山西省定襄县2022-2023学年高三（上）九月第一次月考物 理 试 题(word版，含答案解析)

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山西省定襄县2022-2023学年高三（上）九月第一次月考物理试题第Ⅰ卷(选择题  共48分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1. 氢原子能级如图所示，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是(　　)A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nmB. 用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级C. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D. 用波长为633nm的光照射，能使氢原子从跃迁到的能级2. 若将地球看作质量分布均匀的球体(半径为R)，且不计地球的自转。关于地球表面处的重力加速度g1，地球表面下方深处的重力加速度为g2，地球表面上方高处的重力加速度为g3，下列说法正确的是(　　)A. g3<g2 <g1                                B. g2 <g3 <g1 C. g1 <g2 <g3                               D. g1<g3 <g23. 如图所示，光滑金属环被固定在竖直平面内，一弹性绳上端被固定在圆弧最高点A，不挂重物时，弹性绳下端刚好在金属环圆心O处；现将一个中心带孔质量为m的小球拴在弹性绳的下端后再套在金属环最低点，用一始终与金属环相切的拉力F逆时针方向缓慢拉动小球，在小球运动的圆心角θ<90°的范围内，弹性绳与圆心O处的固定铁钉始终接触，不计铁钉与弹性绳间摩擦，则下列说法正确的是(　　)A. 弹性绳的弹力变大B. 拉力F变大C. 金属环与小球间弹力一定变小D. 金属环与小球间弹力一定变大4. 一个电子在电场力作用下沿x轴做直线运动(不计重力)，以水平向右的方向为x轴的正方向，从0时刻起运动依次经历t0、2t0、3t0时刻。其运动的vt图象如图所示。对此下列判断正确的是(　　)A. 0时刻与2t0时刻电子在不同位置B. 0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的电势分别为0、1、3，其大小比较有103C. 0时刻、t0时刻、3t0时刻电子所在位置的场强大小分别为E0、E1、E3，其大小比较有E3E0E1D. 电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力先做正功后做负功5. 利用磁场可以屏蔽带电粒子。如图所示，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为r和3r的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，磁感应强度大小为其横截面如图所示。一带电粒子从P点正对着圆心O沿半径方向射入磁场。已知该粒子的比荷为k，重力不计。为使该带电粒子不能进入图中实线圆围成的区域内，粒子的最大速度为(　　)A. kBr B. 2kBr C. 3kBr D. 4kBr6. 如图所示，传送带倾角为a，表面粗糙，以恒定速度v0逆时针运行。一小滑块从斜面顶端由静止释放，运动到斜面底端过程中，其速度随时间变化的图像关系可能是(　　)A.  B. C.  D. 7. 速度选择器是可以筛分不同速率粒子的装置，如图所示，现有一带正电的粒子(不计重力)沿中央直线从O点以速度v0射入某速度选择器，最终粒子从P点离开电磁场区域，此时速度大小为v，P与中央直线相距为d。已知粒子质量为m，带电荷量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，则下列说法正确的是(　　)
 A. 从射入到穿出速度选择器的过程中，粒子受的洛伦兹力的冲量为零且不做功B. 粒子达到P点的速度大小C. 粒子在O点的电势能大于P点的电势能D. 若要该粒子沿直线通过速度选择器，在其他条件不变的情况下，可以把电场强度E增大到Bv08. 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动。A由静止释放；B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0；C的初速度方向沿水平方向，大小也为v0。斜面足够大，A、B、C运动过程中不会相碰，则(　　)A. A和C所受的滑动摩擦力大小不相等B. A将比C先滑到斜面底端C. 滑到斜面底端时，B的动能最大D. 滑到斜面底端时，C的机械能减少最多第Ⅱ卷(非选择题共62分)二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共62分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题9. 