天津市南開中學2024-2025學年高三下學期第五次月考物試卷（含解析）

天津市南開中學高三物理學科第五次月考考試時間：60分鐘本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，共100分。考試結束后，將答題卡交回。Ⅰ卷(選擇題共40分)一、單項選擇題(共5題，每題5分，共25分)1.下列說法中正確的是()A.圖甲是研究光電效應的電路圖，只要入射光照射時間足夠長，電路中就能形成光電流B.圖乙是α粒子散射實驗示意圖，盧瑟福分析實驗數據后提出原子核式結構模型C.圖丙是氫原子能級圖，處于基態(tài)的氫原子可吸收能量為10.5eV的光子發(fā)生躍遷D.如圖丁所示，放射性元素鈾衰變過程中產生的射線中，γ射線的穿透能力最弱2.2024年5月3日17時27分嫦娥六號成功發(fā)射，經過5天的飛行被月球引力捕獲，進入環(huán)月軌道，經過連續(xù)多次近月制動，軌道逐漸降低。先在距離月球表面200km的環(huán)月軌道I上運行，隨后變軌進入近月點離月球表面15km、遠月點離月球表面200km的軌道Ⅱ上，如圖所示，A處為變軌位置，A、B分別為橢圓軌道Ⅱ的遠月點和近月點，下列說法正確的是()A.嫦娥六號在A處變軌時應加速B.嫦娥六號在軌道Ⅱ從A到B運行時機械能增大試卷第1頁，共8頁C.嫦娥六號在B點的速率小于軌道Ⅰ上運行的速率D.嫦娥六號在軌道Ⅰ上運行時的周期大于在軌道Ⅱ上運行時的周期3.取一個透明塑料瓶，向瓶內注入少量的水。將橡膠塞打孔，安裝上氣門嘴，再用橡膠塞把瓶口塞緊，并向瓶內打氣，橡膠塞迅速跳出，瓶內出現白霧。橡膠塞跳出過程中()A.瓶內氣體溫度迅速下降B.瓶內氣體一直向外界放熱C.瓶內氣體對外界做負功D.氣體分子單位時間對瓶壁單位面積碰撞的個數增大4.2024年12月3日、我國航母福建艦完成第五次海試順利歸來。在本次海試過程中最引人關注的就是艦載機的成功著艦。艦載機在航母降落時，需要阻攔索使飛機快速停下來。此過程可以簡化為如圖所示的模型，艦載機從正中央鉤住阻攔索，實現減速。阻攔索一直處于繃緊狀態(tài)、艦載機勾住阻攔索后立即處于無動力狀態(tài)、不計空氣阻力。則下列說法正確的是()A.若阻攔索產生的張力為恒力，則飛機做勻減速直線運動B.若阻攔索產生的張力為恒力，則阻攔索被拉伸得越長，對飛機的作用力就越小C.若阻攔索對飛機的作用力為恒力、則飛機剛勾住阻攔索的瞬間阻攔索最容易斷D.若阻攔索對飛機的作用力為恒力，則阻攔索被拉得越長，阻攔索上的張力越大5.如圖甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.t=0.1s時，線框平面與中性面垂直B.t=0.05s時，通過線框的磁通量最大C.線框勻速轉動時的角速度大小為10πrad/sD.線框產生的交變電動勢的有效值為110V試卷第2頁，共8頁二、多項選擇題(共3題，每題5分，共15分)6.如圖(a)所示，2024年12月10日，北京上空出現幻日奇觀，太陽的左右兩側各出現了一個“小太陽”?；萌帐翘柟獗槐≡茖永锏慕孛鏋檎呅蔚谋凵湫纬傻?，其原理如圖(b)所示。a、b是光線經某截面折射后射出的兩束單色光，則()A.若a光是黃光，則b光可能是紅光B.a光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現象C.在任何情況下，a、b兩光的傳播速度都相等D.a、b兩光中，b光更有可能使某金屬發(fā)生光電效應7.在x=0.6m處的波源P產生一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在x=-0.6m處的波源Q產生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時刻兩波源開始振動，t=0.3s時兩列簡諧波同時傳到O點，波形圖分別如圖中實線和虛線所示，則下列說法正確的是()A.兩列波的波速大小均為2m/sB.再經過0.1s,平衡位置在x=-0.2m處的質點位移為0.1mC.兩列波疊加穩(wěn)定后，在0<x<0.6m間共有1個振動加強點D.平衡位置在x=0.2m處的質點，在前0.5s內運動的路程為60cm8.中國空間站天和核心艙配備了四臺國產化的LHT—100霍爾推進器，其簡化的工作原理如圖所示。放電通道兩端的電極A、B間存在一加速電場E，工作時，工作物質氙氣進入放電通道后立即被電離為一價氙離子，再經電場加速噴出，形成推力。單臺推進器每秒噴出的一價氙離子數n=1.8×1019個，速度試卷第3頁，共8頁為m=2.2×10-25kg,電子電荷量A.A、B兩電極間的加速電壓為275VB.A、B兩電極間的加速電壓為375VC.單臺霍爾推進器產生的平均推力大小約為0.08ND.單臺霍爾推進器向外噴射氙離子形成的電流約為29AⅡ卷(共60分)三、實驗題(共2小題，共12分)9.(1)楊氏雙縫干涉實驗被譽為史上“最美”的十大物理實驗之一。在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖甲所示。①雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖乙所示。