2024-2025学年甘肃省兰州五十八中高三（上）月考物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年甘肃省兰州五十八中高三（上）月考物理试卷（含答案），共8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.下列说法正确的是( )
A. 研制核武器的钚239( 94239Pu)由铀239( 92239U)经过4次β衰变而产生
B. 92238U在中子轰击下生成 3894Sr和 54140Xe的核反应前后核子总数减少
C. 20g的 92238U经过两个半衰期后未衰变的铀核质量变为15g
D. 用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
2.乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一种户外娱乐活动。如图所示，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 摩天轮转动过程中，该同学所受合外力为零
B. 该同学运动到最高点时，座椅对他的支持力小于其所受重力
C. 摩天轮转动一周的过程中，该同学所受重力的瞬时功率不变
D. 摩天轮转动一周的过程中，该同学所受重力的冲量为零
3.以速度v0水平抛出一小球，经过时间t后，其位移为1m，速度方向与水平面夹角的正切值tanα=83，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列选项正确的是( )
A. v0=1.5m/sB. v0=2.5m/sC. t=0.3sD. t=0.5s
4.阿尔法磁谱仪，又称反物质太空磁谱仪，用于探测宇宙中的反物质(由反粒子构成的物质)和暗物质，它依靠一个巨大的超导磁铁及六个超高精确度的探测器来完成搜索的使命，如图甲所示。该磁谱仪核心部分截面是圆形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外，如图乙所示，a为入射窗口，各粒子从a处沿直径方向射入磁场，且入射速度相同，a、b、c、d、e、f为圆周上六等分点，若质子(11H)射入后从b点射出，则反氚核粒子(−13H)射入后的出射点为( )
A. b点
B. c点
C. e点
D. f点
5.2023年2月，我国成功发射的中星26号卫星是地球静止轨道卫星，其距离地面的高度约为地球半径的6倍。已知地球自转的周期为T，引力常量为G，依据题中信息可估算出( )
A. 地球的质量B. 卫星的质量
C. 近地卫星的周期D. 该卫星绕行的线速度大小
6.某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是( )
A. 该波的周期为0.1s
B. 再经过0.4s，图2中质点Q处于波谷
C. 图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于波峰位置
D. 从t=0.2s到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3m
7.如图所示，发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场，从图示位置开始绕轴OO′逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1：2，定值电阻R1=2R，滑动变阻器R2最大阻值为8R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是( )
A. 线圈经过图示位置时，电流表的示数为零
B. 仅将滑片P向下滑动，电流表的示数将减小
C. 仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小
D. 仅将滑片P向下滑动，电阻R2消耗的功率将减小
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则
A. a点的电场强度比b点的大
B. a点的电势比b点的高
C. 检验电荷−q在a点的电势能比在b点的大
D. 将检验电荷−q从a点移到b点的过程中，电场力做负功
9.边长为L的正方形单匝线框abcd放置在如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，线框总电阻为r，若线框从图示位置开始以角速度ω绕ab轴匀速转动，则下列说法正确的是( )
A. 线框产生的感应电动势最大值是BL2ω
B. 线框产生的感应电动势有效值是BL2ω
C. 线框所在平面和磁场的方向垂直时，回路电流最大
D. 线框所在平面和磁场的方向平行时，回路电流最大
10.如图所示，在xOy平面的第一、二象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第三、四象限−d≤y≤0范围内有沿x轴正方向的匀强电场，在坐标原点O有一个粒子源可以向x轴上方以不同速率向各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，x轴上的P点坐标为(−d,0)，y轴上的Q点坐标为(0,−d)。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列说法中正确的是( )
A. 所有经过P点的粒子最小速度为vmin=qBd2m
B. 若以最小速率经过P点的粒子又恰好能过Q点，则电场强度大小为E=qB2dm
C. 沿不同方向进入匀强磁场的粒子要经过P点，速度大小一定不同
D. 所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.为探究物体所受合力不变时，加速度a与质量M的关系，某同学设计了一个实验：如图甲所示，设沙和沙桶的总质量为m，改变小车(含砝码)的质量M，研究小车的加速度a和质量M之间的关系。在平衡了摩擦力之后，打点计时器打出的某一条纸带如图乙所示，已知打点计时器所用的交流电源的频率为f，重力加速度为g，试解答下列问题：