如图所示，某同学借用“探究加速度与力的关系的实验装置”完成以下实验：他在气垫导轨上安了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处静止释放。(1)气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑块内表面之间形成很薄的气垫层。滑块就浮在气垫层上，与轨面脱离接触。实验前应该调节支脚上螺母使气垫导轨_____(选填“水平”、“左高右低”或“左低右高”)(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间为t，还测得A、B间的距离为L，则滑块的加速度为____(用d、L和t表示)(3)为了减小实验误差，下列措施正确的一项是_____(请填写选项前对应的字母)A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使光电门B与释放滑块的位置A的距离近一些C.遮光条要宽一些D.应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行(4)改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，若在进行处理数据时在直角坐标系中作出了图像，则该图像是_____(请填写选项前对应的字母)A.抛物线B.过原点的倾斜直线C.不过原点倾斜直线D.双曲线(5)若测得(4)中图线的斜率为k，还可以求得滑块的质量为_____。(用d、L和k表示)10. 某同学利用如下器材设计了测定二极管正向伏安特性的电路图如图甲，并测得相应的伏安特性曲线如图乙。A.电源(20V，内阻可忽略)B.电压表V(量程为0到3V，内阻约为1000Ω)C.电压表(量程为0到10V，内阻约为5000Ω)D.电流表A(量程为0到10，内阻约为0.1Ω)E.保护电阻F.滑动变阻器(阻值为0到50Ω 1A)G.滑动变阻器(阻值为0到1000Ω 0.1A)H.发光二极管一个I.导线、开关若干(1)乙图中电压表应选用___________，滑动变阻器选用___________(统一填字母序号)；(2)该同学发现所测定二极管伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋近于一条直线，可知该二极管的正向电阻___________(选填“先减小后不变”、“一直减小”、“先增大后不变”)；曲线上A点所对应二极管的阻值___________Ω(保留三位有效数字)。(3)将该二极管通过一阻值为500Ω的电阻与一电动势为6V，内阻不计的电源串联(如图丙所示)，则该二极管的实际功率为___________W(保留三位有效数字)。11. 如图，xOy坐标系位于竖直面(纸面)内，第一象限和第三象限存在场强大小相等、方向分别沿x轴负方向和y轴正方向的匀强电场，第三象限内还存在方向垂直于纸面、磁感强度大小为B的匀强磁场(未画出)。现将质量为m、电荷量为q的微粒从P(L，L)点由静止释放，该微粒沿直线PO进入第三象限后做匀速圆周运动，然后从z轴上的Q点(未标出)进入第二象限。重力加速度为g。求：(1)该微粒的电性及通过O点时的速度大小；(2)磁场方向及该微粒在PQ间运动的总时间。12. 如图所示，水平面上有一长为L=14.25m的凹槽，长为l=、质量为M=2kg的平板车停在凹槽最左端，上表面恰好与水平面平齐。轻质弹簧左端固定在墙上，右端与一质量为m=4kg小物块接触但不连接。用一水平力F缓慢向左推物块，当力F做功W=72J时突然撤去。已知小物块与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2，其它摩擦不计，g取10m/s2，平板车与凹槽两端的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可以忽略不计。求：(1)小物块刚滑上平板车时的速度大小；(2)平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小；(3)小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离。(二)选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。【物理-选修3-3】13.关于内能，下列说法正确是(　　)A. 物体的内能大小与它整体的机械运动无关B. 达到热平衡状态的两个系统内能一定相等C. 质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等D. 100°C水内能可能大于100°C水蒸气的内能E. 一定量的理想气体压强不变、体积减小，其内能一定减小14.如图所示，一上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸竖直放置在水平地面上，一厚度、质量均不计的绝热活塞将一定量的理想气体封闭在气缸内。气缸顶部有厚度不计的小卡环可以挡住活塞。初始时，底部阀门关闭，缸内气体体积为气缸容积的，温度为280K。