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
1．（2024高三上·南昌月考）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
2．（2024高三上·南昌月考）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，核反应方程如下：该方程中X是（ ）
A．质子 B．中子 C．电子 D．粒子
3．（2024高三上·南昌月考）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，当大量处于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
4．（2024高三上·南昌月考）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技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约），普朗克常量，则发光频率约为（ ）
A． B．
C． D．
5．（2024高三上·南昌月考）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， B．Y为，
C．Y为， D．Y为，
6．（2024高三上·南昌月考）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
7．（2024高三上·南昌月考）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；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（ ）
A． B．
C． D．
8．（2024高三上·南昌月考）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．
9．（2024高三上·南昌月考）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
10．（2024高三上·南昌月考）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Sr衰变为Y的半衰期约为29年；Pu衰变为U的半衰期约87年。现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．Sr衰变为Y时产生α粒子
B．Pu衰变为U时产生β粒子
C．50年后，剩余的Sr数目大于Pu的数目
D．87年后，剩余的Sr数目小于Pu的数目
11．（2024高三上·南昌月考）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
12．（2024高三上·南昌月考）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，，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，普朗克常量，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
13．（2024高三上·南昌月考） 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
14．（2024高三上·南昌月考）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）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为 。（真空中光速为c）
15．（2024高三上·南昌月考）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，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，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）
16．（2024高三上·南昌月考）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，通过光电门B的时间为，且有，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，则子弹的初速度 （用d，M，m，表示）
17．（2024高三上·南昌月考）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，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，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。
18．（2024高三上·南昌月考）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长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，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
（3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】1g钍234经过48天（2个半衰期）后，剩余钍234的质量为原来的，即剩余钍234的质量为0.25g，B正确，ACD错误。
故选：B
【分析】根据半衰期的公式列式代入数据解答。
2．【答案】B
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。
故选B。
【分析】
(1)熟记常见粒子及原子核的符号是正确书写衰变及核反应方程的基础，如质子()、中子()、α粒子()、β粒子()、正电子()、氘核()、氚核()等。
(2)掌握衰变及核反应方程遵守的规律是正确书写衰变及核反应方程或判断某个衰变或核反应方程是否正确的依据，所以要理解、应用好质量数守恒和电荷数守恒的规律。
3．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为
辐射出光子的能量分别为
其中
，，
所以辐射不同频率的紫外光有2种。
故选B。
【分析】
1.一群处于n能级的氢原子跃迁时可能发出的光谱线条数
a．用数学中的组合知识求解：N＝＝。
b．利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。
2.根据原子跃迁的频率条件hν＝Em－En计算氢原子从高能级跃迁到低能级向外辐射光子的能量，再与紫外线的能量比较。
4．【答案】C
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量
得
故选C。
【分析】
频率为ν的光子的能量ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。可以计算发光频率。
5．【答案】C
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】设Y的质子数为y，根据核反应电荷数守恒，则有
可得
故Y为，根据核反应质量数守恒，则有
解得
故选C。
【分析】
根据核反应电荷数守恒和质量数守恒可列方程求解即可。
6．【答案】B
【知识点】物理学史；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】 A、普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，并不连续，故A错误；
B、紫光的频率高于红光，红光能使金属产生光电效应，则紫光也能使该金属产生光电效应，故B正确；
C、石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定动量，光子动量变小，根据波长
