天津市第一中学2023-2024学年高三下学期5月月考物理试题

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一、单选题（每小题只有一个答案正确）
1. 小明去西藏旅行时，发现从低海拔地区买的密封包装的零食，到了高海拔地区时出现了严重的鼓包现象。假设食品袋里密封的有一定质量的理想气体，全过程温度保持不变。从低海拔地区到高海拔地区的过程，下列分析正确的是（ ）
A. 袋内气体压强减小
B. 大气压强增大
C. 袋内气体释放了热量
D. 袋内气体分子的平均动能变大
2. 电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（ ）
A. 交流电压表的示数为
B. 副线圈与原线圈匝数比需满足
C. 电击网上的高频电压的频率为
D. 将直流电压连接在变压器原线圈两端电蚊拍也可以正常工作
3. 2020年11月24日，“嫦娥五号”月球探测器发射成功，这是我国首次执行月球采样返回任务，也是迄今为止我国执行的最为复杂的航天任务。“嫦娥五号”探测器由四大部分组成：轨道器、着陆器、上升器和返回器。下列说法正确的是（ ）
A. 轨道器驻留在绕月轨道上，其速度大于月球的第一宇宙速度
B. 着陆器在靠近月球表面时需要启动反推火箭徐徐降落以实现软着陆，在软着陆的过程中其机械能减小
C. 上升器以着陆器作为发射架，从月面上加速起飞，这时月壤样品处于失重状态
D. 返回器在回到与轨道器相同的绕月轨道后，可以直接加速，实现与轨道器的对接
4. 有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则（ ）
A. 若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大
B. 若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小
C. 若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D. 若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
5. 某实验小组打算制作一个火箭，甲同学设计了一个火箭质量为，可提供恒定的推动力，大小为，持续时间为乙同学对甲同学的设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当质量为的火箭飞行经过时，火箭丢弃掉的质量（推动力不变），剩余时间，火箭推动剩余的继续飞行。若采用甲同学的方法火箭最高可上升的高度为。则采用乙同学的方案火箭最高可上升的高度为（重力加速度取，不考虑燃料消耗引起的质量变化）（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（每题至少有两个正确答案）
6. 下列图片是光的衍射现象的是（ ）
A. X射线下DNA晶体B. 彩色的肥皂膜
C. 泊松亮斑D. 光经过大头针的针尖
7. 人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震，减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波，时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是（ ）
A. 该地震波周期为B. 该地震波沿x轴正方向传播
C. 该地震波沿x轴传播的速度为D. 时，处的质点处于波峰
8. 重元素放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列（从开始到稳定的为止）、Th232系列、U235系列及Np237系列（从开始到稳定的为止），其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是（ ）
A. Np237系列中所有放射性元素的质量数都等于4n＋1（n等于正整数）
B. 从到，共发生6次衰变和2次衰变
C. 可能Np237系列中的所有放射性元素的半衰期相对于地球年龄都比较短
D. U235系列发生的衰变反应可以用来制作原子弹
三、实验题
9. 某学习小组采用以下实验方案验证动量守恒定律。如图甲，长木板上的小车M左端贴有橡皮泥，右端连一穿过打点计时器的纸带，小车N置于M的左侧。打点计时器电源频率为50Hz。实验过程如下：
①微调长木板右端的小木片，使小车能在木板上做匀速直线运动
②接通打点计时器电源后，让小车M做匀速直线运动，并与静置于木板上的小车N相碰
③小车M与N粘在一起，继续做匀速直线运动
④实验中获得一条纸带如图乙所示，在图上标记各计数点，并测量出AB、BC、CD、DE四段长度
（1）计算小车M碰撞前的速度大小应选______段（选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”），速度大小为______m/s（结果保留三位有效数字）。
（2）若小车M的质量为0.4kg，小车N的质量为0.2kg，根据纸带数据，可算出碰前两小车的总动量为______kg∙m/s（结果保留三位有效数字）和碰后两小车的总动量为______kg∙m/s（结果保留三位有效数字），进而可以验证，在误差范围内两小车碰撞过程中动量守恒。
（3）请你说明步骤①对该实验的作用。____
10. 有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底面直径d、D有关，他进行了如下实验：
（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L，图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=________cm；
（2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出），该合金棒的电阻约为几个欧姆，图中有一处连接不当的导线是________。（用标注在导线旁的数字表示）
（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω，根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω，他发现：在误差允许范围内，电阻R满足，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。（用、L、d、D表述）
四、计算题
11. 轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd，线圈总电阻为R=2Ω。边长为正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示，从t=0开始经t0时间细线开始松弛，取g=10m/s2。求：
（1）在0～4s内，线圈中产生的感应电动势E；
（2）在前4s时间内线圈abcd产生的电热；
（3）求t0的值。
12. 光滑水平面上放着质量mA＝1kg的物块A与质量mB＝4kg的物块B， A与B均可视为质点。 A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住A和B 不动，此时弹簧弹性势能Ep＝40J。在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后A向左、B向右运动，弹簧伸长到原长之后掉落，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R＝0.02m， B恰能到达最高点C。g＝10m/s2，求：
（1）绳拉断前瞬间B的速度vB1的大小；
（2）绳拉断后瞬间B的速度vB2的大小；
（3）绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小；
（4）绳拉断过程绳对A所做的功W。
13. 实验室有一装置可用于探究原子核的性质，该装置的主要原理可简化为：空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴（-0.2m，0，0）的下侧处有一粒子源P，能沿x轴正方向以v0=1×106m/s的速度持续发射比荷为C/kg的某种原子核。在x