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2024-2025學(xué)年湖北省高中名校聯(lián)盟高三（上）月考物理試卷（11月）
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.宇宙射線進(jìn)入地球大氣層時(shí)，同大氣作用產(chǎn)生中子，中子撞擊大氣中的氮引發(fā)核反應(yīng)產(chǎn)生碳，核反應(yīng)方程為，具有放射性，發(fā)生衰變變成，的半衰期為年。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是( )
A. 發(fā)生衰變變成
B. 個經(jīng)過年后將剩余個
C. 全球大氣變暖，的半衰期將會發(fā)生改變
D. 測量某古木樣品中的含量，如果含量是現(xiàn)代植物的，可推測古木的歷史有年
2.如圖所示，一只猴子單臂靜止吊掛在傾斜的樹枝上，某時(shí)刻用力拉樹枝使身子向上運(yùn)動到某個高度再次靜止吊掛。以下說法正確是( )
A. 靜止吊掛時(shí)，猴子受到兩個力作用
B. 靜止吊掛時(shí)，猴子對樹枝的作用力方向垂直樹枝向下
C. 兩次在不同高度吊掛，樹枝對猴子的作用力相同
D. 猴子向上運(yùn)動時(shí)，樹枝對猴子的作用力大于猴子對樹枝的作用力
3.如圖所示，一束復(fù)色光由空氣射向半圓形玻璃磚的點(diǎn)，在玻璃磚中分成、兩束單色光，其出射點(diǎn)分別為、，已知、為玻璃磚的直徑。則( )
A. 的波長大于的波長
B. 的頻率大于的頻率
C. 在玻璃中，的波速大于的波速
D. 從到的時(shí)間等于從到的時(shí)間
4.年月日時(shí)分，在月球上方的圓軌道上，嫦娥六號在軌控發(fā)動機(jī)和姿控發(fā)動機(jī)的持續(xù)作用下，著上組合體著陸器和上升器相對月球的速度大小從約逐漸減小，最終實(shí)現(xiàn)月面軟著陸。下列說法正確的是( )
A. 月球的第一宇宙速度小于
B. 著上組合體下降過程中，月球引力對其做正功，著上組合體的速度逐漸增大
C. 軌控發(fā)動機(jī)噴氣方向與著上組合體速度方向的夾角小于，才能實(shí)現(xiàn)著上組合體減速下降
D. 為了讓著上組合體能夠平穩(wěn)降落到月球表面，著上組合體相對月面的速度逐漸減為零時(shí)，其加速度不需要減小為零
5.為了保證東部地區(qū)用電，國家采取運(yùn)煤和輸電兩個策略。運(yùn)煤千米費(fèi)用是購煤費(fèi)用的相當(dāng)于輸電損耗，而用萬伏高壓輸電，輸電損耗卻高達(dá)。在輸電功率不變的情況下，為了使千米距離的輸電效率與運(yùn)煤時(shí)相當(dāng)，需要將輸送電壓提升到大約( )
A. 萬伏 B. 萬伏 C. 萬伏 D. 萬伏
6.一列簡諧橫波沿軸傳播，圖是時(shí)刻波的圖像，圖是處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。下列說法正確的是( )
A. 該列橫波沿軸負(fù)方向傳播
B. 處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的振動速度是
C. 的時(shí)間內(nèi)，該列橫波傳播的距離為
D. 時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為
7.如圖所示為自激式發(fā)電機(jī)的原理圖，它由一個可以繞導(dǎo)電軸旋轉(zhuǎn)的金屬圓盤和兩匝固定的線圈組成，線圈通過電刷與轉(zhuǎn)軸、圓盤邊緣均良好接觸。開始轉(zhuǎn)動前圓盤有較弱的剩磁，用外力驅(qū)動圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)從上往下看，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場使圓盤的磁場增強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生更大的感應(yīng)電流，圓盤磁場進(jìn)一步增強(qiáng)，如此循環(huán)往復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)自激發(fā)電。設(shè)開始轉(zhuǎn)動時(shí)，圓盤剩磁的磁場方向向上，下列說法正確的是( )
A. 線圈中的感應(yīng)電流是順時(shí)針方向從上往下看
B. 線圈中的感應(yīng)電流在圓盤處激發(fā)的磁場與圓盤最初的剩磁方向相同
C. 圓盤所受的磁場力的方向與圓盤轉(zhuǎn)動的方向一致
D. 圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動也能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的自激式發(fā)電
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
8.甲、乙兩位同學(xué)從同一地點(diǎn)搬相同規(guī)格的桶裝水，到同一樓層的各自班級，并將桶裝水緩慢放置在相同型號的飲水機(jī)上不考慮灑出來的水以及水的晃動，已知甲的肩膀比乙高，則( )