可知波长变长，故C错误；
D、德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。
故选：B
【分析】 本题是物理学史问题，根据科学家和他们的贡献进行解答即可
7．【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有
木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有
当木板长度为时，有
又
，
联立解得
故选A。
【分析】
首先要明确木板通过A点是指木板从静止释放到下端到达A点的过程，再选择位移时间公式列方程求解即可。
8．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误；
CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】函数关系 与图像结合起来深入思考图像中横纵坐标的物理含义以及斜率、面积的物理意义，有助于我们更加深刻地认识物体的运动，理清运动中各物理量之间的关系。本题强调了物体做直线运动，位移与时间和速度与时间成函数关系，同一时刻不可能有两个位置和速度入手，求解方便。
9．【答案】C
【知识点】位移与路程；速度与速率
【解析】【解答】根据速度的定义式
表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系
可知开始时物体的位置x0 = 1m，1s时物体的位置x1 = 6m，则1s内物体的位移为
故选C。
【分析】
1.速度的物理意义：表示物体位置变化快慢的物理量。
2.根据题目已知位置随时间的关系，确定初始时刻和1s末物体的位置坐标。研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，物体的初、末位置可用位置坐标x1、x2表示，那么物体的位移等于两个位置的坐标变化，即Δx。
10．【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即粒子，故A错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即粒子，故B错误；
CD．根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故C错误，故D正确。
故选D。
【分析】
1.原子核的衰变
(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
(2)分类
α衰变：→＋；
β衰变：→＋。
2.对半衰期的理解
(1)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
根据半衰期的概念，可总结出公式
N余＝N原 ，m余＝m原
式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期。
(2)半衰期是统计规律，描述的是大量原子核衰变的规律。
(3)放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。
11．【答案】A,B
【知识点】光的折射及折射定律；光子及其动量
【解析】【解答】A．因蓝光的频率大于红光的频率，根据
可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量，故A正确；
B．因蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光的波长小于红光的波长，根据
可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故B正确；
C．因蓝光的频率大于红光的频率，则蓝光的折射率大于红光的折射率，根据
可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；
D．光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D错误。
故选AB。
【分析】
1、首先明确光子的能量、动量公式和折射率公式
2.光从一种介质射入另一种介质中频率不变
3.红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七中可见光，频率依次增大，红光的最小，紫光的最大。
12．【答案】B,C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；波的衍射现象；光子及其动量
【解析】【解答】A．由题意可知此阿秒光脉冲的光波周期最大值，由此求出其波长最大值，对于宽度一定单缝，波长越长，衍射现象越明显。此阿秒光脉冲的波长为
由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，所以波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误；
B．根据光子能量，可得到此阿秒光脉冲的光子能量的最小值与波长为550nm的可见光光子能量的大小关系，根据总能量等于光子能量与光子数量的乘积进行分析，由
知，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B正确；
C．计算出此阿秒光脉冲的光子能量最小值，与基态氢原子的能量进行比较，可知此阿秒光脉冲能否使基态氢原子电离。阿秒光脉冲的光子能量最小值为
故此阿秒光脉冲可以使能量为 13.6eV（ 2.2 × 10 18J）的基态氢原子电离，故C正确；
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小于电子的运动周期，故D错误。
故选BC。
【分析】根据题意分析测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间与电子的运动周期的大小关系。本题考查了光子的能量计算，光发生明显衍射的条件，使原子电离的条件。掌握光子的能量与频率或者波长的关系。
13．【答案】B,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】 A.金属的逸出功与金属材料有关，与入射光的频率和强度无关，故A错误；
B.光子的能量E=hν，只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，入射光的频率不变，X光的光子能量不变，故B正确；
C.根据爱因斯坦光电效应方程hν=Ek+W0
光子的最大初动能Ek=hν-W0
入射光的频率不变，最大初动能不变，故C错误；
D.用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，发生了光电效应，增大X光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加，故D正确。
故选：BD。
【分析】A.金属的逸出功与金属材料有关，与入射光的频率和强度无关；
B.根据光子能量公式分析作答；
C.根据爱因斯坦光电效应方程分析作答；
D.发生光电效应的前提下，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。
14．【答案】（1）C
（2）
【知识点】核聚变
【解析】【解答】
（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核聚变。
故选C。
（2）此核反应质量亏损为
根据爱因斯坦质能方程可得，此过程释放的能量为
所以第一空填“”。
【分析】
1.轻核聚变：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。
2.重核裂变：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。
3.链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。
