湖北省随州市广水市第二高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

这是一份湖北省随州市广水市第二高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题，共9页。试卷主要包含了答题前，请将自己的姓名，选择题的作答，非选择题作答，考试结束后，请将答题卡上交，关于静电场，下列说法正确的是，如图所示，接通开关S，灯泡L1等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
考试范围：
高中全部高考内容
注意事项：
1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后，请将答题卡上交。
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）
1、如图所示，将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个箱子中，上顶板和下底板装有压力传感器。当箱子随电梯以a＝4.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为4.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N。g取 10 m/s2。 若下底板示数不变，上顶板示数是下底板示数的一半，则电梯的运动状态可能是( )
A．匀加速上升，a＝5 m/s2 B．匀加速下降，a＝5 m/s2
C．匀速上升 D．静止状态
2、如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，以下说法正确的是( )
A．物体B正向右做匀减速运动
B．物体B正向右做加速运动
C．地面对B的摩擦力减小
D．右侧绳与水平方向成30°角时，vA∶vB＝3∶2
3、如图所示，在水平桌面上，长R＝5 m的轻绳一端固定于O点(俯视图)，另一端系一质量m＝2.0 kg的小球，现对小球施加一个大小不变的力F＝10 N，方向始终与小球在该点的切线成37°角，F拉着物体从M点运动到N点，已知小球与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，则拉力F做的功与克服摩擦力做的功之比为( )
A．2 B．12 C．14 D．4
4、一宇宙飞船的横截面积为S，以v0的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有n颗尘埃，每颗尘埃的质量为m，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为( )
A．nmv02S B．2nmv02S C．nmv03S D．2nmv03S
5、关于静电场，下列说法正确的是( )
A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加
B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大
C．在同一个等势面上的各点，电场强度的大小必然是相等的
D．电势降低的方向就是电场强度的方向
6、如图所示，光滑地面放置一足够长的不带电绝缘木板，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，木板上表面静止释放一个带电种类未知的物块，二者质量均为m，它们间的动摩擦因数为μ。物块的带电荷量大小为q，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。已知刚开始木板、物块一起运动，之后能发生相对滑动，则( )
A．恰好发生相对滑动时，物块速度大小为mgqB－E2μB
B．一起运动时，两物体间的摩擦力逐渐减小
C．两物体间的压力为0时，恰好发生相对滑动
D．一起运动时，共同向右做匀加速直线运动
7、图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是( )
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的
B．电动势表达式为e＝6sin 50πt(V)
C．电流方向每秒改变50次
D．灯泡两端电压的最大值为5.4 V
8、(多选)如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v、方向向下，动能为Ek，下列说法正确的是( )
A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2－t1的最小值可能小于T2
B．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2－t1的最小值为T
C．当物块通过O点时，其动能最大
D．当物块通过O点时，其加速度最小
9、如图所示，接通开关S，灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭，若故障只有一处，则下列说法错误的是( )
A．如果将电压表并联在cd两端有示数，说明cd间完好
B．如果将电压表并联在ac两端示数为0，说明ac间断路
C．如果将电流表并联在ac两端示数为0，说明cd间完好
D．如果将电压表并联在ad两端有示数，并联ac两端示数为0，说明cd间断路
10、(多选)夏天，游泳是孩子们最喜欢的运动项目之一。如图所示是某市水上运动中心安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张小红游泳的照片，相机的镜头竖直向上，照片中运动馆的景象呈现在半径r＝7.5 cm的圆形范围内，水面上的小红头到脚的长度l＝4.0 cm。 若已知水的折射率n＝43，小红实际身高h＝160 cm，则下列说法正确的是( )
A．游泳池的水深约为2.6 m
B．游泳池的水深约为3.6 m
C．该题涉及的物理知识是干涉和衍射
D．该题涉及的物理知识是折射和全反射
