山西省吕梁市离石区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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山西省吕梁市离石区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. 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景，如图甲所示，该场景可以简化为图乙，铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。(　　)A. 连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤打击铁楔子时的初动量B. 连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间，减小铁锤打击铁楔子时的初动能C. 使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间，以增大楔子对石头的作用力D. 打击的过程，铁锤的动能全部转化为热能2. 宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a=r3 。在Δt时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星Ⅰ的速率为v1、行星Ⅱ在B点的速率为v2B、行星Ⅱ在E点的速率为v2E、行星Ⅲ的速率为v3，下列说法正确的是(   )A. S2=S3B. 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等C. 行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等D. v3< v 1< v 2E< v 2B3. 如图所示，物体从A点以不同的速度水平抛出，忽略空气阻力，关于物体的运动下列说法正确的是(　　)A. 物体的落点离A点越远，则物体从A点抛出的速度一定越大B. 物体的落点离A点越远，则物体运动的时间一定越长C. 若物体落到斜面上，则物体落到斜面上时的速度方向一定不同D. 若物体落到斜面上，则整个运动过程物体速度变化的方向一定不同4. 在手机塑料壳的生产线上，用图示装置来监控塑料壳的厚度。两个完全一样的金属板A、B，平行正对固定放置，通过导线接在恒压电源上：闭合开关，一小段时间后断开开关，让塑料壳匀速通过A、B间，当塑料壳变厚时(　　)A. 两板间电压不变B. 两板间电场强度减小C. 两板所带电荷量减小D. 静电计指针偏角增大5. 如图所示，直线边界OM与ON之间的夹角为30°，相交于O点。OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。ON上有一粒子源S，S到O点的距离为d。某一时刻，粒子源S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子，已知粒子的带电量为q，质量为m，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，所有粒子的初速度大小均为v，。则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )A.                              B.  C.                             D. 6. 如图所示为圆形餐桌及桌面上的玻璃转盘，转盘半径为0.4m，上表面高出桌面5cm。小明将质量为40g的小玩具放在转盘边缘，拨动转盘使其从静止开始顺时针加速转动，玩具从转盘边缘飞出落在餐桌上，落点距转盘边缘最近距离为0.1m，g=10m/s2，则下列说法正确的是(　　)
 A. 小玩具刚落到桌面时的速度大小为m/sB. 小玩具刚离开转盘时转盘角速度大小为7.5rad/sC. 小玩具受到的静摩擦力最大值等于0.9ND. 小玩具从静止开始直到刚飞离转盘的过程中，转盘摩擦力对小玩具的冲量大小为0.24N·s7. 如图所示，在边长为L的正方形区域ABCD内存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m，电荷量为q的带电粒子(不计重力)，分别以相同的速率v从A点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC方向射入时，垂直于BC边射出磁场。则粒子(　　)A. 带负电B. 运动速率C. 在磁场中运动的最长时间D. 在磁场中运动的最长时间8. 如图，倾角37°且足够长的传送带以2m/s的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为lkg的小物块从传送带底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列说法正确的是(　　)A. 物块先做减速运动，速度减到2m/s后做匀速运动B. 物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带C. 传送带对物块做功的最大瞬时功率为12WD. 物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为6J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. 为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为△t1和△t2，由此可知碰撞前滑块A的速度为____________，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=______，B的质量m2=________。(用已知和测得物理量的符号表示)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. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ。两导轨上端接有阻值为R的定值电阻，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。质量为m、电阻为r的金属杆ab，在沿导轨平面向上的恒力作用下，由静止开始从导轨底端向上运动，稳定时金属杆做速度为v0的匀速直线运动。在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力和导轨电阻。求：(1)金属杆匀速运动时R两端的电势差；(2)金属杆ab开始运动时加速度的大小。12. 倾角为=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m的滑板B，滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m的小滑块A(可视作质点)，将A和B同时静止释放，滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数为，取重力速度g=10m/s，求：(1)从静止释放，到滑板B与档板第一次碰撞经历的时间t0；(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；(3)滑板B的长度L。