4.原子核的衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
5.质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2。
（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核聚变。
故选C。
（2）此核反应质量亏损为
根据爱因斯坦质能方程可得，此过程释放的能量为
15．【答案】；
【知识点】光电效应；光子及其动量
【解析】【解答】[1]单个光子频率为
根据普朗克量子化思想，单个光子能量
所以第一空“”
[2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为
根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为
所以第二空填写“”
【分析】
1.根据普朗克量子化思想，单个光子能量：
2.根据光电效应方程Ek＝hν－W0，又ν＝，金属逸出功为：W0＝hν0
16．【答案】1.08；右端；
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】（2）10分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡板宽度为
所以第一空填写“1.08cm”
（3）由题知，，故小车经过光电门A时的速度较大，说明小车做减速运动，故应调高右端。
所以第二空填写“右端”
（4）由题知，经A点时的速度为
子弹射入小车，动量守恒，则有
解得子弹的初速度为
所以第三空填写“”
【分析】
1.（1）10分度游标卡尺的原理：主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的1mm刻度左边0.1mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.2mm处，等等。游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米。
（2）游标卡尺的读数：
读数规则：主尺刻度(整mm值) + 游标刻度(小于整mm值)
读数=主尺整mm值 + 精确度×游标尺的对齐刻度数
①首先要弄清该尺的精度。
②接着从主尺上读出整毫米数。
③再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。
④最后确定测量结果。
注意：不需估读！
2.平衡摩擦：调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门，如果某次通过光电门A的时间为，通过光电门B的时间为，且有，说明平衡摩擦成功。平衡摩擦力后，子弹射入小车的过程，系统在斜面方向上动量守恒，由动量守恒列方程求解即可。子弹与小车一起运动的速度，可以利用在短时间（很小位移内）的平均速度代替过A点瞬时速度。
17．【答案】（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
（2）设到达1号锥筒时的速度为，根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的规律分析：
1.某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合加速度定义式分析求解。
2.根据位移-时间公式，结合速度-位移公式分析求解。
18．【答案】（1）根据平均速度
解得刹车时间
刹车加速度
根据牛顿第二定律
解得
（2）小朋友过时间
等待时间
（3）根据
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】1．动力学的两类基本问题
(1)已知受力情况求物体的运动情况；
(2)已知运动情况求物体的受力情况。
2．解决两类基本问题的方法
以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：
1 / 1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
1．（2024高三上·南昌月考）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
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】1g钍234经过48天（2个半衰期）后，剩余钍234的质量为原来的，即剩余钍234的质量为0.25g，B正确，ACD错误。
故选：B
【分析】根据半衰期的公式列式代入数据解答。
2．（2024高三上·南昌月考）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，核反应方程如下：该方程中X是（ ）
A．质子 B．中子 C．电子 D．粒子
【答案】B
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】根据反应前后质量数和电荷数守恒得X是。
故选B。
【分析】
(1)熟记常见粒子及原子核的符号是正确书写衰变及核反应方程的基础，如质子()、中子()、α粒子()、β粒子()、正电子()、氘核()、氚核()等。
(2)掌握衰变及核反应方程遵守的规律是正确书写衰变及核反应方程或判断某个衰变或核反应方程是否正确的依据，所以要理解、应用好质量数守恒和电荷数守恒的规律。
3．（2024高三上·南昌月考）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，当大量处于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
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为
辐射出光子的能量分别为
其中
，，
所以辐射不同频率的紫外光有2种。
故选B。
【分析】
1.一群处于n能级的氢原子跃迁时可能发出的光谱线条数
a．用数学中的组合知识求解：N＝＝。
b．利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。
2.根据原子跃迁的频率条件hν＝Em－En计算氢原子从高能级跃迁到低能级向外辐射光子的能量，再与紫外线的能量比较。
4．（2024高三上·南昌月考）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技术路线。某氮化镓基材料的简化能级如图所示，若能级差为（约），普朗克常量，则发光频率约为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】光子及其动量
【解析】【解答】根据题意可知，辐射出的光子能量，由光子的能量
得
故选C。
【分析】
频率为ν的光子的能量ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。可以计算发光频率。
5．（2024高三上·南昌月考）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， B．Y为，
C．Y为， D．Y为，
【答案】C
【知识点】原子核的人工转变
【解析】【解答】设Y的质子数为y，根据核反应电荷数守恒，则有
可得
故Y为，根据核反应质量数守恒，则有
解得
故选C。
【分析】
根据核反应电荷数守恒和质量数守恒可列方程求解即可。
6．（2024高三上·南昌月考）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
【答案】B
【知识点】物理学史；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】 A、普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量子化的，并不连续，故A错误；
B、紫光的频率高于红光，红光能使金属产生光电效应，则紫光也能使该金属产生光电效应，故B正确；
