四川省内江市2023_2024学年高三物理上学期第一次月考试题含解析

这是一份四川省内江市2023_2024学年高三物理上学期第一次月考试题含解析，共20页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 我国科研人员对“嫦娥五号”月球样品富铀矿物进行分析，确定月球直到 20亿年前仍存在岩浆活动。已知铀的一种衰变方程为，则（）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】根据衰变和衰变的特点，由质量数守恒和质子数守恒有
解得
故选C。
2. 如图为一质点做直线运动的图像，下列说法正确的是（）．
A. 质点的加速度在时反向B. 质点在内通过的位移大小为
C. 整个过程中，段加速度最大D. 整个过程中，E点所对应的时刻离出发点最远
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知图像的斜率表示加速度，所以质点的加速度在时反向，A错误；
B．由图可知图像与时间轴围成的面积表示位移，所以质点在内通过的位移大小为
B正确；
C．由图可知，内加速度为
内的加速度为
内的加速度为
负号表示加速度的方向，所以整个过程中，段加速度最大，C错误；
D．整个过程中，物体在D点速度方向发生改变，所以D点所对应的时刻离出发点最远，D错误。
故选B。
3. 一个物体做单向直线运动，从A点经B点运动到C点，如图所示，已知BC=2AB，从A点到B点的过程中，前、后半路程的平均速度分别为3m/s、0.6m/s，从B点到C点的过程，前、后半时间的平均速度分别为2m/s、6m/s，则从A点运动到C点的平均速度为（ ）
A. 1m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 5.9m/s
【答案】B
【解析】
【详解】设，；的前、后半程使用的时间分别为和，段使用的时间是，则：
，，
从点运动到点的平均速度为
联立方程，整理得
故选B。
4. 假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动。已知某列车长为L，通过一铁路桥时的加速度大小为a，列车全长通过桥头的时间为t1，列车全长通过桥尾的时间为t2，则列车车头通过铁路桥所需的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全长通过桥头时的平均速度等于t1时刻的瞬时速度v1，则v1＝；列车全长通过桥尾时的平均速度等于t0＋t2时刻的瞬时速度v2，则v2＝；由匀变速直线运动的速度公式可得v2＝v1－a，解得t0＝，故选C．
5. 卡车沿平直公路运输质量为m的匀质圆筒状工件，将工件置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2。则（ ）
A. 当卡车匀速行驶时F1=mgB. 当卡车匀速行驶时F2=mg
C. 卡车安全启动的最大加速度为gD. 卡车安全刹车的最大加速度为g
【答案】C
【解析】
详解】AB．将重力进行分解如图所示，根据几何关系可得
故AB错误。
C．当匀质圆筒状工件对斜面Ⅱ压力为0时，启动加速度最大，则有
得
故C正确；
D．当匀质圆筒状工件对斜面I压力为0时，刹车加速度最大，则有
得
故D错误。
故选C。
6. 如图所示，三根在竖直平面内的光滑细管A、B、C上端平齐，B管竖直放置，A管与B管的夹角为α，C管与B管的夹角为β，且α﹤β。三个小球同时从管口顶端静止释放，经过相同的时间，三球所处位置正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示，ABCD为同一圆上的点，圆的半径为R，小球从A沿光滑杆AB、AC、AD滑下，
从AB下滑用时，有
解得
从AC下滑，有
而AC的长度为
故有
解得
同理若从AD下滑，时间为，即小球到达圆上三点所用时间相同；
依此结论可知，而现在三个小球均从管口上方下滑且无摩擦，相同时间后小球的位置是在同一个圆弧上，且所在位置与竖直位置连线与倾斜轨道夹角为直角，故选C。
7. 如图所示，两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处，它们在介质中形成的机械波波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图为t=0时刻两波源之间形成的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。则（ ）
A. 两列波不会发生干涉
B. t=1.75s时两列波在M点相遇
C. 2s内M点运动的路程为10cm
D. t=100s时两波源之间（不含波源）有6个点不振动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，两列波具有相同的波长，均为
波的传播速度相同，所以具有相同的频率，且相位差恒定，所以两列波会发生干涉，故A错误；
B．由于M点到P点和Q点的距离相等，所以两列波在M点相遇，相遇时间为
故B错误；
C．在2s内，M点实际运动时间为1.25s，根据波长与波速的关系可得
所以在2s内，M点的运动路程为
故C错误；
D．由于两波源振动步调相同，所以当波程差等于半波长奇数倍时，振动减弱，即
解得
所以n可取-3，-2，-1，0，1，2，6个振动减弱点，其振幅为零，即不振动，故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，一弹性轻绳水平放置，a、b、c是弹性绳上的三个质点。现让质点从时刻开始在竖直面内做简谐运动，其位移随时间变化的关系如图乙所示，形成的简谐波同时沿该直线向和方向传播，在时质点第一次到达正向最大位移处，a、b两质点平衡位置间的距离，a、c两质点平衡位置间的距离，则下列选项正确的是（ ）
A. 质点的振动周期为B. 该波的波长为
C. 波速大小为D. 0~2s内质点通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图乙可知周期。故A错误；
BC．设波长为，波速为，第一个波峰从传播到的时间为
解得
该波的波长为
故B错误；C正确；
D．波传播到点所用时间为
