天津市南開中學(xué)高三物理學(xué)科第五次月考考試時(shí)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?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。Ⅰ卷(選擇題共40分)一、單項(xiàng)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(yīng)的電路圖，只要入射光照射時(shí)間足夠長，電路中就能形成光電流B.圖乙是α粒子散射實(shí)驗(yàn)示意圖，盧瑟福分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后提出原子核式結(jié)構(gòu)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(chǎn)生的射線中，γ射線的穿透能力最弱2.2024年5月3日17時(shí)27分嫦娥六號成功發(fā)射，經(jīng)過5天的飛行被月球引力捕獲，進(jìn)入環(huán)月軌道，經(jīng)過連續(xù)多次近月制動(dòng)，軌道逐漸降低。先在距離月球表面200km的環(huán)月軌道I上運(yùn)行，隨后變軌進(jìn)入近月點(diǎn)離月球表面15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)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(yuǎn)月點(diǎn)和近月點(diǎn)，下列說法正確的是()A.嫦娥六號在A處變軌時(shí)應(yīng)加速B.嫦娥六號在軌道Ⅱ從A到B運(yùn)行時(shí)機(jī)械能增大試卷第1頁，共8頁C.嫦娥六號在B點(diǎn)的速率小于軌道Ⅰ上運(yùn)行的速率D.嫦娥六號在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)的周期大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行時(shí)的周期3.取一個(gè)透明塑料瓶，向瓶內(nèi)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(nèi)打氣，橡膠塞迅速跳出，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。橡膠塞跳出過程中()A.瓶內(nèi)氣體溫度迅速下降B.瓶內(nèi)氣體一直向外界放熱C.瓶內(nèi)氣體對外界做負(fù)功D.氣體分子單位時(shí)間對瓶壁單位面積碰撞的個(gè)數(shù)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(guān)注的就是艦載機(jī)的成功著艦。艦載機(jī)在航母降落時(shí)，需要阻攔索使飛機(jī)快速停下來。此過程可以簡化為如圖所示的模型，艦載機(jī)從正中央鉤住阻攔索，實(shí)現(xiàn)減速。阻攔索一直處于繃緊狀態(tài)、艦載機(jī)勾住阻攔索后立即處于無動(dòng)力狀態(tài)、不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是()A.若阻攔索產(chǎn)生的張力為恒力，則飛機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.若阻攔索產(chǎn)生的張力為恒力，則阻攔索被拉伸得越長，對飛機(jī)的作用力就越小C.若阻攔索對飛機(jī)的作用力為恒力、則飛機(jī)剛勾住阻攔索的瞬間阻攔索最容易斷D.若阻攔索對飛機(jī)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(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.t=0.1s時(shí)，線框平面與中性面垂直B.t=0.05s時(shí)，通過線框的磁通量最大C.線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大小為10πrad/sD.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的有效值為110V試卷第2頁，共8頁二、多項(xiàng)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(xiàn)幻日奇觀，太陽的左右兩側(cè)各出現(xiàn)了一個(gè)“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(jīng)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(xiàn)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(yīng)7.在x=0.6m處的波源P產(chǎn)生一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，在x=-0.6m處的波源Q產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時(shí)刻兩波源開始振動(dòng)，t=0.3s時(shí)兩列簡諧波同時(shí)傳到O點(diǎn)，波形圖分別如圖中實(shí)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(jīng)過0.1s,平衡位置在x=-0.2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為0.1mC.兩列波疊加穩(wěn)定后，在0<x<0.6m間共有1個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D.平衡位置在x=0.2m處的質(zhì)點(diǎn)，在前0.5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為60cm8.中國空間站天和核心艙配備了四臺(tái)國產(chǎn)化的LHT—100霍爾推進(jìn)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(shí)，工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后立即被電離為一價(jià)氙離子，再經(jīng)電場加速噴出，形成推力。單臺(tái)推進(jìn)器每秒噴出的一價(jià)氙離子數(shù)n=1.8×1019個(gè)，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(tái)霍爾推進(jìn)器產(chǎn)生的平均推力大小約為0.08ND.單臺(tái)霍爾推進(jìn)器向外噴射氙離子形成的電流約為29AⅡ卷(共60分)三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共12分)9.(1)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)被譽(yù)為史上“最美”的十大物理實(shí)驗(yàn)之一。