C、石墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞后，电子获得一定动量，光子动量变小，根据波长
可知波长变长，故C错误；
D、德布罗意认为物质都具有波动性，包括质子和电子，故D错误。
故选：B
【分析】 本题是物理学史问题，根据科学家和他们的贡献进行解答即可
7．（2024高三上·南昌月考）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；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有
木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有
当木板长度为时，有
又
，
联立解得
故选A。
【分析】
首先要明确木板通过A点是指木板从静止释放到下端到达A点的过程，再选择位移时间公式列方程求解即可。
8．（2024高三上·南昌月考）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．
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误；
CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】函数关系 与图像结合起来深入思考图像中横纵坐标的物理含义以及斜率、面积的物理意义，有助于我们更加深刻地认识物体的运动，理清运动中各物理量之间的关系。本题强调了物体做直线运动，位移与时间和速度与时间成函数关系，同一时刻不可能有两个位置和速度入手，求解方便。
9．（2024高三上·南昌月考）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
【答案】C
【知识点】位移与路程；速度与速率
【解析】【解答】根据速度的定义式
表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系
可知开始时物体的位置x0 = 1m，1s时物体的位置x1 = 6m，则1s内物体的位移为
故选C。
【分析】
1.速度的物理意义：表示物体位置变化快慢的物理量。
2.根据题目已知位置随时间的关系，确定初始时刻和1s末物体的位置坐标。研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，物体的初、末位置可用位置坐标x1、x2表示，那么物体的位移等于两个位置的坐标变化，即Δx。
10．（2024高三上·南昌月考）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Sr衰变为Y的半衰期约为29年；Pu衰变为U的半衰期约87年。现用相同数目的Sr和Pu各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．Sr衰变为Y时产生α粒子
B．Pu衰变为U时产生β粒子
C．50年后，剩余的Sr数目大于Pu的数目
D．87年后，剩余的Sr数目小于Pu的数目
【答案】D
【知识点】原子核的衰变、半衰期；α、β、γ射线及特点
【解析】【解答】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生电子，即粒子，故A错误；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知衰变为时产生，即粒子，故B错误；
CD．根据题意可知的半衰期大于的半衰期，现用相同数目的和各做一块核电池，经过相同的时间，经过的半衰期的次数多，所以数目小于的数目，故C错误，故D正确。
故选D。
【分析】
1.原子核的衰变
(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
(2)分类
α衰变：→＋；
β衰变：→＋。
2.对半衰期的理解
(1)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
根据半衰期的概念，可总结出公式
N余＝N原 ，m余＝m原
式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期。
(2)半衰期是统计规律，描述的是大量原子核衰变的规律。
(3)放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。
11．（2024高三上·南昌月考）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
【答案】A,B
【知识点】光的折射及折射定律；光子及其动量
【解析】【解答】A．因蓝光的频率大于红光的频率，根据
可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量，故A正确；
B．因蓝光的频率大于红光的频率，故蓝光的波长小于红光的波长，根据
可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故B正确；
C．因蓝光的频率大于红光的频率，则蓝光的折射率大于红光的折射率，根据
可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；
D．光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D错误。
故选AB。
【分析】
1、首先明确光子的能量、动量公式和折射率公式
2.光从一种介质射入另一种介质中频率不变
3.红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七中可见光，频率依次增大，红光的最小，紫光的最大。
12．（2024高三上·南昌月考）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，，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，普朗克常量，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
【答案】B,C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；波的衍射现象；光子及其动量
【解析】【解答】A．由题意可知此阿秒光脉冲的光波周期最大值，由此求出其波长最大值，对于宽度一定单缝，波长越长，衍射现象越明显。此阿秒光脉冲的波长为
由障碍物尺寸与波长相差不多或比波长小时，衍射现象越明显知，所以波长为550nm的可见光比此阿秒光脉冲的衍射现象更明显，故A错误；
B．根据光子能量，可得到此阿秒光脉冲的光子能量的最小值与波长为550nm的可见光光子能量的大小关系，根据总能量等于光子能量与光子数量的乘积进行分析，由
知，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的光子能量大，故总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更少，故B正确；
C．计算出此阿秒光脉冲的光子能量最小值，与基态氢原子的能量进行比较，可知此阿秒光脉冲能否使基态氢原子电离。阿秒光脉冲的光子能量最小值为
故此阿秒光脉冲可以使能量为 13.6eV（ 2.2 × 10 18J）的基态氢原子电离，故C正确；
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小于电子的运动周期，故D错误。
故选BC。
【分析】根据题意分析测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间与电子的运动周期的大小关系。本题考查了光子的能量计算，光发生明显衍射的条件，使原子电离的条件。掌握光子的能量与频率或者波长的关系。
13．（2024高三上·南昌月考） 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