A. 搬水的全過程中，甲、乙對桶裝水做的功一樣多
B. 搬水的全過程中，若甲、乙所用的時(shí)間相同，則兩人對桶裝水做功的平均功率相同
C. 將桶裝水從地面拎起，到放在肩上并站直的過程中，甲、乙對桶裝水做的功相同
D. 將桶裝水從地面拎起，到放在肩上并站直的過程中，重力對桶裝水做功的瞬時(shí)功率越來越大
9.某個物理量的變化量，與發(fā)生這個變化所對應(yīng)的位移的比值，叫做這個量對位置的變化率。下列說法正確的是( )
A. 若、表示某質(zhì)點(diǎn)在軸上做勻加速直線運(yùn)動的速度和位置坐標(biāo)，則是恒定不變的
B. 若、表示某質(zhì)點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的豎直和水平位置坐標(biāo)，則是恒定不變的
C. 若、表示某質(zhì)點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做平拋運(yùn)動時(shí)的動量與水平位置坐標(biāo)，則是恒定不變的
D. 若、表示某點(diǎn)電荷沿著勻強(qiáng)電場中某條直線運(yùn)動時(shí)的電勢能和位置坐標(biāo)，則是恒定不變的
10.如圖所示，傾角為的斜面體靜止放置在水平面上，將滑塊從斜面體上端由靜止釋放，若滑塊與斜面體質(zhì)量相等，不計(jì)一切摩擦，則在滑塊下滑過程中，滑塊的加速度與斜面體的加速度的關(guān)系是( )
A. 與的夾角為 B. 、的水平分量大小相等
C. 、垂直斜面的分量相等 D. 的大小是的大小的倍
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共22分。
11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了測量一元硬幣電阻率的實(shí)驗(yàn)。
先用螺旋測微器測量硬幣的厚度，然后用游標(biāo)卡尺測量硬幣的直徑，螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖和圖所示，則硬幣的厚度__________，直徑__________
將硬幣的正反兩面連入電路，并與一阻值為的定值電阻串聯(lián)，利用伏安法測量電阻，若測得流經(jīng)硬幣的電流為，硬幣和兩端的總電壓為，則硬幣材料的電阻率__________結(jié)果用、、、、表示。
12.圖為用二維運(yùn)動傳感器研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置圖。將發(fā)射器從傾斜軌道上某位置由靜止釋放后，沿軌道下滑，并從軌道末端水平向左拋出，在運(yùn)動過程中每隔向周圍空間發(fā)射一次紅外線、超聲波脈沖，接收器上的兩個紅外線、超聲波傳感器、接收脈沖，并通過計(jì)算機(jī)記錄脈沖到達(dá)傳感器的時(shí)間。
在實(shí)驗(yàn)室條件下，_________選填“需要”或“不需要”考慮紅外線從到的傳播時(shí)間；
某次脈沖發(fā)出后，接收到紅外線脈沖的時(shí)刻為，、接收到超聲波脈沖的時(shí)刻分別為、，則由這三個數(shù)據(jù)可以計(jì)算出在_______時(shí)刻到、的直線距離分別為_______、_______已知超聲波在空氣中傳播的速度為；由于、的間距已知，由幾何知識即可確定在該時(shí)刻的位置；
本實(shí)驗(yàn)有如下操作步驟，則實(shí)驗(yàn)操作的順序應(yīng)為_________；
A.將發(fā)射器放置在軌道的水平部分的末端
B.將發(fā)射器從軌道的傾斜部分上某位置由靜止釋放
C.在計(jì)算機(jī)軟件中點(diǎn)擊“零點(diǎn)設(shè)置”按鈕，進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)零即設(shè)置此時(shí)的位置坐標(biāo)為
D.在計(jì)算機(jī)軟件中點(diǎn)擊“開始記錄”按鈕，開始采集發(fā)射器位置隨時(shí)間變化的信息
多選如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的拋出后不同時(shí)刻的水平、豎直位置坐標(biāo)，點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)軟件中的“二次擬合”按鈕，繪制得到做平拋運(yùn)動時(shí)的關(guān)系圖像，則__________。
A.應(yīng)讓所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都落在擬合曲線上
B.該圖像為發(fā)射器做平拋運(yùn)動的實(shí)際軌跡
C.由圖示數(shù)據(jù)可計(jì)算做平拋運(yùn)動的加速度
D.由圖示數(shù)據(jù)可計(jì)算做平拋運(yùn)動的初速度
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共35分。
13.今年八九月份，我省大部分地區(qū)持續(xù)以上高溫天氣，如果在車內(nèi)放置液體打火機(jī)，它極易受熱爆裂。已知某打火機(jī)內(nèi)均為氣體可視為理想氣體且氣體質(zhì)量為，大氣壓強(qiáng)為。答案可用分式表示