已知外界大气压强恒为p0。现通过电热丝加热，使缸内气体温度缓慢上升到400K。(i)求此时缸内气体的压强；(ii)打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，求活塞缓慢回到初始位置时，缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比。【物理-选修3-4】15.一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t1=0时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期T= ___________s；t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴___________方向(填“正”或“负”)；t3=0.45s时，质点P的加速度大小___________(填“大于”、“等于”或“小于”)质点Q的加速度大小。16.一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：(i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；(ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。(不考虑AC和BC面的反射光线影响)。
参考答案一.选择题 1【答案】：C【解析】A．由及氢原子能级关系可知，从n=2跃迁到n=1时释放的光子波长约为122nm，故选项A错误；B．波长325nm的光子能量小于波长122nm的光子能量，不能使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，故选项B错误；C．一群处于n=3能级氢原子向低能级跃迁时最多有3种可能，因此最多产生3种谱线，选项C正确；D．从n=3跃迁到n=2的辐射光波长=656nm，所以，只有入射光波长为656nm时，才能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级，选项D错误。故选C。2【答案】：A【解析】在地球表面的物体，万有引力近似等于重力，有在地球表面下方深处的重力加速度相当于半径为的球体在其表面产生的加速度，由球的体积公式及可知，半径为的球体质量为原来的，故地球表面上方高处的重力加速度为由上面的分析可知故选A。3【答案】：B【解析】A．弹性绳伸长量始终等于环的半径不变，则弹性绳的弹力不变，选项A错误；B．在沿着切线方向上则随着θ角变大，则F逐渐变大，选项B正确；CD．沿弹性绳的方向上，若则方向沿半径向外，则随着θ角变大，则FN变大；若则方向沿半径向里指向圆心，则随着θ角变大，则FN变小；选项CD错误。故选B。4【答案】:C【解析】A．由图象可知，图像与横轴围成的面积代表位移，电子从0时刻到2t0时刻位移为零，所以0时刻与2t0时刻电子在同一位置，故A错误；BD．电子从0时刻运动至t0时刻，连续运动至3t0时刻，电场力对电子先做负功，后做正功，所以电子的电势能先增大后减小，因为电势能为EP=qφ，由于电子带负电，所以电势能越大，电势越低，则有φ1＜φ0＜φ3，故BD错误；C．根据速度-时间图象的斜率的绝对值表示加速度大小以及牛顿第二定律可知，v-t图象的斜率的绝对值表示加速度大小，正比于电场力大小，所以加速度越大，场强越大，故有：E3＜E0＜E1，故C正确。故选C。5【答案】：D【解析】当速度最大时，粒子轨迹圆会和小圆相切，如下图设轨迹圆的半径为R，在中，根据勾股定理有解得根据洛伦兹力提供向心力有又知联立以上解得最大速度为故选D。6【答案】AC【解析】A．物块静止释放，相对于传送带向上运动，受沿斜面向下的摩擦力，先想下加速，加速度为加速到传送带速度时，若有时，则物块和传送带保持相对静止，一起匀速，A正确；CD．若有则物块和传送带不能保持相对静止，物块继续加速，加速度为但故C正确，D错误；B．物块只可能存在上述两种情形，不可能出现减速的情形，B错误。故选AC。7【答案】:BD【解析】A．从射入到穿出速度选择器的过程中，粒子受的洛伦兹力不做功，但在洛伦兹力和电场力共同的作用下，速度的大小和方向发生改变，洛伦兹力使得粒子速度方向发生改变，动量的变化不为零，根据动量定理可知洛伦兹力对粒子的冲量不为零，故A错误；B．由于洛伦兹力对带电粒子不做功，根据动能定理，有解得故B正确；C．粒子向上偏转，所受的电场力做负功，电势能增大，所以粒子在O点的电势能小于在P点的电势能，故C错误；D．若要该粒子沿直线通过速度选择器，则此时洛伦兹力与电场力平衡，可得解得故D正确；故选BD。8【答案】：CD【解析】A．AC两个滑块所受的滑动摩擦力由于A、B、C是三个一样的滑块，所以摩擦力大小相等，选项A错误；B．AC两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，所以C沿斜面向下的加速度大于A沿斜面向下的加速度，C先到达斜面底端。选项B错误；C．三个滑块重力相同，下降的高度相同，重力做功相同，摩擦力对A、B做功相同，C克服摩擦力做功最大，A的初动能为零，B、C的初动能相等，则滑到斜面底端时，B滑块的动能最大，选项C正确；D．