(1)该实验中小车所受的合力F ______(选填“大于”“等于”或“小于”)沙和沙桶的总重力mg。
(2)该实验可用图像法处理数据，应作a− ______(选填“M”或“1M”)图像进行分析研究(已知m≪M)。
(3)如图乙，相邻计数点间的距离在纸带上已标出，相邻两计数点间均有4个点未画出，则打相邻两计数点的时间间隔T= ______。利用纸带上的数据计算可得小车的加速度a= ______。(用题中已知物理量的符号表示)
12.如图1所示为某多用电表的欧姆挡“×10”挡内部电路示意图。表头G满偏电流10mA、内阻10Ω，电源的电动势设计值为1.50V。

(1)该多用电表的A表笔应为______(填“红”或“黑”)表笔。
(2)由于长时间未使用，该多用表内部电源电动势发生了变化，但仍可欧姆调零。为了测得其内部电源的电动势，实验步骤如下：
①将选择开关旋至欧姆“×10”挡位，红、黑表笔短接进行欧姆调零；
②将一电阻箱串联在两表笔间，实验电路如图2所示，为使测量过程指针偏转范围尽量大些，电阻箱应选用______(填字母序号)；
A.最大阻值99.99Ω
B.最大阻值999.9Ω
③调节电阻箱的阻值，当多用表的指针如图3所示时，通过表头G的电流为______mA；
④连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表的电流I，作出R−1I图像如图4所示，则现在的电源电动势E= ______V。
(3)用该欧姆表测得一定值电阻的阻值为300Ω，如果操作无误，不考虑偶然误差的情况下，则该定值电阻的实际阻值为______Ω。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p−V图像，气泡内气体先从压强为p0、体积为V0、温度为T0的状态A等温膨胀到体积为4V0、压强为pB的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为V0、压强为1.8p0、温度为TC的状态C，B到C过程中外界对气体做功为W，已知p0、V0、T0、W。求：
(1)pB与TC；
(2)B到C过程，气泡内气体内能的变化量。
14.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上，间距为l，MP间接阻值为R的定值电阻，质量为m的金属棒ab垂直导轨放置，导轨和金属棒电阻不计，整个装置处于方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒ab一个水平外力使金属棒从静止开始向右匀加速运动，速度达到v时水平外力大小为该时刻安培力大小的2倍，运动过程中金属棒始终垂直导轨且与导轨接触良好。求：
(1)在速度从零增加到v时间内金属棒的加速度大小；
(2)在速度从零增加到v时间内流过定值电阻R的电荷量。
15.如图所示，长木板B的质量为m2=1.0kg，静止放在粗糙的水平地面上，质量为m3=1.0kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端，一个质量为m1=0.5kg的物块A从距离长木板B左侧l=9.5m处，以速度v0=10m/s向着长木板运动，一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰(时间极短)，之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上，已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求：
(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度；
(2)长木板B的最小长度和物块A离长木板左侧的最终距离．
参考答案
1.D
2.B
3.A
4.C
5.C
6.C
7.C
8.ABD
9.AD
10.AD
11.小于 1M 5f (s4+s5+s6−s1−s2−s3)f2225
12.红 B 6.0 1.4 280
13.解：(1)A→B过程为等温变化，由图可知，pA=p0，VA=V0，VB=4V0
根据玻意耳定律得
pAVA=pBVB
解得：pB=14p0
(2)由图可知，pC=1.8p0，VC=V0
根据理想气体状态方程得
pBVBTB=pCVCTC
解得：TC=1.8T0
(3)B到C过程，根据热力学第一定律可知ΔU=W+Q
其中Q=0，故气体内能增加ΔU=W
答：(1)pB为14p0，TC为1.8T0。
(2)B到C过程，气泡内气体内能的变化量为W。
14.解：(1)金属棒在外力作用下，切割磁感线产生的电动势为：E=Blv
电路中的电流为：I=ER
金属棒受到的安培力：F安=BIl
根据牛顿第二定律：F−F安=ma
变形得到：F−B2l2vR=ma
因为速度达到v时水平外力大小为该时刻安培力大小的2倍，即：F=2F安
联立解得：a=B2l2vmR
(2)通过电阻的电荷量为：q=I−Δt
根据法拉第电磁感应定律：E−=ΔΦΔt=BlxΔt
平均电流为：I−=E−R
又因为a=B2l2vmR是一定值，金属棒做匀变速直线运动：v2=2ax
联立解得在0∼v内流过定值电阻R的电荷量：q=mv2Bl
答：(1)在速度从零增加到v时间内金属棒的加速度大小为B2l2vmR；
(2)在速度从零增加到v时间内流过定值电阻R的电荷量为mv2Bl。
15.解：(1)设物块A与木板B碰撞前的速度为v.由动能定理得：
−μ1m1gl=12m1v2−12m1v02
可得：v= v02−2μgl
代入数据解得：v=9m/s
物块A与长木板B发生弹性正碰，设碰撞后瞬间两者的速度分别为v1和v2.取向右为正方向，由动量守恒定律得：
m1v=m1v1+m2v2．
由机械能守恒得：
12m1v2=12m1v12+12m2v22．
联立解得：v1=−3m/s，v2=6m/s
(2)AB碰撞后B减速运动，C加速运动，B、C达到共同速度之前，由牛顿第二定律，
对木板B有：−μ1(m2+m3)g−μ2m3g=m2a1．
对物块C有：μ2m3g=m3a2．
设从碰撞后到两者达到共同速度经历的时间为t，则有：v2+a1t=a2t
木板B的最小长度为：d=(v2t+12a1t2)−12a2t2
联立解得：d=3m
B、C达到共同速度之后，因μ1