2024-2025学年贵州省遵义市第十五中学等校高三上学期第四次月考（12月）物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年贵州省遵义市第十五中学等校高三上学期第四次月考（12月）物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了 篮球从距水平地面高为1等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 钍是一种放射性元素，广泛分布在地壳中。钍经中子轰击可得到核燃料铀，其反应方程为，此反应能将地球上现有的钍资源变成潜在的核燃料。下列说法正确的是（ ）
A. X为质子B. 该过程发生了一次衰变
C. 该过程发生了一次衰变D. 原子核的质量小于原子核的质量
【答案】D
【解析】A．根据电荷守恒定律知，X质量数为零，电荷数为-1，为电子，选项A错误；
BC．衰变是自发的，方程中使用了中子轰击，不属于衰变，选项BC错误；
D．原子核的质量大于原子核的质量，选项D正确。故选D。
2. 如图所示，摩托车比赛中，骑手为了快速通过水平弯道，经常将车身压向内侧，俗称压弯。将摩托车过弯道看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 摩托车过弯道时处于平衡状态
B. 摩托车过弯道的速度越大，受到的支持力越大
C. 摩托车过弯道时所需的向心力由地面的摩擦力提供
D. 摩托车过弯道的速度越大，轮胎与地面的夹角越大
【答案】C
【解析】A．摩托车过弯道时具有向心加速度，不是平衡状态，选项A错误；
BC．摩托车过弯道时的向心力由摩擦力提供，速度越大，受到的摩擦力越大，支持力不变，总等于摩托车和人的总重力，选项B错误、C正确；
D．摩托车过弯道的速度越大，摩擦力越大，而支持力不变，则摩擦力与支持力的合力与地面的夹角越小，即轮胎与地面的夹角越小，选项D错误。
故选C。
3. 某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ）
A. 防窥屏厚度不影响可视角度
B. 屏障的高度d越大，可视角度越大
C. 透明介质的折射率越小，可视角度越大
D. 防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
【答案】A
【解析】A．因屏障的高度一定，则从光源发出的光射到界面时的最大入射角一定，则可视角度也是一定的，防窥屏的厚度不影响可视角度，选项A正确；
B．若屏障的高度越大，即d越大，则入射角变小，根据折射定律可知，其折射角变小，可视角度变小，选项B错误；
C．因可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，故透明介质的折射率越小，空气中的折射角越小，可视角度越小，选项C错误；
D．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光的入射角都小于临界角，没有发生全反射，选项D错误。
故选A。
4. 篮球从距水平地面高为1.8m处由静止释放，与地面作用0.07s后，反弹的最大高度为0.8m。已知篮球的质量为0.6kg，不计空气阻力，取重力加速度大小，则地面对篮球的平均作用力大小约为（ ）
A. 75NB. 81NC. 87ND. 92N
【答案】D
【解析】设篮球与地面碰撞前的速度大小为，与地面碰撞后的速度大小为，地面对篮球的平均作用力大小为，则有
向上为正，由动量定理
解得
故选D。
5. 火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度的比值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据
解得
可得
故选C。
6. 某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器T1的原、副线圈的匝数之比为k1，理想降压变压器T2的原、副线圈的匝数之比为k2，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，L1、L2为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡L1恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（ ）
A. 仅增大k1
B. 仅减小交流电的频率（电压不变）
C. 仅减小变压器T1的输入电压
D. 仅将两变压器之间的输电线加粗
【答案】D
【解析】A．开关S断开时，灯泡工恰好正常发光；闭合开关，两灯泡均正常发光，则灯泡两端电压不变，降压变压器副线圈中电流加倍，k2不变的情况下，由
可知降压变压器的原线圈两端电压不变，由
可知降压变压器的原线圈中电流加倍，若仅增大，由可知升压变压器副线圈两端电压降低，而输电线上的电压降
加倍，降压变压器原线圈两端电压
可知降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故A错误；
B．若仅增大交流电的频率，则升压变压器副线圈电压不变，由于输电线上的电压降
加倍，造成降压变压器原线圈两端电压降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故B错误；
C．仅减小变压器的输入电压，则升压变压器副线圈两端电压降低，由于输电线上的电压降U加倍，则降压变压器原线圈两端电压降低，则降低，不能满足两盏灯泡均正常发光，故C错误；
D．仅将两变压器之间的输电线加粗，则输电线的电阻减小，升压变压器副线圈电压不变，输电线上的电压降U可能不变，降压变压器原线圈两端电压也就不变，则不变，能满足两盏灯泡均正常发光，故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，一粗细均匀长细管开口向下竖直固定时，管内高度为H的水银柱上方封闭气体的长度为h，现将细管缓慢旋转至开口竖直向上，如图乙所示。已知大气压强恒为，水银的密度为，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为g，图乙中封闭气体的长度h＇（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设细管的横截面S，题图甲乙中封闭气体的压强为、，则有
根据玻意耳定律
解得
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，虚线a、b、c代表某点电荷产生的电场的三条电场线，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，质点经过P、Q两点时的加速度大小分别记为、，动能分别记为、，电势能分别记为、，下列判断正确的是（ ）
A. B. C. D. 场源电荷带负电
【答案】AB
【解析】A．电场线的疏密反映电场强度的大小，则P点场强大于Q点，可知质点在P点加速度较大，即
选项A正确；
BC．质点受到的电场力指向轨迹的凹侧，显然若质点从P点到Q点，电场力做负功，动能减小，电势能增大，即
，
选项B正确、C错误；
