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湖南省涟源市2025年下学期高三部分学校第二次月考
物理试题
总分：100分 时量：75分钟
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高，让球1悬挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差，，则桥面该处到水面的高度为（　　）
A．22m B．20m C．18m D．16m
2．下面列出的是一些核反应方程：P→Si＋X，Be＋H→B＋Y，He＋He→Li＋Z，其中( )．
A．X是正电子，Y是中子，Z是质子
B．X是质子，Y是中子，Z是正电子
C．X是正电子，Y是质子，Z是中子
D. X是中子，Y是正电子，Z是质子
3. Th具有放射性，发生一次β衰变成为新原子核X的同时放出能量，下列说法正确的是( )．
A．Th核能放射出β粒子，说明其原子核内有β粒子
B．新核X的中子数为143
C．Th核的质量等于新核X与β粒子的质量之和
D．让Th同其他的稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大
4．如图所示，某段滑雪雪道倾角为，总质量为m的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为。运动员从上向下滑到底端的过程中（　　）
A．减少的机械能为 B．增加的动能为
C．克服摩擦力做功为 D．合外力做功为
5．一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条轨迹，如图所示．若两圆半径之比为44∶1，则( )．
　第5题图
A．发生的是α衰变
B．轨迹1是反冲核的轨迹
C．反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动
D．该放射性元素的原子序数是90
6．如图所示，水平传送带以速度匀速运动，将质量为的小物块无初速度放在传送带的左端，传送带足够长，物块到达右端之前已经与传送带共速。下列说法正确的是（　　）
A．物块与传送带共速后，物块受到向右的静摩擦力
B．传送带运动速度越大，物块加速运动的时间越短
C．物块与传送带共速前，摩擦力对物块做负功
D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量等于
7．利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则( )．
第2题图
A．用紫外光照射阴极K，电流表中不一定有电流通过
B．用红外光照射阴极K，电流表中一定无电流通过
C，用频率为ν的可见光照射阴极K，滑动变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过
D．用频率为ν的可见光照射阴极K，滑动变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U＋X→Ba＋Kr＋3n，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是( )．
第11题图
A．核反应方程中，X粒子是中子
B．核反应方程中，X粒子是质子
C．U、Ba、Kr相比，Ba核的比结合能最大，它最稳定
D．U、Ba、Kr相比，U核的核子数最多，它的结合能最大
9．如图所示为氢原子能级示意图，从能级n＝5分别跃迁到能级n＝1、n＝2和n＝3的过程产生a、b、c三种光，已知可见光的光子能量范围为1.63～3.10 eV，则下列说法正确的是( )．
第11题图
A．a、b、c三种光分别为紫外线、可见光、红外线
B．a、b、c三种光分别为红外线、可见光、紫外线
C．若b光照射某一金属能发生光电效应，a光照射该金属一定能发生光电效应
D．b光在同一介质中的传播速度比c光的传播速度大
10．一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的核裂变反应，其裂变方程为U＋n→X＋Sr＋2n，则下列说法正确的是( )．
A．X原子核中含有86个中子
B．X原子核中含有141个核子
C．根据核反应规律可知，核裂变后的总质量数不变
D．因为核裂变释放能量，出现质量亏损，所以核裂变后的总质量减少
三、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间、，已知当地的重力加速度为g。
（1）该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图2所示，则其直径d= mm。
（2）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量 （填选项序号）。
A．小球的质量m
B．光电门1和光电门2之间的距离h
C．小球从光电门1到光电门2下落的时间t
（3）小球通过光电门1时的瞬时速度 （用题中所给的物理量符号表示）。
（4）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图3所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率 ，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
（5）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，根据实际数据绘出的随h变化的图像的斜率为，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力的比值 （用k、表示）。
12．图（a）为研究平抛运动的实验装置，其中装置A、B固定在铁架台上，装置B装有接收器并与计算机连接。装有发射器的小球从装置A某高处沿着轨道向下运动，离开轨道时，装置B开始实时探测小球运动的位置变化。根据实验记录的数据由数表作图软件拟合出平抛运动曲线方程，如图（b）所示。
(1)安装并调节装置A时，必须保证轨道末端 。（填“水平”或“光滑”）
(2)根据拟合曲线方程，可知坐标原点 抛出点。（填“在”或“不在”）
(3)根据拟合曲线方程，可计算出平抛运动的初速度为 m/s。（当地重力加速度g取，计算结保留2位有效数字）
四、解答题（本题共3小题，第13题15分、第14题11分，第15题15分）
★13．如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以60m/s的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取g=10m/s2。忽略大气对探测器和背罩的阻力。
(1)该行星表面的重力加速度大小为多少？
(2)“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为多少？
（3）“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为多少？
14．室内装修污染四大有害物质是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中，氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉，氡进入人体的呼吸系统能诱发肺癌，静止的氡核(Rn)放出一个粒子X后变成钋核(Po)，钋核的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X的动能．试回答以下问题：
(1)写出上述衰变方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X)；
(2)求粒子X的动能Ek2.
