2024-2025学年河北省二校高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省二校高三（上）月考物理试卷（9月）（含答案），共11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。

1.如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热沸腾，又加热
一段时间后，橡胶塞被推出。下列说法正确的是( )
A. 水沸腾前加热过程中试管内每个气体分子的速率都变大
B. 水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C. 水被加热的过程中，其内能是通过吸热的方式改变的
D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，可以实现将吸收的热量全部转化为橡胶塞的机械能而不引起其他变化
2.如图所示是氢原子的能级示意图。当大量处于n=5能级氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是( )
A. 总共可以辐射6种不同频率的光子
B. 从n=5能级跃迁到n=4能级时释放的光子的波长最大
C. 从n=2能级跃迁到n=1能级时释放的光子的频率最大
D. 能量最大的光子能量比能量最小的光子能量大13.04eV
3.2024年5月3日，嫦娥六号探测器发射任务取得圆满成功，实现了我国深空探测的重大突破。如图为嫦娥六号被月球捕获后绕月球运行的轨道简化示意图，探测器经地月转移轨道在近月点A第一次变轨进入椭圆轨道I，运行一段时间后，又在A点第二次变轨进入圆轨道II。圆轨道II的半径为r，嫦娥六号在该轨道的运行周期为T，线速度为v，椭圆轨道I的长轴为kr，月球的半径为R。下列说法中正确的是( )
A. 月球表面的重力加速度为2πTv
B. 月球的平均密度为3π6T2
C. 嫦娥六号两次变轨都是加速变轨
D. 嫦娥六号在椭圆轨道上的运行的周期为k 2k4T
4.如图所示，在倾角为θ的斜面上叠放着滑块A和木板B、C，用与斜面平行的力F斜向上拉木板B，三个物体都处于静止状态。A、B间的摩擦力大小为Ff1，B、C间的摩擦力大小为Ff2，C与斜面间的摩擦力大小为Ff3。下列说法正确的是()
A. Ff1可能等于0
B. Ff2不可能等于0
C. Ff3可能等于0
D. Ff2和Ff3可能同时等于0
5.用图甲同一实验装置研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc1。下列说法正确的是( )
A. 逃逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B. B光的频率最大
C. A光与C光的波长相等，但A光的强度比较弱
D. 仅换波长更短的光照射阴极K，电流表的示数可能为0
6.某无人机t=0时刻从静止开始沿竖直方向返回地面，其最初一段时间内运动的a−t图像如图所示。下列说法正确的是()
A. 无人机第1s内处于超重状态B. 前4s内无人机的最大速度为3m/s
C. 无人机第2s内的位移为2mD. 前4s内无人机的机械能一直增大
7.如图所示，在一次救援中，某河道水流速度大小恒为v，A处的下游C处有个半径为5L0的漩涡，其与河岸相切于B点，AB两点距离为12L0。若解放军战士驾驶冲锋舟把被困群众从河岸的A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中速度的最小值为()
A. 120169vB. 1213vC. 513vD. 512v
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.玉兔二号月球车的设计质量是135千克，其能源主要来自于太阳能，同时为了应对在月球的漫长黑夜，玉兔二号月球车还携带有基于钚238的同位素温差发电机(也称为“核电池”或“原子能电池”)。核电池中钚238的衰变方程为 94238Pu→U+24He。下列说法正确的是( )
A. 衰变过程中核内有中子转变成质子
B. 该衰变产生中的U核内有142个中子
C. 该衰变反应吸收能量
D. 核反应生成物中U的比结合能大于反应物钚的比结合能
9.如图甲所示，长为L轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球。在小球静止时给小球一个瞬时速度v，此时轻绳拉力为FT，FT−v2图像如图乙所示。已知重力加速度g取10m/s2，小球可视为质点，不计一切阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为1kg
B. 小球做圆周运动的半径为1.0m
C. 当v2=25m2/s2时，小球能做完整的圆周运动
D. 当v2=30m2/s2时，小球通过最高点时受到轻绳拉力的大小为10N
10.如图所示，两个倾角θ=37∘的斜面体P、Q放在水平面上，两个轻质、光滑定滑轮分别固定在斜面体的顶端，质量均为m的物体A、B通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮与质量为3m的小物体C连接，连接物体A、B的轻绳与斜面平行，连接小物体C的轻绳竖直。同时由静止释放A、B两个物体，两个物体始终在同一水平面上，两个斜面体始终静止不动。物体A、B与斜面体间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为g，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。下列说法中正确的是()
A. 小物体C的加速度为0.2g
B. 物体A受到的轻绳的拉力大小为0.8mg
C. 小滑轮受到轻绳的作用力的大小为24 525mg
D. 斜面体P对地面的摩擦力大小为425mg，方向水平向右
三、实验题：本大题共3小题，共24分。
11.某实验小组研究小车匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，打点计时器的工作频率f=50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
(1)下列操作中正确的有___________；
A.必须将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力
B.钩码质量要远小于小车的质量
C.应先接通电源，后释放小车
(2)计数点3对应的瞬时速度大小v3=__________，为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=__________(上面两个结果用题目中的符号表示)。
12.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知将1mL纯油酸配制成2500mL酒精油酸溶液供实验室时使用，用注射器将油酸酒精溶液滴入量筒中，每滴115滴溶液，溶液的体积增加1mL。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为1cm的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)。1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为__________m3(保留2位有效数字)，由实验数据测得的油酸分子直径约为__________m(保留1位有效数字)。
13.某物理实验小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。