滑动摩擦力做功与路程有关，C运动的路程最大，C克服摩擦力做功最大，C减少的机械能最多，选项D正确。故选CD。二. 非选择题9【答案】：(1). 水平   (2).     (3). D    (4). B    (5). 【解析】(1)[1]应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力(2)[2]滑块经过光电门时的瞬时速度由速度位移公式得(3)[3]A．拉力是直接通过力传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A错误；B．应使A位置与光电门间的距离适当大些，可以增大测量长度，从而有利于减小误差，故B错误；C．为了使滑块经过光电门的速度更准确些，遮光条要窄一些，故C错误；D．应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行，拉力才等于合力，故D正确。故选D(4)[4]由牛顿第二定律可知数学变形得则图像为过原点的倾斜直线故选B(5)[5]由得解得10【答案】：(1). C    (2). F    (3). 一直减小    (4). 850    (5). 【解析】(1)[1]乙图中电压大于3V，则电压表表选C。[2]滑动变阻器全阻值与电源串联时电流都小于电阻能承受的最大电流，但是分压式电路中调节电压，选小量程的更好，所以选F。(2)[3]图像上的点与原点连线的斜率为，与原点连线的斜率在增大，所以减小，故选填“一直减小”。[4]图中点，，则有(3)[5]把的电阻看作是电源的内阻，则根据闭合电路欧姆定律有在乙图中描绘出图像，当时，；当时，，画出图像如下交点坐标表示二极管的工作电压以及工作电流，为，则实际功率为11.解：(1)微粒运动轨迹如答图1，其在第一象限沿PO连线做匀加速直线运动到达O点故微粒带正电；二力的合力方向由P指向O，有：由动能定理有解得(2)由左手定则知，该磁场的方向垂直于纸面向外；在第一象限内，由运动学规律有：得在第三象限内，由牛顿第二定律有：由几何关系，微粒做圆周运动对应的圆心角为θ=90°故解得微粒从P到Q运动的时间为：12.解：(1)由题知解得(2)物块滑上平板车后，假设平板车与凹槽右端碰撞前已与物块共速解得设达到共速时平板车的位移为，有解得所以共速时平板车没有到达凹槽右端，共速后做匀速直线运动，平板车第一次与凹槽右端碰撞时的速度大小4m/s。(3)平板车第一次与凹槽右端碰撞后，物块和平板车组成的系统总动量向右。假设物块与平板车第二次共速前未与凹槽相碰，有解得因为所以物块已从平板车上滑下，不能第二次共速。设平板车向左速度减小到0时位移为解得所以平板车没有与凹槽左端相碰。即小物块离开平板车之前，未与平板车第二次共速；且平板车没有与凹槽左端相碰。所以解得解得小物块离开平板车时平板车右端到凹槽右端的距离为13【答案】：ADE【解析】：A．物体的内能大小与它整体的机械运动无关，选项A正确；B．达到热平衡状态的两个系统温度一定相等，内能不一定相等，选项B错误；C．温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同，质量相同的氢气和氧气分子数不同，则内能一定不相等，选项C错误；D．物体的内能与物体的温度、体积以及物体的量等因素都有关，则100°C水的内能可能大于100°C水蒸气的内能，选项D正确；E．一定量的理想气体压强不变、体积减小，则温度降低，则其内能一定减小，选项E正确。故选ADE。14.解:(i)若气体进行等压变化，则当温度变为400K时，由盖吕萨克定律可得解得说明当温度为400K时活塞已经到达顶端，则由理想气体状态变化方程可得解得(ii)温度为400K，压强为p0时气体的体积为V′，则解得打开阀门，保持缸内气体温度为400K不变，活塞缓慢回到初始位置时气缸内剩余的压强为p0的气体体积为缸内剩余气体质量与打开阀门前气体总质量之比15【答案】:0.4  ；正   ；等于【解析】[1]由图可知，波长则波的周期质点P振动的周期与波的周期相同。[2]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点 Q向y轴正方向振动，由于所以t2=0.35s时，质点Q的振动方向为y轴正方向。[3]由于波沿x轴负方向传播，可知在t1=0时，质点P由平衡位置向y轴负方向振动，质点 Q由平衡位置向y轴正方向振动，由于所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，加速度大小相等。16.解:(i)设透明体的临界角为C，依题意可知，从D点射入的光线在E点处的入射角为，大于临界角C，发生全反射，其光路图如图所示，最终垂直于BC边射出，设经历时间为t，则又又得：(ii)如图，从真空球上G和G′处射入的光线刚好在此处发生全反射，而在这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于，将会射入真空区域，所以只要将这些区间用不透明纸遮住就可以了，显然，在透明体AB面上，被遮挡区域至少是个圆形,设其半径为r，由几何关系可知则