江西省南昌市聚仁高级中学2024-2025学年高三上学期7月月考物理试题

试卷更新日期：2024-09-09 类型：月考试卷

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一、单选题（ 9×4=36分）

1. 已知钍234的半衰期是24天.1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（）

A、0g B、0.25g C、0.5g D、0.75g

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2. 2024年2月，我国科学家在兰州重离子加速器国家大科学装置上成功合成了新核素 $_{76}^{169} Os$ ，核反应方程如下： $_{48}^{106} Cd +_{28}^{58} Ni \to_{76}^{160} Os + 4 X$ 该方程中X是（　　）

A、质子 B、中子 C、电子 D、 $α$ 粒子

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3. 大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于 $3.11 eV$ ，当大量处于 $n = 3$ 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（）

A、1种 B、2种 C、3种 D、4种

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4. 近年来，江西省科学家发明硅衬底氮化镓基系列发光二极管，开创了国际上第三条 $LED$ 技术路线。某氮化镓基 $LED$ 材料的简化能级如图所示，若能级差为 $2.20 eV$ （约 $3.52 \times 10^{- 19} J$ ），普朗克常量 $h = 6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，则发光频率约为（）

A、 $6.38 \times 10^{14} Hz$ B、 $5.67 \times 10^{14} Hz$ C、 $5.31 \times 10^{14} Hz$ D、 $4.67 \times 10^{14} Hz$

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5. 我国正在建设的大科学装置——“强流重离子加速器”。其科学目标之一是探寻神秘的“119号”元素，科学家尝试使用核反应 $Y +_{95}^{243} Am \to_{119}^{A} X + 2_{0}^{1} n$ 产生该元素。关于原子核Y和质量数A，下列选项正确的是（）

A、Y为 $_{20}^{18} Fe$ ， $A = 299$ B、Y为 $_{26}^{54} Fe$ ， $A = 301$ C、Y为 $_{24}^{54} Cr$ ， $A = 295$ D、Y为 $_{24}^{54} Cr$ ， $A = 297$

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6. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（）

A、普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B、光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出 C、康普顿研究石墨对 X 射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D、德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性

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7. 如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度L，通过A点的时间间隔为 $Δ t_{1}$ ；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为 $Δ t_{2}$ _。 $Δ t_{2} : Δ t_{1}$ 为（　　）

A、 $(\sqrt{3} - 1) : (\sqrt{2} - 1)$ B、 $(\sqrt{3} - \sqrt{2}) : (\sqrt{2} - 1)$ C、 $(\sqrt{3} + 1) : (\sqrt{2} + 1)$ D、 $(\sqrt{3} + \sqrt{2}) : (\sqrt{2} + 1)$

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8. 一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9. 某物体位置随时间的关系为x = 1＋2t＋3t² ，则关于其速度与1s内的位移大小，下列说法正确的是（）

A、速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m B、速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为6m C、速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m D、速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1s内的位移大小为5m

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二、多选题（ 4×5分=20）

10. 2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。已知 $_{38}^{90}$ Sr衰变为 $_{39}^{90}$ Y的半衰期约为29年； $_{94}^{238}$ Pu衰变为 $_{92}^{234}$ U的半衰期约87年。现用相同数目的 $_{38}^{90}$ Sr和 $_{94}^{238}$ Pu各做一块核电池，下列说法正确的是（　　）

A、 $_{38}^{90}$ Sr衰变为 $_{39}^{90}$ Y时产生α粒子 B、 $_{94}^{238}$ Pu衰变为 $_{92}^{234}$ U时产生β粒子 C、50年后，剩余的 $_{38}^{90}$ Sr数目大于 $_{94}^{238}$ Pu的数目 D、87年后，剩余的 $_{38}^{90}$ Sr数目小于 $_{94}^{238}$ Pu的数目

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11. 三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是（）

A、蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B、蓝光光子的动量大于红光光子的动量 C、在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D、蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率

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12. 产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位， $1 as = 1 \times 10^{- 18} s$ ，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能。设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期。取真空中光速 $c = 3.0 \times 10^{8} m / s$ ，普朗克常量 $h = 6.6 \times 10^{- 34} Js$ ，下列说法正确的是（　　）

A、对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B、此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少 C、此阿秒光脉冲可以使能量为 $- 13.6 eV (- 2.2 \times 10^{- 18} J)$ 的基态氢原子电离 D、为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期

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13. X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（　　）

A、该金属逸出功增大 B、X光的光子能量不变 C、逸出的光电子最大初动能增大 D、单位时间逸出的光电子数增多

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三、填空题（ 5+5+8=18分）

14. 氢的同位素：氢元素是宇宙中最简单的元素，有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素，使其应用于核研究中。原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。

(1)、质量较小的原子核结合成质量较大的原子核的过程称为______。

A、链式反应 B、衰变 C、核聚变 D、核裂变

(2)、 $_{1}^{1} H$ 核的质量为 $m_{1}$ ， $_{1}^{2} H$ 核的质量为 $m_{2}$ ，它们通过核反应形成一个质量为 $m_{3}$ 的氮原子核 $(_{2}^{3} He)$ ，此过程释放的能量为。（真空中光速为c）

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15. 神秘的光：光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。
某紫外激光波长为 $λ$ ，其单个光子能量为。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频率为 $v_{0}$ ，则逸出光电子的最大初动能为。（普朗克常量为h，真空中光速为c）

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16. 如图的实验中：求子弹速度
（1）测小车、子弹质量分别为M、m
（2）游标卡尺测挡板宽度d为cm
（3）调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门，某次通过光电门A的时间为 $t_{A}$ ，通过光电门B的时间为 $t_{B}$ ，且有 $t_{A} < t_{B}$ ，则应调高（左端，右端）
（4）若平衡摩擦力后，子弹射入小车与小车一起运动，过A点时间为 $Δ t$ ，则子弹的初速度 $v =$ （用d，M，m， $Δ t$ 表示）

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四、计算题：（ 12分+14分=26分）

17. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距 $d = 0.9 m$ ，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时 $t_{1} = 0.4 s$ ，从2号锥筒运动到3号锥筒用时 $t_{2} = 0.5 s$ 。求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。

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18. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量 $m = 1.0 \times 10^{3} kg$ 的汽车以 $v_{1} = 36 km/h$ 的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线 $s = 20 m$ 处，驾驶员发现小朋友排着长 $l = 6 m$ 的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；
（2）若路面宽 $L = 6 m$ ，小朋友行走的速度 $v_{0} = 0.5 m/s$ ，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
（3）假设驾驶员以 $v_{2} = 54 km/h$ 超速行驶，在距离斑马线 $s = 20 m$ 处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。

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