(1)他们在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是( )
A.所用两球的质量必须相等
B.可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
C.若地面不平，而是一个斜面，两球一定同时落地
(2)他们在图乙所示的装置实验前__________(填“必须”或“不必”)将轨道末端调成水平，实验时，小球__________(填“必须”或“不必”)从OP轨道的同一位置由静止释放，准备实验时___________(填“必须”或“不必”)保证轨道光滑。他们记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，已知实验时所用方格纸的每个格的边长L=1.6cm，取g=9.8m/s2，则该小球做平抛运动的初速度大小v0=__________m/s(计算结果取三位有效数字)，图中O点__________(填“是”或“不是”)小球做平抛运动的抛出点。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
14.如图所示，一汽缸缸导热性能良好，汽缸内用质量为0.2kg、横截面积为10cm2的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积V1=105cm3，将汽缸竖直放置于恒为47℃的水池中，稳定后封闭气体的体积V2=120cm3。已知室内大气p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，不计活塞与缸壁间的摩擦，封闭气体内能U与温度T满足U=0.06T(J)。求：
(1)室温是多少；
(2)将汽缸放入恒温水池后，封闭气体从水中吸收的热量Q。
15.如图所示，两端开口的竖直球筒中静置着一个羽毛球(视为质点)，初始时用手握住球筒，在空中静止。某时刻开始用手带动球筒以加速度a竖直向下做匀加速运动，持续一段时间后制动，球筒快速停止运动并保持静止。已知羽毛球质量为m，球与筒之间的最大静摩擦力为fm=2.3mg，滑动摩擦力为f0=2mg。已知重力加速度为g，空气阻力不计，球筒离地足够高，全过程筒身始终竖直。
(1)若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，求球筒加速度a的范围；
(2)若a=2.5g，球筒向下加速的时间为t0，减速的时间为0.2t0，球刚好离开球筒。求羽毛球离筒的下端距离。
16.如图所示，水平地面左侧有一平台，质量为M=2kg、与平台等高的木板B静止在水平地面的左端，水平地面右侧由一段半径为R=2m的圆弧面与倾角为θ的传送带平滑连接，圆弧面的圆心角为θ，圆弧面的左端与水平面相切，传送带的速度v=3m/s。质量为m=6kg的货箱以初速度v0=6m/s从平台滑上木板B，木板B与水平地面右侧碰撞后停止运动，货箱A无碰撞的从木板B滑上圆弧面(圆弧光滑)，然后被传送带运送到E处。已知木板B长度L1=2.875m，木板B的右端离C点的距离d=0.5m，传送带DE间的长度L2=13m，θ=37∘，货箱与木板间的动摩擦因数，μ1=0.4，木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.2，货箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，货箱可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。
(1)求货箱在C点刚滑上圆弧面时对圆弧面的压力；
(2)求货箱从D运送到E过程所用的时间和摩擦力对传送带做的功。
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.C
5.B
6.C
7.A
8.BD
9.ACD
10.AC
11.(1)C
(2) (x3−x1)f10 (x4−2x2)f2100