★15．如图所示，一轻绳吊着一根粗细均匀的棒，棒下端离地面的高度为H，上端套着一个细环。棒和环的质量分别为M、m，相互间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（，g为重力加速度大小），断开轻绳，棒和环自由下落。棒足够长，与地面发生弹性碰撞且触地时间极短。棒在整个运动过程中始终保持竖直，环始终套在棒上，不计空气阻力。求：
(1)棒第一次与地面碰撞时环的速度大小v；
(2)棒从与地面第一次碰撞至第二次碰撞过程中运动的路程x；
(3)从断开轻绳到棒和环都静止的过程中，棒和环摩擦产生的热量Q。
物理 第4页，共8页高三物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B A C D D AD AC ACD
1．B【详解】设桥面高度为h，根据自由落体运动位移公式，对铁球2有
对铁球1有又解得故选B。
2．A【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒，可知X的电荷数为1，质量数为0，为正电子；Y的电荷数为0，质量数为1，为中子；Z的电荷数为1，质量数为1，为质子．故A正确，B、C、D错误．
3．B【详解】放射出β粒子，是由于原子核内发生β衰变，其中的中子转化为电子放出的，A错误；根据质量数和电荷数守恒得新核的质子数为91，质量数为234，则中子数为234－91＝143，B正确；发生β衰变时，反应前后质量数守恒，质量不相等，C错误；元素原子核的半衰期是由元素本身决定的，与元素所处的物理和化学状态无关，D错误．
4．A【详解】合外力做功为
代入数据可得故D错误；
B．对滑雪运动员由动能定理可知，增加的动能为故B错误；
AC．对滑雪运动员由牛顿第二定律应有可得运动员受到的阻力
所以运动员克服摩擦力做的功为可知运动员减少的机械能为，故A正确，C错误。故选A。
5．C【详解】由动量守恒可知m1v1＝m2v2，而r＝，故q1Br1＝q2Br2，可见半径越小，则q越大，故轨迹1是放出粒子的轨迹，轨迹2是反冲核的轨迹，故B不正确；反冲核带正电，由洛伦兹力充当向心力，根据左手定则可知，反冲核速度向下，则放出的粒子速度向上，由受力方向可知，放出粒子带负电，即发生β衰变，故A错误，C正确；由q1r1＝q2r2及β衰变公式可知，放射性元素的原子序数为43，D错误．
6．D【详解】A．物块与传送带共速后，做匀速直线运动，则水平方向上处于平衡状态，故不受摩擦力，故A错误；
BC．物块在与传送带共速前，受到水平向右的滑动摩擦力，使物块向右加速，摩擦力做正功；根据牛顿第二定律可得加速度为定值，根据可得，若达到与传送带相同的速度，则加速度为定值，传送带运动速度越大，物块加速运动的时间越长，故BC错误；
D．对物体分析， 传送带的位移为，划痕为
摩擦产生的热量
7．D【详解】用可见光照射阴极K，可以发生光电效应，用紫外光照射阴极K，因为紫外光的频率大于可见光的频率，所以一定能发生光电效应，A错误；因为不知阴极K的极限频率和红外光的频率大小关系，所以用红外光照射时不能确定是否发生光电效应，B错误；用频率为ν的可见光照射阴极K，滑动变阻器的滑片移到A端，光电管两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍有电流通过，C错误；用频率为ν的可见光照射K，滑动变阻器的滑片向B端滑动前，可能光电流已达到饱和，所以滑动变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变，D正确．
8．AD【详解】根据铀核裂变的原理可知，铀核需要吸收一个中子后才会发生裂变，所以X一定是中子，A正确，B错误；分析比结合能随核子数变化的曲线可知，在铁原子核附近比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，所以U、Ba、Kr中，Kr核的比结合能最大，最稳定，C错误；原子核中核子数越多的结合能越大，故U、Ba、Kr中，U核的核子数最多，它的结合能最大，D正确．