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11、(12分）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态；释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。求：
(1)斜面的倾角α；(6分）
(2)A球获得的最大速度vm。(6分）
12、(12分）某实验小组利用电压传感器(相当于理想电压表)和电阻箱研究电池组电动势和内阻及负载功率问题，实验电路图如图甲所示。改变电阻箱接入电路的阻值，获得多组电压U与电阻R的值，根据P＝U2R在坐标纸上描出的P-R图像如图乙所示。发现当R＝1.5 Ω时，电阻箱的功率P达到最大值1.5 W，已知R0＝1.0 Ω。
(1)定值电阻R0的作用是什么？(6分）
(2)求电池组电动势E1和内阻r1。(结果均保留2位有效数字)(6分）
13、(12分）某小型发电站的远距离输电示意图如图所示，已知发电机线圈匝数N＝100匝、面积S＝0.36 m2、电阻r＝1 Ω。该线圈在磁感应强度B＝210π T的匀强磁场中，绕垂直磁场的OO′轴匀速转动。已知输电线的总电阻R＝4 Ω，升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶8，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝10∶1。若用户区标有“220 V 20 W”的1 100只灯泡恰能同时正常发光(假设此时没有其他用电器工作，变压器均为理想变压器)。求：
(1)输电线的电流；(4分）
(2)发电机的输出功率；(4分）
(3)发电机线圈转动的角速度。(4分）
14、(12分）室内有一导热性能良好的汽缸竖直放置，开口向上，缸内有一质量不可忽略的活塞，活塞横截面积为S，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，稳定时活塞下方封闭一定质量的理想气体；当把汽缸移到室内、外热力学温度比为k1的室外时，活塞通过轻绳和滑轮悬挂一个与活塞一样重的物块1(如图所示)，稳定后测得气体体积与初始状态相同；当在悬挂的物块1下方再加上物块2时，稳定后测得气体体积前后的体积比为k2，室内、外大气压强可视为相等且大小为p0，活塞始终不滑离汽缸。求：
(1)活塞所受重力大小G1；(6分）
(2)若k1＝3，k2＝0.5，则物块1和物块2的质量之比为多少。(6分）
15、(12分）用高速运动的质子轰击静止的锂原子核(37Li)，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核。
(1)写出核反应方程式；(6分）
(2)已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v0，方向与质子运动方向相同，求反应过程中释放的核能。(设反应过程释放的核能全部转变为动能)(6分）
参考答案
一、单项选择题：
1、B 2、D 3、A 4、C 5、B 6、A 7、D
8、ACD 9、ABC 10、AD
二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）
11、(12分）解析:
(1)由题意可知，当A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面，A的加速度此时为零。
由牛顿第二定律得4mg sin α－2mg＝0，则
sin α＝12，α＝30°。
(2)设初始时弹簧压缩量为Δx，由题意可知，mg＝kΔx，B球上升的高度x＝2Δx＝2mgk。A、B两小球及轻质弹簧组成的系统在初始时和A沿斜面下滑至速度最大时弹簧的弹性势能相等，对A、B、C三小球和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得
4mgx sin α－mgx＝125mvm2
联立化简得vm＝2gm5k。
[答案] (1)30° (2)2gm5k
12、(12分）解析:
(1)定值电阻为保护电阻，防止回路电流过大损坏电源或其他设备。
(2)电阻箱的功率为
P＝I2R＝E12Rr1+R0+R2＝E12r1+R02R+R+2r1+R0
可知当R＝r1＋R0时，P有最大值，即
r1＝R－R0＝0.50 Ω
最大功率Pm＝E124r1+R0
解得E1＝2Pmr1+R0＝3.0 V。
[答案] (1)见解析 (2)3.0 V 0.50 Ω
13、(12分）解析:
(1)依题意得，用户端总电流为
I4＝1 100PU
根据理想变压器的电流与匝数关系可得I3I4＝n4n3
代入数据得I3＝I2＝I线＝10 A。
(2)根据能量守恒可知P1＝P3＋P损
根据功率公式可知输电线损失的功率
P损＝I32R
根据能量守恒可知P3＝P4＝1 100P
代入数据得P1＝22 400 W。
(3)由交变电流的有效值公式可知E＝NBSω2
由闭合电路欧姆定律可知E＝U1＋I1r
根据理想变压器的电流与匝数关系可得
I1I2＝n2n1
根据功率公式可知U1＝P1I1
代入数据得ω＝100π rad/s。
[答案] (1)10 A (2)22 400 W (3)100π rad/s
14、(12分）解析:
(1)在室内对活塞有，p0S＋G1＝p1S
移到室外挂上物块1，因活塞质量与物块1质量相等，则p2＝p0
体积不变，根据查理定律有p1T1＝p2T2
解得G1＝(k1－1)p0S。
(2)在室外再挂上物块2后，对活塞有
p0S＋G1＝p3S＋m2g＋m1g
温度不变，根据玻意耳定律有
p2V1＝p3V2
又m1g＝G1
解得m2g＝(1－k2)p0S
则m1m2＝k1-11-k2＝4。
[答案] (1)(k1－1)p0S (2)4∶1
15、(12分）解析:
(1)核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，有37Li+11H→224He。
(2)核反应过程动量守恒，有
mv0＝4m×1.5v0＋4mv
解得v＝－54v0
根据能量守恒定律得反应过程中释放的核能为
ΔE＝12×4m×1.5v02+12 ×4m·v2-12mv02＝578mv02。
[答案] 137Li+11H→224He 2578mv02