东北三省四市教研协作体2024-2025学年下学期高三学年第二次月考物理试题理学科试卷含解析

东北三省四市教研协作体2024-2025学年下学期高三学年第二次月考物理试题理学科
试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m 的金属球P ，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P 自由摆动时摆线的摆角。

图示风向水平向左，金属球P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为θ，此时风力F 的大小是（ ）
A ．sin F mg θ=
B ．cos F mg θ=
C ．tan F mg θ=
D ．cos mg F θ
= 2、材料相同质量不同的两滑块，以相同的初动能在同一水平面上运动，最后都停了下来。

下列说法正确的是（ ） A ．质量大的滑块摩擦力做功多
B ．质量大的滑块运动的位移大
C ．质量大的滑块运动的时间长
D ．质量大的滑块摩擦力冲量大
3、下列说法正确的是（ ）
A ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B ．物体对外界做功，其内能一定减少
C ．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
D ．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
4、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（ ）
A ．裂变反应
B ．热核反应
C ．化学反应
D ．放射性衰变
5、下列说法正确的是（）
A．电子的发现说明原子具有核式结构
B．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，该金属的逸出功越大
D．某金属在光照射下发生光电效应，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大
6、甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶，做直线运动，v－t图像如图所示，二者最终停在同一斑马线处，则（）
A．甲车的加速度小于乙车的加速度
B．前3s内甲车始终在乙车后边
C．t=0时乙车在甲车前方9.4m处
D．t=3s时甲车在乙车前方0.6m处
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。

我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。

多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。

尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。

不计粒子重力，下列说法正确的是（）
A．正离子在纵向场中沿逆时针方向运动B．发生漂移是因为带电粒子的速度过大
C．正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移D．正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移
8、如图所示，一物块从光滑斜面上某处由静止释放，与一端固定在斜面底端的轻弹簧相碰。

设物块运动的加速度为a，
机械能为E，速度为v，动能E k，下滑位移为x，所用时间为t。

则在物块由释放到下滑至最低点的过程中（取最低点所在平面为零势能面），下列图象可能正确的是（）
A．B．
C．D．
9、对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C．气体的内能包括气体整体运动的动能
D．气体体积变化时，其内能可能不变
E. 气体的内能包括气体分子热运动的动能
10、下列说法中正确的是（）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多
C．一定量的100C的水变成100C的水蒸气，其分子平均动能增加
D．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E.液晶的光学性质具有各向异性
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。

装置如图所示。

(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。

(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车_______________(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了
平衡。

(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B 的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离为L，则小车的加速度a=_________________(用已知或测出的物理量字母表示）。

(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度a 的值，及对应的小车质量M，作出a-1/M图象。

若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论
_______________________________________________ 。

12．（12分）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．
（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．
（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．
（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

Li（锂核）是不稳定的，它会分裂成一个α粒子和一个质子，同时释放一个γ光子
13．（10分）5
3
（1）写出核反应方程；
Li分裂时释放出质子的动量大小为P1，α粒子的动量大小为P2，γ光子与α粒子运动方向相同，普（2）一个静止的5
3
朗克常量为h。

求y光子的波长λ。

14．（16分）如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程
中与长杆之间存在大小2
mg 的滑动摩擦力．小环能达到的最大高度为3h ，求： (1)小环从h 高处出发至第二次经过2h 高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？
(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能．对比(1)问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．
(3)以地面为零势能面．从出发至小环落地前，小环的机械能E 随路程s 的变化关系是什么？
15．（12分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN 的圆心为O 点，半径为R ，OM 与ON 的夹角为90°。

P 为MN 中点，与OP 平行的宽束平行光均匀射向OM 侧面，并进入玻璃，其中射到P 点的折射光线恰在P 点发生全反射。

(i)分析圆弧MPN 上不能射出光的范围；
(ii)求该玻璃的折射率。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C
【解析】
如图受力分析：
则风力
tan F mg θ=
故选C 。

2、D
【解析】
AB ．滑块匀减速直线运动停下的过程，根据动能定理有
0f k W mgx E μ=-=-
得
k E x mg
μ= 故摩擦力做功相同，质量大的滑块位移小，故AB 错误；
CD ．根据动量定理有
02k I mgt mE μ=-=
故质量大的滑块受到的冲量大，运动时间短，故C 错误，D 正确。

故选D 。

3、D
【解析】
A ．如果物体从外界吸收热量时，再对外做功，则内能可能减小，可能不变，可能增加，A 错误；
B ．如果物体对外界做功的同时，再从外界吸收热量，则其内能可能减小，可能不变，可能增加，B 错误；
CD ．温度是分子平均动能大小的标志，温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大，C 错误D 正确。

故选D 。

4、B
【解析】
太阳的能量来自于内部的核聚变，产生很高的能量，又称为热核反应。

B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5、D
【解析】
A ． α粒子散射实验说明原子具有核式结构，故A 错误；
B ． β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故B 错误；
CD ． 在光电效应现象中，金属的逸出功与入射光的频率无关；k 0E h
W =-ν 可知，入射光频率越高，逸出光电子的最大初动能越大，故C 错误D 正确。