CA【详解】根据能级差则有E5－E1＝13.06 eV、E5－E2＝2.86 eV、E5－E3＝0.97 eV，a、b、c三种光分别为紫外线、可见光、红外线，故A正确，B错误；若可见光照射某一金属能发生光电效应，则紫外线照射该金属一定能发生光电效应，即b光照射某一金属能发生光电效应，a光照射该金属一定能发生光电效应，故C正确；可见光的折射率比红外线的大，根据n＝知，可见光在同一介质中的传播速度小，即b光在同一介质中的传播速度比c光的传播速度小，故D错误
10．ACD【详解】设X原子核的质量数为A，电荷数为Z，由核反应前后质量数守恒和电荷数守恒得235＋1＝A＋94＋2×1,92＝Z＋38，解得A＝140，Z＝54，X原子核中的中子数为N＝A－Z＝140－54＝86，由此可知A正确，B错误；核裂变释放能量，由质能关系可知，核裂变后总质量减少，但质量数守恒，故C、D正确．
11．（每空2分，共计10分）（1）6.200 （2）B （3） （4） （5）
【详解】（1）[1] 直径
（2）[2] A．根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；
B．计算重力势能的减少量时，需要测量光电门1和光电门2之间的距离h，故B正确；
C．利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量小球从光电门1到光电门2下落的时间t，故C错误。故选B。
（3）[3] 已知经过光电门的时间和小球的直径，由平均速度表示经过光电门时的瞬时速度，故
（4）[4] 小球通过光电门2时的动能为
根据机械能守恒化简得
则该图线的斜率
（5）[5] 因存在阻力，则有
实验过程中所受的平均阻力f与小球重力的比值
12．（每空2分，共计6分）(1)水平 (2)不在 (3)1.7
【详解】（1）安装并调节装置A时，必须保证轨道末端水平，以保证小球做平抛运动。
（2）根据曲线方程可知抛物线的顶点横坐标为
可知坐标原点不在抛出点。
（3）设在坐标原点位置小球的水平速度为v0竖直速度vy0，则根据
解得对比
可得解得v0≈1.7m/s
13．（每个小问4分，总计12分，。）(1)4m/s2 (2)80m/s2 （3）2.4105W
【详解】（1）在星球表面，根据黄金代换，可得表面重力加速度为
该行星表面的重力加速度大小和地球表面重力加速度之比为 ………………………..2分
可得该行星表面的重力加速度大小………………..2分
（2）“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力 ………………..2分
“背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律
解得a=80m/s2 ………………..2分
（3） ………………..4分
14．【详解】(1)根据衰变遵循的规律得衰变方程为
Rn→Po＋He. ………………..4分
(2)静止的氡核发生衰变前后，系统的动量和能量守恒，α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．………………..3分
而Ek＝mv2＝∝，钋核的动能为Ek1，
则α粒子的动能为Ek1. ………………..4分
答案　(1)Rn→Po＋He　(2)Ek1
(2)静止的氡核发生衰变前后，系统的动量和能量守恒，α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．
而Ek＝mv2＝∝，钋核的动能为Ek1，则α粒子的动能为Ek1.
答案　(1)Rn→Po＋He　(2)Ek1
15．（每小题5分）(1) (2) (3)
【详解】（1）棒与环一起做自由落体运动，有……….3分
解得………………..2分
（2）设棒弹起后的加速度大小为a，由牛顿第二定律有………………..2分
则棒第一次弹起后做匀减速直线运动，向上运动的高度 ………………..2分
由题意有 解得………………..1分
（3）设环在该过程中与棒的相对位移大小为d，由能量守恒定律有 ………………..2分
又 ………………..1分
解得 ………………..2分
答案第4页，共6页

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