使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時螺旋測微器上的示數情況如圖丙所示，其讀數為mm。若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為(用所給物理量的字母表示)。試卷第4頁，共8頁②若測量頭中觀察到的圖樣如圖丁所示，波長的測量值真實值(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)為了測量電阻Rx的阻值，某同學設計了如下實驗：①用多用電表的歐姆“×10”擋位測量待測電阻R?，指針偏角太大，換倍率后指針如圖(a)所示，則Rx②為精確測量出該電阻阻值，他設計如圖(b)實驗電路，實驗器材如下：A.電源(電壓約為9V，內阻不計)B.待測電阻RxC.電流表A?(量程為0.3A,內阻約為5Ω)D.電流表A?(量程為1A,內阻約為2Ω)E.電阻箱R(阻值范圍0~99.99Ω)F.保護電阻RG.開關1個、導線若干①按照圖(b)連接好電路，位置X應接入電流表(選填“A?”或“位置Y接另一個電流表；②調節(jié)電阻箱R，閉合開關S，記錄兩個電流表的讀數分別.I1③多次調節(jié)電阻箱R，測量并記錄多組數據；④利用圖像處理實驗數據，得到如圖(c)所示的圖線；⑤由圖中數據可知，Rx=_Q,位置X處的電流表的內阻試卷第5頁，共8頁四、計算題(共3小題,10題14分,11題16分,12題18分,共48分)10.(14分)我國的許多大型快遞點已使用智能翻盤式分揀機器人自動分揀快遞以提升分揀效率。如圖所示，智能機器人攜帶質量m=5kg的包裹沿傾角為α的軌道從供包臺運往分揀口，運送過程中托盤表面與斜面平行。包裹與托盤保持相對靜止，在抵達分揀口時，兩者速度恰好減為零。機器人開始翻轉托盤，當托盤傾角緩慢增大到β=19°時，包裹即將滑下，機器人繼續(xù)翻轉托盤，讓包裹沿圓弧AB下滑并以v0=3m/s的速度從C點水平進入長為7m的水平傳送帶。包裹與托盤間的動摩擦因數μ?=0.75,包裹與傳送帶間的動摩擦因數μ2(1)軌道的傾角α；(2)為了將包裹從C處傳送到D處，電動機需要多做的功W。試卷第6頁，共8頁11.(16分)某水平安裝的“智能緩沖器”的結構如圖所示，其核心部件是形成如圖所示N極和S極的柱狀電磁鐵，該電磁鐵產生的磁場(視為勻強磁場)分布在長度為d(未知)的整個側面區(qū)域，磁場方向垂直于N極側面指向左右兩側，N極上下空間無磁場，該電磁鐵由智能調節(jié)器(圖中未畫出)自動調節(jié)磁場的磁感應強度大小。與N極完美重合固連的柱狀長桿其橫截面是邊長為L的正方形，涂有絕緣漆及潤滑油的正方形金屬框(邊長略大于L)質量為m、電阻為R。金屬框套在長桿上以任意初速度沿著桿向磁場運動，進入磁場前智能調節(jié)器根據框的初速度大小調定磁場的磁感應強度大小，讓框進入磁場后都能在磁場末端恰好減速到零。某次測試，框的初速度為v0,智能調節(jié)器調定的磁感應強度大小為(1)該次測試，框在磁場中減速到零的過程中，框上感應電流所產生的焦耳熱；(2)該次測試，框剛進入磁場時受到的安培力大小；(3)若某次測試，框的初速度為2v試卷第7頁，共8頁12.(18分)2025年1月20號，中國“人造太陽”EAST裝置在1億攝氏度下持續(xù)運行1066秒，首次實現高約束模式等離子體千秒級穩(wěn)態(tài)運行，這一突破刷新世界紀錄。托卡馬克裝置是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環(huán)形容器，將容器簡化為如圖1所示的足夠長的空心圓柱，其半徑為R0=2+1(1)氘核運動時能夠恰好不與容器相碰，求氘核發(fā)射的速度v(2)氚核發(fā)射速度v02(3)假設原子核發(fā)射裝置只持續(xù)穩(wěn)定發(fā)射速度為v02=23試卷第8頁，共8頁天津市南開中學高三物理學科第五次月考一、單項選擇題(共5題，每題5分，共25分)題號12345答案BDACB二、多項選擇題(共3題，每題5分，共15分)題號678答案BDACAC三、實驗題(共2小題，共12分)9.(1)①1.690xd7L(2)①11②A?104.0四、計算題(共3小題,11題14分,12題16分,13題18分,共48分)10.(1)18°(2)270J【詳解】(1)當托盤傾角緩慢增大到β=19°時，包裹即將滑下，此時有mgsin(α+β)=μ?mgcos(α+β)解得tan(α+β)=μ?有α+β=37°解得α=18°(2)對包裹，在傳送帶上有a設包裹勻加速時間t?與傳送帶共速，有t其勻加速位移為x試卷第9頁，共4頁包裹先勻加速ls時間與傳送帶共速，再勻速運動到D點。對電動機，有W=f?11.【詳解】(1)由能量守恒，環(huán)的初動能全部轉化為電能，所以Q=(2)環(huán)剛進入磁場時E=2I=左右兩邊的環(huán)都要受到安培力，所以F=2(3)由第一次測試，由動量定理得4解得d=當初速度為2v?時4解得B=12.(1)qBR;212πmqB+【詳解】(1)當氚核的軌跡恰好與容器相切時，氚核恰好不與容器相碰，設氚核做圓周運動的半徑為r，由幾何關系得rR試卷第10頁，共4頁聯(lián)立解得r=Rq解得v(2)氚核做圓周運動的半徑為r'，則qv解得r根據幾何關系可知氚