逐渐增大，从波形来看，从左向右波长变小，由f=vλ知，当波速v一定时，振动频率右边的较大，所以波从右向左传播，故A错误，B正确。故选B；由同侧原理法可以判定a点和b点均向下振动，形成波谷的时间t=T，而根据f=1T，可以知道周期变小，即Ta>Tb，所以质点b比质点a先到达波谷；故A错误，B正确。故选：B。
故答案为：(1)mR2g(R+ℎ)2，零；(2)B，核心舱里的航天员处于完全失重状态，若不固定，会在空中漂动，危及航天员的安全；(3)AC；(4)=，>；(5)B，B。
(1)根据万有引力公式结合黄金代换式列式计算万有引力，结合航天员的受力情况判断所处的状态；
(2)根据航天员所处的状态分析正确的睡觉方式并解释原因；
(3)AB.根据万有引力提供向心力导出加速度的表达式，结合距离变化情况判断加速度大小；
CD.根据飞船变轨做离心运动判断加减速情况。
(4)根据小球的受力情况判断速度变化情况，结合牛顿第二定律以及轨道半径判断压力大小；
(5)根据同一介质中的波速不变，结合相应公式判断波长的变化情况再分析波的传播方向，又由同侧原理法结合周期的变化比较运动时间进行判断。
考查万有引力定律的应用以及失重状态下物体的运动问题和波的传播等，会根据题意进行准确分析解答。
4..C 短 0.20 B LΔt 偏大 一定 LΔt−Δt 纵截距 变大 多普勒效应
【解析】(1)①伽利略在研究物体下落规律时，首先是遇到问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后进行了猜想，即落体是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动就是速度变化是均匀的，并进行逻辑推理，然后进行了实验验证，伽利略对实验结果合理的外推得出结论，故C正确，ABD错误。
故选：C。
②伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况。伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据，改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据，得到小球在斜面上的运动规律，最后将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时的情况，也就是自由落体运动情况，由此合理外推，得到自由落体运动的规律。
③a、由实验原理可知，该同学捏住直尺处的刻度值越小，尺子下落距离越小，则根据ℎ=12gt2可知，其反应时间越短。
b、代入数据到公式ℎ=12gt2可得：t= 2ℎg= 2×18.90×10−29.8s≈0.20s
c、根据初速度为零匀加速相同时间位移比满足1：3：5可知，相邻相等时间内位移越来越大，故B更合理。
(2)因为极短时间内的平均速度等于瞬时速度，可知vB=LΔt。
光电计时器记录到挡光片经过B点的时间不可能很小，所以上述的瞬时速度vB实质是挡光片通过B点的平均速度，大于滑块最右端到达B的速度。
根据匀加速运动速度—时间关系可得：LΔt=vB+a×Δt2
所以为了保证每次到达B点速度相同，每次释放滑块一定从同一位置静止释放，则测量多组数据后作出LΔt−Δt图像(对应物理量字母)为一条不过原点的直线，且该线的纵截距即为滑块刚到达B点的速度。
(3)①当小车滑向接收器时，根据开普勒效应，可知接收器接收到的超声波频率变大，这种现象即为多普勒效应。
②根据实验数据可知0.45s−0.65s之间，相邻计数点的时间间隔T相同，且为T=0.05s
x轴坐标依次为：x1=61.7cm，x2=58.6cm，x3=55.1cm，x4=51.2cm，x5=46.9cm
相邻计数点间的位移大小为：
s1=x1−x2=61.7cm−58.6cm=3.1cm
s2=x2−x3=58.6cm−55.1cm=3.5cm
s3=x3−x4=55.1cm−51.2cm=3.9cm