故选D 。

6、D
【解析】
A ．根据v －t 图的斜率大小表示加速度大小，斜率绝对值越大加速度越大，则知甲车的加速度大于乙车的加速度，故A 错误；
BCD ．设甲运动的总时间为t ，根据几何关系可得
31518
t = 解得
3.6s t =
在0－3.6s 内，甲的位移
18 3.6=m=32.4m 2
x ⨯甲 0－4s 内，乙的位移 124=
m=24m 2x ⨯乙 因二者最终停在同一斑马线处，所以，t =0时乙车在甲车前方
=8.4m x x x ∆=-甲乙
0－3s 内，甲、乙位移之差
63m 9m 2
x ⨯∆==
因t =0时乙车在甲车前方8.4m 处，所以t =3s 时甲车在乙车前方0.6m 处，由此可知，前3s 内甲车先在乙车后边，后在乙车的前边，故BC 错误，D 正确。

故选D 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解析】
A ．根据左手定则可判断出正离子在纵向场中沿逆时针方向运动，故A 正确；
B ．因为左右两边磁场强度不一样，导致左右的半径不同，所以发生偏移；
CD ．根据
2
mv qvB R
= 得
mv R qB
= 发现B 越大，R 越小，所以右边部分的R 大于左边部分的R ，结合左手定则判断出正离子就会向下侧漂移，电子向上侧漂移，故C 错误，D 正确。

故选AD 。

8、AC
【解析】
AB ．设斜面的倾角为θ，在物块自由下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得
sin θmg ma =
解得
sin θa g =
物块与弹簧接触后，根据牛顿第二定律可得
sin θsin θmg kx k a g x m m
-==- 当弹力与重力相等时，加速度为零，随后反向增大，且加速度与时间不是线性关系，故A 正确，B 错误；
C ．以物体和弹簧组成的系统为研究对象，整个过程中整体的机械能守恒，即有
E 总P E E =+
解得
E E =总212
kx - 与弹簧接触前0P E =，物体的机械能守恒，与弹簧接触后弹簧的弹性势能增加，则物体的机械能减小，根据数学知识可知C 图象正确，故C 正确；
D ．在物块自由下落的过程中，加速度恒定，速度图象的斜率为定值，与弹簧接触后，加速度先变小后反向增大，速度图象的斜率发生变化，故D 错误；
故选AC 。

9、BDE
【解析】
ABCE ．气体的内能包括，气体所有分子势能和分子动能之和；其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定的能量，与重力势能无关；分子动能是分子运动的动能，与气体的整体运动的动能无关，故BE 正确，AC 错误； D ．由于是非理想气体，气体的体积发生变化，若温度相应变化时，气体的内能可能不变，故D 正确；
10、BDE
【解析】
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A 错误.
B. 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B 正确.
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；C 错误.
D. 物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D 正确.
E. 液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E 正确.
故选BDE.
解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识，要对气体分子间距离的大小要了解，气体分子间距大约是分子直径的10倍，分子间作用力很小．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、不连接 等于 22221112d L t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭
在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比
【解析】
(2)[1][2] 平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放（静止）在长木板上，挂好纸带（纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力）、不连接砝码盘，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动即可，此时小车通过光电门的时间t 1、t 2满足t 1等于t 2。

(3)[3] 遮光条经过光电门A 时的速度表达式
A 1d v t = 经过光电门
B 时的速度表达式
2
B d v t =
所以 222B A 22211122v v d a L L t t ⎛⎫-==- ⎪⎝⎭
(4)[4] 由牛顿第二定律可知，
F a M
= 保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M 重复实验多次，1a M -
是一条过原点的直线，说明在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比。

12、B 磨砂的面 1.53
【解析】
光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线．
【详解】
（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B 正确； （2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；
（3）光路图如图所示：
设方格纸上小正方形的边长为l ，光线的入射角为1θ，折射角为2θ，则122sin 0.7985.34θ=≈+，
222sin 0.5212.2 3.6θ=≈+，所以该玻璃砖的折射率12sin 0.798 1.53sin 0.521
n θθ==≈
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）541321Li He H →+；（2）12
h p p λ=- 【解析】
（1）根据题意可得核反应方程为
5
41321Li He H →+
（2）设γ光子动量大小为p ，由动量守恒定律
120p p p =--
而
h p
λ= 解得
12
h p p λ=- 14、 (1)﹣mgh ；﹣
32mgh (2)不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”(3)E =4mgh ﹣12
mgs 【解析】
(1)重力做功为
W G =﹣mgh
摩擦力做功
W f =﹣fs =﹣2mg •3h =﹣32
mgh (2)重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能．摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。

(3)小环能达到的最大高度为3h ，则：
20122022
mg mg h h mv -⋅-
⨯=- 解得： 20132
mv mgh = 若以地面为零势能面，小环初始势能为mgh ，初始动能为3mgh ，则初始机械能为4mgh ；从出发到落地前，通过路程s ，克服摩擦力所做的功为
12mgs ；则机械能变化的表达式为： E =4mgh ﹣12
mgs 15、 (i)分析过程见解析；(ii)5n =
【解析】
(i)光路图如图
从OM 入射的各光线的入射角相等，由sin sin r n i
=知各处的折射角相等。

各折射光线射至圆弧面MPN 时的入射角不同，其中M 点最大。

P 点恰能全反射，则PM 段均能全反射，无光线射出。

(ii)P 点全反射有
1sin n
α= 相应的Q 点折射有
sin 45sin n β
︒
= 由几何关系知
45αβ︒=+
解各式得
n。