【答案】B,D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】 A.金属的逸出功与金属材料有关，与入射光的频率和强度无关，故A错误；
B.光子的能量E=hν，只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，入射光的频率不变，X光的光子能量不变，故B正确；
C.根据爱因斯坦光电效应方程hν=Ek+W0
光子的最大初动能Ek=hν-W0
入射光的频率不变，最大初动能不变，故C错误；
D.用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，发生了光电效应，增大X光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加，故D正确。
故选：BD。
【分析】A.金属的逸出功与金属材料有关，与入射光的频率和强度无关；
B.根据光子能量公式分析作答；
C.根据爱因斯坦光电效应方程分析作答；
D.发生光电效应的前提下，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。
14．（2024高三上·南昌月考）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）核的质量为，核的质量为，它们通过核反应形成一个质量为的氮原子核，此过程释放的能量为 。（真空中光速为c）
【答案】（1）C
（2）
【知识点】核聚变
【解析】【解答】
（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核聚变。
故选C。
（2）此核反应质量亏损为
根据爱因斯坦质能方程可得，此过程释放的能量为
所以第一空填“”。
【分析】
1.轻核聚变：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。
2.重核裂变：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。
3.链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。
4.原子核的衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
5.质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2。
（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核聚变。
故选C。
（2）此核反应质量亏损为
根据爱因斯坦质能方程可得，此过程释放的能量为
15．（2024高三上·南昌月考）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，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，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）
【答案】；
【知识点】光电效应；光子及其动量
【解析】【解答】[1]单个光子频率为
根据普朗克量子化思想，单个光子能量
所以第一空“”
[2]所用光电材料的截止频率为，则逸出功为
根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出光电子最大初动能为
所以第二空填写“”
【分析】
1.根据普朗克量子化思想，单个光子能量：
2.根据光电效应方程Ek＝hν－W0，又ν＝，金属逸出功为：W0＝hν0
16．（2024高三上·南昌月考）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，通过光电门B的时间为，且有，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，则子弹的初速度 （用d，M，m，表示）
【答案】1.08；右端；
【知识点】碰撞模型
【解析】【解答】（2）10分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡板宽度为
所以第一空填写“1.08cm”
（3）由题知，，故小车经过光电门A时的速度较大，说明小车做减速运动，故应调高右端。
所以第二空填写“右端”
（4）由题知，经A点时的速度为
子弹射入小车，动量守恒，则有
解得子弹的初速度为
所以第三空填写“”
【分析】
1.（1）10分度游标卡尺的原理：主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的1mm刻度左边0.1mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.2mm处，等等。游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米。
（2）游标卡尺的读数：
读数规则：主尺刻度(整mm值) + 游标刻度(小于整mm值)
读数=主尺整mm值 + 精确度×游标尺的对齐刻度数
①首先要弄清该尺的精度。
②接着从主尺上读出整毫米数。
③再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。
④最后确定测量结果。
注意：不需估读！
2.平衡摩擦：调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门，如果某次通过光电门A的时间为，通过光电门B的时间为，且有，说明平衡摩擦成功。平衡摩擦力后，子弹射入小车的过程，系统在斜面方向上动量守恒，由动量守恒列方程求解即可。子弹与小车一起运动的速度，可以利用在短时间（很小位移内）的平均速度代替过A点瞬时速度。
17．（2024高三上·南昌月考）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，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，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。
【答案】（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为
2、3间中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
（2）设到达1号锥筒时的速度为，根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的规律分析：
1.某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合加速度定义式分析求解。
2.根据位移-时间公式，结合速度-位移公式分析求解。
18．（2024高三上·南昌月考）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长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，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
（3）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
【答案】（1）根据平均速度
解得刹车时间
刹车加速度
根据牛顿第二定律
解得
（2）小朋友过时间
等待时间
（3）根据
解得
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】1．动力学的两类基本问题
(1)已知受力情况求物体的运动情况；
(2)已知运动情况求物体的受力情况。
2．解决两类基本问题的方法
以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：
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