江苏省镇江市2024-2025学年高三上学期9月质量监测物理试题

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考生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本试卷包含选择题和非选择题两部分．考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效．全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分．
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效．
一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项最符合题意．
1. 现代科技可实现“点石成金”。用中子轰击汞可以得到金，核反应方程是，则X是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设X的质量数为x，电荷数为y，根据核反应中质量数与电荷数守恒，可知
，
解得
x=2，
则X是。
故选A。
2. 用电流传感器测量通过小灯泡的电流，时刻加上恒定电压，若考虑金属灯丝电阻与温度的关系，下列表示小灯泡电流随时间变化的图线可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。
故选B。
3. 大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.25eV的金属钾，能产生光电效应的光子种类数为（ ）
A. 3种B. 4种C. 5种D. 6种
【答案】B
【解析】大量处于的激发态的氢原子在向低能级跃迁时能放出光子的有6种，这些光子的能量分别为
用这些光子照射金属钾，能量大于逸出功即可发生光电效应，所以能产生光电效应的光子种类数为4种，为、、、。
故选B。
4. 关于多用电表的使用，选择合适的挡位后，下列连接方式正确的是（ ）
A. 甲图，测量小灯泡两端电压B. 乙图，测量小灯泡工作电流
C. 丙图，测量电阻的阻值D. 丁图，测量二极管正向导通电阻
【答案】B
【解析】A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端电压，但表笔接法错误，故A错误；
B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确，故B正确；
C．丙图是用多用电表直流电压挡测量电阻两端的电压，表笔接法正确，若测量电阻的阻值，需要断开回路中的开关，故C错误；
D．丁图中黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，多用电表测二极管反向电阻，故D错误。
故选B。
5. 喷泉喷出的水做斜抛运动，图中甲、乙为某一喷嘴喷出的两束水柱在空中的轨迹示意图，已知两轨迹的喷射高度之比为，水平距离之比为，则甲、乙两束水喷出的初速度之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】水做斜抛运动，设喷出时，水初速度与水平方向夹角为，则水平速度大小为
根据逆向思维及对称性，可知甲、乙两水柱从起抛点到到达最高，由，可得
由，可得
联立以上式子可得
结合题意，可得甲、乙两束水喷出的初速度之比为
故选A。
6. 如图所示，一个轻质细绳OA把甲球挂在光滑竖直墙壁上A点，若将甲球替换为密度相同、半径小于甲球的乙球，则乙球对墙的压力和对轻绳的拉力与甲球相比（ ）
A. 压力大，拉力小B. 压力大，拉力大
C. 压力小，拉力小D. 压力小，拉力大
【答案】C
【解析】设绳子与墙壁的夹角为θ，绳对球的拉力为T，墙对球的支持力为F，对球受力分析有
设绳长为l、球的半径为r，则有
因，则有
，
比较得出
，
根据牛顿第三定律可知，乙球对墙的压力与甲球相比更小，对轻绳的拉力与甲球相比更小，故选C。
7. 2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，如图所示，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在Ⅰ轨道运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度
B. 飞船在三个轨道上的运行周期
C. 飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能
D. 飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等
【答案】C
【解析】A．根据万有引力等于向心力
可得
可知飞船在Ⅰ轨道运行速度大于在Ⅲ轨道上的运行速度，选项A错误；
B．根据开普勒第三定律
因为
可知飞船在三个轨道上的运行周期
选项B正确；
C．飞船从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要进行加速，机械能增加，则飞船在Ⅱ轨道上机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能，选项C正确；
D．根据开普勒第二定律可知，飞船在三个不同轨道上运行时，与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选C。