D．电场力大致向右，则场强大致向左，则该电场线由正电荷产生，选项D错误。
故选AB。
9. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为，在O点击中网球，球以的速度垂直球拍离开O点，恰好垂直击中墙壁上的P点，忽略空气阻力的影响，取重力加速度大小，，下列说法正确的是（ ）
A. 网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为
B. 网球由O点运动到P点的时间为1.6s
C. O、P两点间的水平距离为19.2m
D. O、P两点间的高度差为12.8m
【答案】BCD
【解析】A．网球的逆向运动（由P点到O点）为平抛运动，对O点速度进行分解可得
选项A错误；
B．在竖直方向上有
解得
选项B正确；
C．O、P两点间的水平距离
选项C正确；
D．O、P两点间的高度差
选项D正确。
故选BCD。
10. 如图所示，有界匀强磁场的宽度为d，一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度垂直边界射入磁场，离开磁场时的速度偏角为，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d
B. 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
C. 带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
D. 匀强磁场的磁感应强度大小为
【答案】B
【解析】A．由几何关系可知，带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为
选项A错误；
B．带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
选项B正确；
C．带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
选项C错误；
D．根据
解得匀强磁场的磁感应强度大小为
选项D错误。
故选B。
三、非选择题：共57分。
11. 用如图甲所示的装置做探究加速度与力、质量的关系实验，木板保持水平，细绳与木板平行，图中力传感器用来测绳子上的拉力F，打点计时器所接电源的频率为50Hz，回答下列问题：
（1）当悬挂一个钩码时，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中相邻两点间有四个点未画出，可知小车的加速度大小a=__________（结果保留两位小数）。
（2）改变钩码数量多次实验，得到多组a、F数据，以加速度a为纵坐标、拉力F为横坐标描点得到斜率为k的直线，则小车和力传感器的总质量__________。
【答案】（1）021##0.20##0.22
（2）
【解析】【小问1详解】
图中相邻两点间有四个点未画出，根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问2详解】
根据牛顿运动定律有
整理得
即
解得
12. 多用电表内部有一块方形电池，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A．待测方形电池；
B．电压表（量程为，内阻为）；
C．电流表（量程为，内阻为）；
D．滑动变阻器（阻值范围为）；
E．电阻箱（阻值范围为）；
F．开关、导线若干。
（1）该同学根据现有实验器材，设计了如图甲所示的电路图，实验需要把电压表量程扩大至，则电阻箱的阻值应调整为__________
（2）将的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，闭合开关S，移动的滑片，测出多组U、I数据，并作出如图乙所示的图线，由此可得，该电池的电动势为__________V、内阻为__________。（结果均保留一位小数）
【答案】（1）6000
（2）右 9.1 2.0
【解析】【小问1详解】
把电压表量程扩大3倍，则电阻箱分压6V，则电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即需将电阻箱的阻值调整为。
【小问2详解】
[1]闭合开关前，滑片应处于最右端，电阻最大，保护电路；
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合题图乙有
解得
13. 我国的第五代制空战斗机歼具备高隐身性、高机动性等能力。某次垂直飞行测试试验中，歼沿水平跑道加速至离地后，机头瞬间朝上开始竖直向上飞行，飞机在10s内匀加速至。已知该歼的质量，歼加速阶段所受的空气阻力恒为重力的，忽略战斗机因油耗等导致的质量变化，取重力加速度大小。求：
（1）歼加速阶段的加速度大小a；
（2）歼加速阶段发动机的推力大小F。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
根据加速度定义有
其中，，解得
【小问2详解】
根据牛顿运动定律有
解得
14. 如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上、处，两波源都沿y轴方向振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为。
（1）求这两列波的波长；
（2）两波源之间有几个振动加强点？
【答案】（1）6m （2）4
【解析】【小问1详解】
由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有
解得
【小问2详解】
两列波叠加，将出现干涉现象，由题中图像可知，两列波振动步调相反，振动加强点到O、M两点的距离之差为半波长的奇数倍，在轴上的位置为，即，则对应的加强点有
、3.5m、6.5m、9.5m
共4处振动加强点。
15. 如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，沿水平面固定一个V字形的光滑金属框架CAD，已知，导体棒EF在水平外力作用下，在框架上从A点由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，导体棒和框架始终构成等边三角形回路，经过时间t导体棒运动到图示位置。已知导体棒的质量为m，框架和导体棒的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为，框架和导体棒均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直，且与框架接触良好。求：
（1）t时刻回路中的感应电动势E；
（2）t时刻通过回路的电流I；
（3）t时刻外力的功率P。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
设t时刻导体棒的速度大小为v，切割磁感线的有效长度为l，则有
感应电动势为
根据速度-时间关系
联立解得
【小问2详解】
设时刻回路的总电阻为R，则有
根据闭合欧姆定律，有
联立解得
【小问3详解】
根据牛顿运动定律，有
功率为
解得