c点振动时间
质点通过的路程为
故D错误。
故选C。
9. 如图所示，A、B质量分别为m、M，当A沿倾角为光滑斜面B下滑时，斜面B保持静止不动，B对地面的压力为，B对地面的摩擦力为，重力加速的为g，则（ ）
A
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．A的加速度有竖直向下分量，大小为
以A、B为整体，竖直方向上由牛顿第二定律可得
则
故A错误，B正确；
CD．A的加速度有水平方向分量，大小为
以A、B为整体，水平方向上由牛顿第二定律可得
故C错误，D正确。
故选BD。
10. 下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，其中说法正确的是（ ）
A. 甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点
B. 图乙中用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能
C. 图丙中处于能级的一个氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种频率的光
D. 丁图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角先变小后变大，说明锌板原来一定带正电
【答案】BC
【解析】
【详解】A．甲图是卢瑟福粒子散射实验，粒子与金箔撞击后，绝大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生明显偏转，极少数粒子发生较大程度的偏转，甚至是反向，所以在C处也能看到少量的闪光点，故A错误；
B．图乙是中子轰击原子核发生裂变反应，链式反应会释放出巨大的核能，故B正确；
C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可放出3种不同频率的光子，即从依次跃迁到n=3、2、1，共3种，故C正确；
D．发生光电效应时，电子从锌板表面逸出，会使锌板会带上正电。如果用弧光灯照射原本就带电的锌板，发现验电器的张角变大时，说明锌板所带电荷量增加，因此说明锌板原来一定带正电，故D错误。
故选BC。
11. 一半圆柱工件放置在粗糙水平地面上，外圆柱表面光滑，截面为半圆，如图所示，A为半圆水平直径的端点，为半圆的最高点。将一可视为质点的小物块沿圆柱表面在作用力的作用下，由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中半圆柱工件一直处于静止状态。物块和点的连线与水平方向的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A. 作用力一直减小
B. 工件对物块的支持力先减小后增大
C. 当时地面对工件的摩擦力最大
D. 水平地面对工件的支持力先增大后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由于物块缓慢移动，可看作是平衡状态，设物块和点的连线与水平方向的夹角为，对物块受力分析，由平衡条件可得
物块从点运动到点的过程中，夹角从零增大到90°，所以推力一直减小，物块受到的支持力一直增大，故A正确，B错误；
CD．将物块和工件看作一个整体，对整体受力分析，如图所示
根据平衡条件可得
夹角从零增大到90°，地面对工件的支持力一直增大；当
时地面对工件的摩擦力最大，所以水平地面对工件的摩擦力先增大后减小，故C正确，D错误。
故选AC。
12. 物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点，所用时间为t，现在物体从A点由静止出发，先匀加速直线运动（加速度为a1）到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动（加速度大小为a2）至B点速度恰好减为0，所用时间仍为t。则物体的（ ）
A. vm只能为2v，与a1、a2的大小无关
B. vm可为许多值，与a1、a2的大小有关
C. a1、a2必须满足
D. a1、a2须是一定的
【答案】AC
【解析】
【详解】匀加速过程有
，
匀减速过程有
，
则有
，
解得
，
上述关系与a1、a2的大小无关。
故选AC。
二、实验题（共16分，每空2分）
13. （1）如图所示，甲同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点未画出，经测量发现S1=7．05cm、S2=7．68cm、S3=8．33cm、S4=8．95cm、S5=9．61cm、S6=10．26cm，则A点处瞬时速度的大小是_____m/s，加速度的大小是_____m/s2（计算结果保留两位有效数字）．
（2）在一次实验中，如果乙同学不知道实验所使用的交流电电源的实际频率已超过50Hz，仍然按照50Hz计算，那么他计算出来的平均速度值与真实值相比_____
A．偏大 B．偏小 C．相等 D．不能确定
（3）丙同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带．他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间时间间隔为0．1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示．请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B，C，D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是______
【答案】 ①. 0.864 ②. 0.64 ③. B ④. C
【解析】
【详解】试题分析：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0．1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小．；设0到1之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：a=（a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：