8. 如图甲所示，a、b为介质中相距7m且振动方向相同的两个波源，c为ab连线上距a为3m的一点．在时刻，a、b同时开始振动，振动图像均如图乙所示，在时，c点开始振动．则下列说法正确的是（ ）
A. 该波频率为2HzB. 该波波长为1m
C. c点起振的方向沿y轴负方向D. c点为两波相遇后的振动减弱点
【答案】D
【解析】A．由乙图可知该波的周期
根据周期和频率的关系可得
A错误；
B．由题可知，该波的波速
由波速、频率、波长的关系可知
解得
B错误
C．根据沿波传播的方向上“上波下、下波上”的特点，可知c点的起振方向沿y轴正方向，C错误；
D．由于两列波源的振动步调一致，且c点到两列波源的距离之差
故c点为两波相遇后的振动减弱点，D正确。
故选D。
9. 如图所示，在的区域内存在某种介质，其折射率随x轴均匀变化．有两束激光a、b从左侧同一位置沿相同方向射向该介质，传播路径如图，则下列说法正确的是（ ）
A. 该介质折射率随x的增大而增大
B. 激光a、b从介质右侧射出的光线一定平行
C. a光的频率比b光的频率大
D. a光的光子能量大于b光的光子能量
【答案】A
【解析】A．介质的折射率随着x的变化而变化，由图知，x一定时，入射角大于折射角，可知此介质的折射率随着x的增大而增大，故A正确；
B．根据折射定律
折射率随x轴均匀变化，则激光a、b从介质右侧射出的光线的折射角不同，两光线一定不平行，故B错误；
C．由光线的偏折程度知介质对光a的折射率比对光b的折射率小，所以a光的频率比b光的频率小，故C错误；
D．a光的频率比b光的频率小，根据可知，a光的光子能量小于b光的光子能量，故D错误；
故选A。
10. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，过程是等压过程，过程是等温过程，过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是（ ）
A. 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B. 过程，气体对外做功，内能不变
C. 过程，气体分子平均速率先不变后变小
D. 过程，气体从外界吸收的热量小于放出的热量
【答案】D
【解析】A．过程是等压过程，由图可知，气体体积变大，气体对外界做功，根据盖吕萨克定律可知，气体的温度升高，则气体内能增大，可知，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，故A错误；
B．过程是等温过程，气体内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，故B错误；
C．结合AB分析可知，过程，气体温度先升高后不变，则气体分子平均速率先变大后不变，故C错误；
D．过程，气体的内能不变，由图可知，气体状态变化为逆时针，外界对气体做功，由热力学第一定律可得，整个过程气体放热，即气体从外界吸收的热量小于放出的热量，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，Q物块放置在水平地面上，上方连接一轻弹簧时刻将P物块从弹簧的上端由静止释放．P向下运动距离为时，所受合外力为零；运动时间为时到达最低点．在P运动的过程中，不计空气阻力．下列关于P物块的速度v、相对于初始位置的位移x，Q物块所受弹簧的弹力F、对地面的压力N之间关系可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】AD．由物块P的受力可知
由此可知，随着物块P向下的运动，弹簧的压缩量越来越大，弹力也越来越大，故P向下运动距离为的过程加速度向下减小，做加速度减小的加速运动；P从距离为向下运动距离至的过程中加速度向上增大，做加速度增大的减速运动，A错误，D正确；
B．Q物块所受弹簧的弹力F与P物块所受弹力大小相等，由胡克定律可知，随着压缩量的增加，越来越大直至速度为零，B错误；
C．由物块Q的受力可知
P物块运动时间为时到达最低点，此时弹簧的弹力最大，C错误。
故选D。
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系．
（1）实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为__________
A. 直流220VB. 交流220VC. 直流6VD. 交流6V
（2）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带．轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是__________
A. 移去小车上的砝码B. 增加小车上砝码的质量
C. 垫块位置向左调整D. 降低垫块高度
（3）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示．由图可知，甲组所用槽码的质量__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙组槽码的质量．小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的．请判断该观点是否正确，简要说明理由__________．