s4=x4−x5=51.2cm−46.9cm=4.3cm
相邻的位移之差为：
s2−s1=3.5cm−3.1cm=0.4cm
s3−s2=3.9cm−3.5cm=0.4cm
s4−s3=4.3cm−3.9cm=0.4cm
可见在误差允许的范围内，可认为相邻的相等时间间隔内的位移差恒定，故在0.45s−0.65s之间，小车的运动是匀加速直线运动。
故答案为：(1)①C；②见解析；③a、短；b、0.20；c、B；(2)方法(1)LΔt；偏大；方法(2)一定；LΔt−Δt，纵截距；(3)①变大；多普勒效应；②是匀变速直线运动。
(1)①②根据伽利略对自由落体运动的研究进行分析；③根据自由落体运动的规律进行分析；
(2)方法(1)：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出B点的速度大小，并分析误差；方法(2)根据曾多次实验的数据作图像，并对图像进行分析。
(3)①根据开普勒效应进行分析；②根据实验数据推导相邻的位移之差进行判断。
了解伽利略对自由落体运动的研究历史是解题的基础，另外要熟练掌握自由落体运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的规律等。
5..C D
【解析】解：(1)由图可知运动员在空中的最长时间为：t=4.3s−2.3s=2s
运动员做竖直上抛运动，所以跃起最大高度为：ℎ=12gt2
解得：ℎ=5m，故ABD错误，C正确。
故选：C。
(2)对小孩进行受力分析，根据共点力平衡条件可得：2Fcsθ2=G
解得F=G2csθ2，故ABC错误，D正确。
故选：D。
(3)实际蹦床运动的开始阶段，运动员在一次次的向下和弹起中，空中到达的最大高度越来越高，这是因为运动员在与蹦床接触的过程中，腿部用力蹬蹦床，对蹦床做了功，把他自身体内的化学能转化为自身的机械能，再转化为蹦床的机械能，之后蹦床反弹，将蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能，所以在空中到达的最大高度越来越高了。
(4)①A至B，自由落体运动，B至C，先是加速度减小的加速运动，后是加速度增加的减速运动，根据受力以及运动情况定性画出小球下落过程的v−t图像如下图所示：
②不同意他的观点，小球在C点的加速度大于g。
如果小球从B点开始下落，此时在B点的加速度大小为g，此后小球做简谐运动。根据简谐运动的对称性可知，小球达到最低点(此时的位置在C点以上)的加速度大小为g，方向向上；小球从A点静止释放后，达到最低点C时弹簧压缩量大于小球从B点开始下落时弹簧最大压缩量，此时的加速度大于g；
③小球在平衡位置时速度最大，此时弹簧压缩为x，则有：kx=mg
从A到平衡位置，根据动能定理可得：mg(H−x0+x)−12kx2=Ekm−0
解得：Ekm=mg(H−x0)+m2g22k。
故答案为：(1)C；(2)D；(3)运动员把他自身体内的化学能转化为自身的机械能，再转化为蹦床的机械能，蹦床反弹，将蹦床的弹性势能转化为运动员的机械能；(4)①下落过程的v−t图像见解析；②不同意他的观点，理由见解析；③小球下落过程中的最大动能为mg(H−x0)+m2g22k。
(1)运动员离开弹性网后做竖直上抛运动，图中压力传感器示数为零的时间即是运动员在空中运动的时间，根据竖直上抛运动的对称性可知，运动员竖直上抛或自由下落的时间为空中时间的一半，据此可求出运动员跃起是最大高度；
(2)对小孩进行受力分析，根据共点力平衡条件分析解答；
(3)根据能量守恒定律及能量的转化分析解答；
(4)①根据受力以及运动情况定性画出小球下落过程的v−t图像；
②根据受力情况结合简谐运动加速度的大小关系确定加速度大小；
③根据小球下落过程中受力以及过程分析判断哪个位置动能最大，再根据动能定理进行解答。
本题主要是通过蹦床运动考查了动力学运动和力的关系，也考查了功的基本概念以及机械能守恒定律以及能量的转化与守恒，需要我们熟悉掌握动力学的分析方法，即力和运动的关系，也要熟悉功能关系以及机械能守恒定律。