在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(shí)螺旋測微器上的示數(shù)情況如圖丙所示，其讀數(shù)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(shí)值(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)為了測量電阻Rx的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：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(shè)計(jì)如圖(b)實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)器材如下：A.電源(電壓約為9V，內(nèi)阻不計(jì))B.待測電阻RxC.電流表A?(量程為0.3A,內(nèi)阻約為5Ω)D.電流表A?(量程為1A,內(nèi)阻約為2Ω)E.電阻箱R(阻值范圍0~99.99Ω)F.保護(hù)電阻RG.開關(guān)1個(gè)、導(dǎo)線若干①按照圖(b)連接好電路，位置X應(yīng)接入電流表(選填“A?”或“位置Y接另一個(gè)電流表；②調(diào)節(jié)電阻箱R，閉合開關(guān)S，記錄兩個(gè)電流表的讀數(shù)分別.I1③多次調(diào)節(jié)電阻箱R，測量并記錄多組數(shù)據(jù)；④利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖(c)所示的圖線；⑤由圖中數(shù)據(jù)可知，Rx=_Q,位置X處的電流表的內(nèi)阻試卷第5頁，共8頁四、計(jì)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(diǎn)已使用智能翻盤式分揀機(jī)器人自動(dòng)分揀快遞以提升分揀效率。如圖所示，智能機(jī)器人攜帶質(zhì)量m=5kg的包裹沿傾角為α的軌道從供包臺(tái)運(yùn)往分揀口，運(yùn)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(dá)分揀口時(shí)，兩者速度恰好減為零。機(jī)器人開始翻轉(zhuǎn)托盤，當(dāng)托盤傾角緩慢增大到β=19°時(shí)，包裹即將滑下，機(jī)器人繼續(xù)翻轉(zhuǎn)托盤，讓包裹沿圓弧AB下滑并以v0=3m/s的速度從C點(diǎn)水平進(jìn)入長為7m的水平傳送帶。包裹與托盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ?=0.75,包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2(1)軌道的傾角α；(2)為了將包裹從C處傳送到D處，電動(dòng)機(jī)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(jié)構(gòu)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(chǎn)生的磁場(視為勻強(qiáng)磁場)分布在長度為d(未知)的整個(gè)側(cè)面區(qū)域，磁場方向垂直于N極側(cè)面指向左右兩側(cè)，N極上下空間無磁場，該電磁鐵由智能調(diào)節(jié)器(圖中未畫出)自動(dòng)調(diào)節(jié)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhì)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(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場前智能調(diào)節(jié)器根據(jù)框的初速度大小調(diào)定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，讓框進(jìn)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(diào)節(jié)器調(diào)定的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)電流所產(chǎn)生的焦耳熱；(2)該次測試，框剛進(jìn)入磁場時(shí)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(yùn)行1066秒，首次實(shí)現(xiàn)高約束模式等離子體千秒級穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，這一突破刷新世界紀(jì)錄。托卡馬克裝置是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(shè)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(xué)高三物理學(xué)科第五次月考一、單項(xiàng)選擇題(共5題，每題5分，共25分)題號12345答案BDACB二、多項(xiàng)選擇題(共3題，每題5分，共15分)題號678答案BDACAC三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題，共12分)9.(1)①1.690xd7L(2)①11②A?104.0四、計(jì)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(dāng)托盤傾角緩慢增大到β=19°時(shí)，包裹即將滑下，此時(shí)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(shè)包裹勻加速時(shí)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(shí)間與傳送帶共速，再勻速運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。對電動(dòng)機(jī)，有W=f?11.【詳解】(1)由能量守恒，環(huán)的初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能，所以Q=(2)環(huán)剛進(jìn)入磁場時(shí)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(dòng)量定理得4解得d=當(dāng)初速度為2v?時(shí)4解得B=12.(1)qBR;212πmqB+【詳解】(1)當(dāng)氚核的軌跡恰好與容器相切時(shí)，氚核恰好不與容器相碰，設(shè)氚核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何關(guān)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(yùn)動(dòng)的半徑為r'，則qv解得r根據(jù)幾何關(guān)系可知氚