長時(shí)間暴曬后，汽車內(nèi)的溫度由上升到，求打火機(jī)內(nèi)氣體壓強(qiáng)變成原來的多少倍？
當(dāng)打火機(jī)內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大到時(shí)，打火機(jī)恰好破裂漏氣，求漏氣完畢后打火機(jī)內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量不考慮漏氣時(shí)氣體溫度的變化。
14.如圖所示，豎直面內(nèi)固定一半徑的四分之一圓弧形光滑絕緣軌道，軌道最低點(diǎn)切線水平、離地高度。整個空間分布著電場強(qiáng)度大小、方向水平向右的勻強(qiáng)電場，將質(zhì)量、電荷量的帶孔小球可視為質(zhì)點(diǎn)穿在軌道上，并從最高點(diǎn)由靜止釋放。已知重力加速度大小，不計(jì)空氣阻力，求
小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；
小球經(jīng)過點(diǎn)正下方時(shí)離地的高度。
15.圖為課本上的金屬微觀結(jié)構(gòu)圖，圖是這個模型進(jìn)一步簡化的結(jié)果，圖中金屬陽離子用豎直虛線表示，自由電子在相鄰兩列金屬陽離子間運(yùn)動的平均時(shí)間，其中為相鄰金屬陽離子的平均間距，為電子熱運(yùn)動的平均速率，其數(shù)量級為。在金屬導(dǎo)體兩端加載電壓后，金屬導(dǎo)體內(nèi)部即產(chǎn)生恒定電場，電場力將驅(qū)動自由電子在熱運(yùn)動基礎(chǔ)上疊加一個定向移動，定向移動平均速度的數(shù)量級為。當(dāng)自由電子與金屬陽離子碰撞后，其定向移動的速度就減為零碰撞對數(shù)值的影響可忽略不計(jì)，然后在電場力驅(qū)動下重新開始定向加速移動。
已知電子質(zhì)量為、電荷量為，導(dǎo)體長度為、橫截面積為、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為，以及和。請利用上述模型，分析解決下述問題：
已知加載在導(dǎo)體兩端的電壓，試求自由電子在電場力驅(qū)動下獲得的定向移動的加速度大小和每次碰到金屬陽離子前的定向移動的最大速度；提示：電子定向移動速率遠(yuǎn)小于其熱運(yùn)動速率，不影響的數(shù)值，可認(rèn)為電子在金屬陽離子之間加速的時(shí)間恒定為
已知加載在導(dǎo)體兩端的電壓，若定義為通過導(dǎo)體的電流，其中為為時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，試用已知量寫出電流的表達(dá)式；若定義為導(dǎo)體電阻，試用已知量寫出導(dǎo)體電阻的表達(dá)式；提示：電子在導(dǎo)體內(nèi)的定向移動平均速度為
已知通過導(dǎo)體的電流，試求時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)自由電子損失的定向移動總動能用、、、、、、、、表示；并嘗試將這個表達(dá)式改寫為用、、表示的函數(shù)。提示：自由電子與金屬陽離子碰撞時(shí)，自由電子定向移動的動能全部損失，轉(zhuǎn)化為金屬陽離子熱運(yùn)動的動能
參考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.；；。
12.不需要


13.對氣體，由查理定律
即
解得
倍
設(shè)打火機(jī)封閉的氣體體積為 ，對氣體，由玻意耳定律有
即
則打火機(jī)內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量為
解得

14.設(shè)小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度為 ，軌道對球的支持力為，小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，根據(jù)動能定理
在點(diǎn)，由牛頓第二定律和向心力公式
聯(lián)立解得
由牛頓第三定律，小球?qū)壍缐毫Υ笮? 。
設(shè)小球脫軌后再次回到點(diǎn)正下方用時(shí)為，對小球，在水平方向
在豎直方向
由幾何關(guān)系
聯(lián)立，解得

15.導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度為
故電子定向移動的加速度為
電子在陽離子間定向移動的時(shí)間為
故電子獲得的最大定向移動速度為
時(shí)間 內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)為
其中
通過導(dǎo)體的電流為
聯(lián)立，解得
導(dǎo)體電阻為
聯(lián)立，解得
由可知
導(dǎo)體內(nèi)的總電子數(shù)為
時(shí)間內(nèi)，平均每個電子碰撞次數(shù)為
故時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)自由電子損失的總定向移動動能為
聯(lián)立，解得
將 代入
解得

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