天津市耀华名校2023-2024学年高三上学期第三次月考物理...

更新时间：2024-03-13 浏览次数：21 类型：月考试卷

一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1. (2023高三上·天津市月考) 2020年3月20日，电影《放射性物质》在伦敦首映，该片的主角——居里夫人是放射性元素钋（ $\text{[math]}$ ）的发现者。钋210的半衰期是138天；钋210核发生衰变时，会产生α粒子和原子核X，并放出γ射线．下列说法正确的是（）

A . γ射线是高速电子流 B . 原子核X的中子数为82 C . 10个钋210核经过138天，一定还剩下5个钋核 D . 衰变后产生的α粒子与原子核X的质量之和小于衰变前钋210核的质量

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2. (2023高三上·天津市月考) 蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　）

A . 用a光可在光盘上记录更多的数据信息 B . b光在水中传播的速度较a光大 C . 使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽 D . 增大水中复色光的入射角，则a光先发生全反射

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3. (2023高三上·天津市月考) 如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者（含平衡杆）体重的（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2023高三上·天津市月考) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，图1是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图2是质点N（x＝3m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x＝10m处的质点。下列说法正确的是（）

A . 这列波的传播速度是1.25m/s B . 质点Q经过8s第一次到达波峰 C . M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴正方向 D . 在0～16s内，质点Q经过的路程为1.6m

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5. (2023高三上·天津市月考) 宇宙间是否存在暗物质是物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命．为了探测暗物质，我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星．已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为L，与地球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则下列说法中正确的是（）

A . “悟空”的质量为 $\text{[math]}$ B . “悟空”的环绕周期为 $\text{[math]}$ C . “悟空”的线速度大于第一宇宙速度 D . “悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

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二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）

6. (2023高三上·天津市月考) 图中A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态A沿直线变化到状态B时（　　）

A . 有可能经过体积减小的过程 B . 气体分子的平均动能逐渐增大 C . 气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加 D . A状态时器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数大于B状态

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7. (2023高三上·天津市月考) 如图所示，一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD ，电荷量分别为+Q、-Q的点电荷放在圆周上，它们的位置关系关于AC对称，+Q与O点的连线和OC间夹角为60°，两个点电荷的连线与AC的交点为P ，取无穷远电势为零，则下列说法正确的是（　　）

A . 点电荷+q在O点所受电场力与C点相同 B . P点的场强为0，电势也为0 C . B到O的电势差等于O到D的电势差 D . 点电荷+q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能

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8. (2023高三上·天津市月考) 如图甲所示，在公元1267 ~ 1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m= 80 kg的可视为质点的石块装在长L= $\text{[math]}$ m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α= 30°。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s= 100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g= 10 m/s² ，下列说法正确的是（）

A . 石块水平抛出时的初速度为25 m/s B . 重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 C . 石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.16×10⁵J D . 石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为1.42×10⁴N

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三、填空实验题（本大题每空2分，共12分）

9. (2023高三上·天津市月考) 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
1. （1）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则单摆摆长为m。
2. （2）下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.026，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）
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10. (2023高三上·天津市月考) 要测量一个约200Ω的未知电阻 $\text{[math]}$ 的阻值，要求测量精度尽量高、且电表的指针偏角必须超过量程的三分之一。实验室提供了以下器材：
A.电流表 $\text{[math]}$ （0～5mA，内阻 $\text{[math]}$ ）
B.电流表 $\text{[math]}$ （0～10mA，内阻 $\text{[math]}$ ）
C.定值电阻 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）
D.定值电阻 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）
E.滑动变阻器R（0～5Ω）
F.干电池（电动势1.5V，内阻不计）
G.开关S及导线若干
1. （1）某同学设计了图1所示的电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最（选填“左”或“右”）端。
2. （2）图中定值电阻应选（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。
3. （3）若某次测得电流表 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的示数分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则被测电阻的大小为 $\text{[math]}$ 。（用可能用到的符号 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）
4. （4）若通过调节滑动变阻器，测得多组 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，作出 $\text{[math]}$ 的图像如图2所示，求得图线的斜率为k＝1.90，则被测电阻的大小 $\text{[math]}$ Ω。（结果保留三位有效数字）
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四、计算题（本题共3小题，共48分）

11. (2023高三上·天津市月考) 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5．设皮带足够长，取g=10m/s² ，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：
1. （1）邮件滑动的时间t；
2. （2）邮件对地的位移大小x；
3. （3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W ．
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12. (2023高三上·天津市月考) 如图所示，固定点O上系一长 $\text{[math]}$ 的细绳，细绳的下端系一质量 $\text{[math]}$ 的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的边缘B点接触但对平台无压力，平台高 $\text{[math]}$ 。一质量 $\text{[math]}$ 的物块开始静止在平台上的P点，现使物块获得一水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，物块沿粗糙平台向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于小球的重力的2倍，而物块落在水平地面上的C点，其水平位移 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力， $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）碰撞后物块的速度大小；
2. （2）碰撞过程中小球受到的冲量大小；
3. （3）若平台表面与物块间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，物块与小球的初始距离为 $\text{[math]}$ ，求物块在P处的初速度大小。
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13. (2023高三上·天津市月考) 飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为U₀ ，间距为d ，极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及经过a板时的初速度。求：
1. （1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（ $\text{[math]}$ ， q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；
2. （2）若在M、N间只加上偏转电压U₁ ，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；
3. （3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场．已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m ，元电荷为e ．要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值B_m。
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