12. 3.5×10−12 5×10−10
13.(1)B
(2) 必须 必须 不必 0.840 是

14.(1)由题意，封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可得
V1T1=V2T2
式子中 T2=273+47K=320K ，代入相关已知数据求得
T1=280K
可得室温为
t1=280−273=7
(2)由题意，可得未将汽缸放入水池时，封闭气体的内能为
U1=0.06T1=16.8J
将汽缸放入恒温水池后，封闭气体的内能为
U2=0.06T2=19.2J
则封闭气体内能的改变量为
ΔU=U2−U1=2.4J
该过程中，封闭气体等压变化，对活塞根据平衡条件可得
pS=Mg+p0S
外界对气体所做的功为
W=−pΔV=−pV2−V1
代入相关已知数据求得
W=−1.53J
根据热力学第一定律可得，封闭气体从水中吸收的热量
Q=ΔU−W=2.4J−−1.53J=3.93J

15.(1)依题意，对羽毛球受力分析，根据牛顿第二定律可知
fm+mg=ma
解得
a=3.3g
则若球筒向下加速过程中羽毛球和球筒发生相对运动，球筒加速度a的范围为
a>3.3g
(2)若
a=2.5g<3.3g
则球筒加速过程，羽毛球与球筒相对静止，有
v=at0=2.5gt0
球筒减速过程，其位移
x球筒=v2⋅0.2t0
羽毛球减速过程，由牛顿第二定律
f0−mg=ma′
方向竖直向上。羽毛球在 0.2t0 内位移为
x羽毛球=v⋅0.2t0−12a′0.2t02
由几何关系
x球筒+d1=x羽毛球
联立，解得
d1=0.23gt02

16.(1)货箱A滑上木板B后做匀减速运动，对货箱受力分析并结合牛顿第二定律有
μ1mg=ma1
解得
a1=4m/s2
对木板B受力分析并结合牛顿第二定律有
μ1mg−μ2m+Mg=Ma2
解得
a2=4m/s2
设经过时间t木板B与C相碰，有
x2=d=12a2t2
解得
t=12s
此时货箱的速度
v1=v0−a1t=4m/s
此过程中货箱发生的位移
x1=v0t−12a1t2=52m
所以此时货箱离C点的距离
d1=L1−x1−x2=0.875m
货箱在木板B停止运动后继续做匀减速运动有
vC2−v12=−2a1d1
解得
vC=3m/s
对货箱在C点受力分析并结合牛顿第二定律有
FN−mg=mvC2R
由牛顿第三定律有 F压=FN=87N
(2)货箱从C到D过程中对货箱分析由动能定理有
−mgR1−csθ=12mvD2−12mvC2
解得
vD=1m/s
对货箱受力分析并结合牛顿第二定律有
μmgcsθ−mgsinθ=ma
解得
a=0.4m/s2
设货箱经过 x3 后与传送带共速，由题意有
v2−vD2=2ax3
解得
x3=10m
根据
v=vD+at3
解得
t3=5s
此后货箱相对传送带静止，向上做匀速运动有
t4=L2−x3v=1s
所以货箱从D到E的时间
tCD=t3+t4=6s
货箱相对传送带滑动时摩擦力对传送带做功
W1=−μmgcsθ⋅vt3=−576J
货箱和传送带一起匀速运动过程中摩擦力对传送带做功
W2=−mgsinθ⋅L−x3=−108J
所以摩擦力对传送带做的总功
W=W1+W2=−684J