（2）打点周期与交流电的周期相同， =0．02s，当电源频率高于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0．02s，根据，因此测出的平均速度数值将比物体的真实数值小，故B正确；
（3）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出：x45-x34=x34-x23=x23-x12=x12-x01
所以属于纸带A的是C图．
考点：研究匀变速直线运动
【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
14. 小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。如图1，他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：
A.将小石块用不可伸长的细线系好，结点为，细线的上端固定于点；
B.用刻度尺测量间细线的长度作为摆长；
C.将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放；
D.从石块摆至某一位置处开始计时，测出30次全振动的总时间，由得出周期；
E.改变间细线的长度再做几次实验，记下相应的和；
F.根据公式，分别计算出每组和对应的重力加速度，然后取平均值作为重力加速度的测量结果。
（1）小石块摆动的过程中，充当回复力的是______。
A.重力 B.拉力
C.拉力沿水平方向的分力 D.重力沿圆弧切线方向的分力
（2）为使测量更加准确，步骤D中，小明应从______（选填“最大位移”或“平衡位置”）处开始计时。
（3）小明用的长作为摆长，的测量值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
（4）小红利用小明测出的多组摆长和周期的值，作出图线如图2所示，并计算出图线的斜率为，由斜率求出重力加速度______（计算结果保留2位小数）。
【答案】 ①. D ②. 平衡位置 ③. 偏小 ④. 9.74
【解析】
【详解】（1）[1]小石块摆动过程中，指向平衡位置的力为重力沿圆弧切线方向的分力，所以重力沿圆弧切线方向的分力充当回复力。
故选D。
（2）[2]为减小实验误差，应从石块摆到最低点，即从平衡位置开始计时。
（3）[3]由单摆的周期公式
解得
用的长作为摆长，摆长偏短，则测得的重力加速度偏小。
（4）[4]设石块重心到点的距离为，则实际摆长为
可得
解得
可知图像的斜率为
解得
三、计算题（共46分）
15. 如图所示，一单色光平行于直径MN的方向由A点从真空射入半径为R的圆形玻璃砖，入射点A到直径MN的距离为，光线从B点射出，出射点B到直径MN的距离为R，O为圆心。已知真空中的光速为c，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率n；
（2）该单色光在玻璃砖中传播的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）作出光路如图：
由题意可知
，
解得
，
所以
则
又
所以
（2）由几何关系可知
光在玻璃中速度大小
又
联立解得
16. 如图所示，甲从点由静止开始做加速度大小的匀加速直线运动，后，乙以的初速度、的加速度从点匀加速追赶甲，且恰好在B点追上甲。
（1）求A、B两点间的距离；
（2）若乙追上甲后立即做匀速直线运动，甲的运动情况不变，求乙与甲再次相遇时甲的速度大小v。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由位移时间关系，对甲分析有
对乙分析有
代入数据联立解得
（2）设甲、乙第一次相遇时的速度大小分别为，有
解得
17. 如图所示，半径为R的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，在其圆心O的正上方P处有一光滑小滑轮。甲、乙两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为m的小球乙与物块丙通过轻质弹簧连接。当PA间细线的长度与圆柱体的半径相等，且PA与竖直方向的夹角θ=30°时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度大小为g。求：
(1)小球甲的质量；
(2)若缓慢增大小球甲的质量，当PA'与竖直方向的夹角最大时，物块丙对地面的压力恰好为零，求此时小球甲的质量。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)对小球甲分析，由几何关系可知，拉力T和支持力与水平方向的夹角相等，有
对小球乙分析，有
联立可得
(2)对小球甲由平衡条件及相似三角形法有
对小球乙和丙整体分析，有
由题意可得
当与竖直方向的夹角最大时，有
联立解得
18. 如图所示，水平桌面上有质量为的一只长方形空铁箱，铁箱受到水平向右拉力作用，已知铁箱与水平面间动摩擦因数，铁箱内一个质量为的木块置于铁箱底部正中间（木块可视为质点），木块与铁箱之间的摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，则：
（1）拉力为多大时恰好使木块和铁箱发生相对滑动？
（2）若拉力随时间变化如乙图所示，发现时，木块恰好达到铁箱最右侧，求铁箱长度。（铁箱长度结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）刚好发生相对滑动，铁箱和木块间的摩擦力为
对木块受力分析有
解得
对整体分析有
，，
解得
（2）依题意，时
即木块和铁箱没有相对滑动，对整体分析有
解得
可知时，速度为
由图可知时
做减速运动，对整体分析有
解得
可知时，速度为
由图可知时，，对木块分析有
解得
对铁箱分析有
可得
铁箱向右减速，减速停止时所用时间为
木块向右减速，减速停止时用时为
即从到经过时间铁箱和木块都已经停止运动，则木块向右减速为零位移为
铁箱减到零的位移为
木块相对铁箱的位移为
因为木块开始处于木箱底部中间位置，最终木块恰好达到铁箱最右侧，所以木箱长度为