（4）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的__________．
A. B.
C. D.
【答案】（1）B （2）D
（3） ①. 小于 ②. 不正确，原因是不满足小车和砝码的质量M远大于槽码的质量m （4）B
【解析】
【小问1详解】
实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为220V的的交流电。
故选B。
【小问2详解】
轻推小车后，打出纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，小车做加速运动，要保证小车做匀速运动，垫块位置向右调整或降低垫块高度。
故选D。
【小问3详解】
[1]设槽码的质量为m，以小车和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律有
整理得
则斜率
甲组的斜率大，说明甲组所用槽码的质量小于乙组槽码的质量；
[2]由
可知小明的观点不正确，图像不过原点的原因是槽码的质量不可忽略，即不满足小车和砝码的质量M远大于槽码的质量m。
【小问4详解】
根据牛顿第二定律有
整理得
图线为一条过原点的倾斜直线。
故选B。
13. 一气象探测气球，充入压强为1个标准大气压、温度为27℃的氦气时，体积为。在探测过程中，气球内氦气的压强始终与外界大气压强相同，在上升过程中气球内部启动一持续加热装置而维持其温度不变，探测高度处的压强为0.5个标准大气压，气温为，到达探测高度后，停止加热，保持气球高度不变，求：
（1）气球在停止加热前的体积；
（2）气球在停止加热较长一段时间后的体积。
【答案】（1）6m3 （2）5.2m3
【解析】
【小问1详解】
1个标准大气压为，气球在停止加热前气球内的气体做等温变化，根据根据玻意耳定律有
式子中，，，代入上式求得气球在停止加热前的体积
【小问2详解】
在停止加热较长一段时间后，气球内的氦气温度逐渐从
下降到与外界气体温度相同，即
这是一等压过程，根据盖－吕萨克定律，有
代入数据，解得气球在停止加热较长一段时间后的体积为
14. 如图所示，在水平面内有圆心为O、半径为a的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t变化的关系为B=kt（k为大于0的已知常数），一个由同种材料、相同粗细金属制成的边长为a的等边三角形线框OAB置于磁场中，AB边电阻为R，求：
（1）线框中的感应电动势E；
（2）线框t0时间内产生的热量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律可得
【小问2详解】
根据焦耳定律可得
15. 如图所示，一根光滑的水平横杆MN上穿有一个质量为2m的物块B，物块B紧靠一固定在杆上的挡片R。一根长度为l的轻绳一端系在物块B的下端O点，另一端连接着质量为m的A球，初始时轻绳OA与竖直方向成，AP沿水平方向。剪断AP绳，释放A球，不计空气阻力，取重力加速度为g。求：
（1）剪断AP绳前，AP绳上的拉力；
（2）A球第一次运动到O点正下方时，OA绳上的拉力；
（3）A球释放后第一次运动到最高处时，距离O点的竖直高度。
【答案】（1）
（2）
（3）0.5l
【解析】
【小问1详解】
剪断AP绳前，AP绳上的拉力
【小问2详解】
A球第一次运动到O点正下方时，对AB系统由动量守恒和能量关系可知
对A球由牛顿第二定律可知
解得
【小问3详解】
因系统水平方向的动量守恒，则当A球释放后第一次运动到最高处时，AB两物体共速，此时两物体的速度均为零，由能量守恒关系可知，A球仍能上升到原来的高度，即此时A球距离O点的竖直高度
16. 如图所示，在P点有一粒子源可发射质量为m、电荷量为的粒子。以O为圆心有一大圆与小圆，大圆半径为r，大圆外存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，大圆与小圆之间的区域存在方向沿半径向外的辐向电场，不计粒子重力。
（1）若粒子源垂直OP向下射出速率为的粒子，求粒子在磁场中运动的半径与周期；
（2）若，现以某一速度垂直OP方向向上发射粒子，使粒子恰能沿半径方向进入大圆内，且运动到小圆处速度为零。
①求大小两圆间的电势差U；
②求该粒子再次回到P点时在磁场中经历时间。
【答案】（1），
（2）①，②
【解析】
【小问1详解】
粒子在磁场中，根据牛顿第二定律
解得粒子在磁场中运动的半径为
根据可知，粒子在磁场中运动的周期为
【小问2详解】
①粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
解得
根据牛顿第二定律
解得
粒子在两圆之间运动过程中，根据动能定理
解得
②粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
由几何关系可知，粒子在磁场中运动的总的圆心角为
所以，该粒子再次回到P点时在磁场中经历的时间为