(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.下列说法正确的是（   ）。A. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的B. 物体的温度越高，分子平均动能越大C. 外界对气体做正功，气体的内能一定增加D. 由同种元素构成固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体E. 若消除热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率可以达到14.如图，封有一定质量理想气体的圆柱形气缸竖直放置，气缸的高度H=30cm，缸体内底面积S=200cm2，缸体质量M=10kg。弹簧下端固定在水平桌面上，上端连接活塞，当缸内量气体温度T0=280K时，缸内气体高h=20cm。现缓慢加热气体，使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气)，此过程中缸内气体吸收热量为Q=450J。已知大气压恒为p0=1×l05Pa，重力加速度g=10m/s2，不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦，且气缸底部及活塞表面始终保持水平。求：(i)活塞最终静止在缸口时，缸内气体的温度；(ii)加热过程中，缸内气体内能的增加量。【物理-选修3-4】15.如图甲所示，为一简谐横波在t = 0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x1 = 2m处的质点B的振动图像，质点C的平衡位置位于x2 = 7m处。下列说法正确的是(  )
 A. 该简谐波沿x轴负方向传播，其波速为2m/sB. 当t = 2s时，质点C的速率比质点B的小C. 当t = 3.5s时，质点C的加速度比质点B的小D. 要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4mE. 能与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率为0.5Hz16.如图，ABO是一半径为R的圆形玻璃砖的横截面，O是圆心，AB弧形面镀银。现位于AO轴线上的点光源S发出一束光线射向玻璃砖的OB边，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率为，光在空气中传播的速度为c，每条边只考虑一次反射。求：(i)光线射入玻璃砖时的折射角；(ii)光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】AB．铁锤上连接弹性杆的目的是为了延长人对铁锤的作用时间，增大铁锤在空中运动的距离，使铁锤能获得更大的速度，增大铁锤打击铁楔子时的初动量和初动能，A正确，B错误；C．使用铁楔子而不用木楔子，其目的是为了缩短铁锤与铁楔子间的作用时间，根据动量定理得作用时间越短作用力越大，即可以增大铁锤对铁楔子的作用力，也即增大楔子对石头的作用力，使石头更容易裂开，C错误；D．铁锤打击的过程，由于反弹还有动能，动能没有全部转化为热能，D错误。故选A。2【答案】：B【解析】AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ满足a=r3，据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令△t等于一个周期，它们与中心天体连线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；
C．向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时加速度相等，但行星Ⅱ在该点的向心加速度为此加速度沿P至椭圆圆心方向的分量，小于行星Ⅲ在P点时加速度，故C错误；
D．据，考虑到Ⅰ到Ⅱ的变轨过程应该在B点加速，有v1＜v2B，B到E过程动能向势能转化，有v2B＞v2E，考虑到v2E小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，综上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D错误；
故选B。3【答案】：A【解析】A．当物体落在斜面上，如图所示根据运动的规律有，根据几何知识有解得由此知物体的落点离A点越远，下落时间越长，因此抛出的速度也越大。当物体落在水平面上时，根据平抛运动规律有，由于下落时间一定，因此物体的落点离A点越远，抛出的速度越大，综上所述，A正确；B．当物体落水平面上，由可知，物体运动时间不变，B错误；C．若物体落在斜面上，位移的偏向角与斜面的倾斜角相等，固定不变，由速度偏向角的正切值等于2倍位移偏向角的正切值，即tanθ=2tanα可知，C错误；D．若物体落在斜面上，由平抛运动规律可知，物体的加速度是重力加速度，方向竖直向下，则物体运动中速度变化的方向，即是加速度方向，一直竖直向下，D错误。故选A。4【答案】:B【解析】ACD．断开开关后电容器的电荷量不变，根据、得可知，由于不变，当塑料壳变厚时增大，两板间电压减小，指针偏角减小，故ACD错误；B．根据可知，两板间距离不变，电压减小，则两板间电场强度减小，故B正确。故选B。5【答案】：D【解析】由于粒子在磁场中做匀速圆周运动，当运动的弦长最短时对应的时间最短，则最短的弦长为根据洛伦兹力提供向心力有qvB = mr，qvB = m解得T = ，r = ， = 2r则最短弦长L为L = dsin30° = r则根据余弦定理有cosθ = 解得θ = 60°则粒子在磁场中运动的最短时间为t = = 故选D。6【答案】BC【解析】A．小玩具从玻璃转盘的边缘滑落后做平抛运动，由几何关系可知其水平位移，竖直位移为，设初速度为v0，运动时间为t，则解得所以小玩具刚落到桌面时的速度大小为故A错误；B．小玩具刚离开转盘时转盘角速度大小为故B正确；C．小玩具刚要离开转盘的时刻，最大静摩擦力提供向心力，所以故C正确；D．转盘摩擦力对小玩具的冲量大小等于小玩具动量的变化量，所以故D错误。故选BC。7【答案】:BC【解析】详解】A．由左手定则可知粒子带正电，选项A错误；B．根据粒子的运动轨迹可知由可得选项B正确； CD．从C点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，圆弧所对的圆心角为60°，则最长时间为选项C正确，D错误。故选BC。8【答案】：BC【解析】AB. 物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项A错误，B正确；C物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为选项C正确；D从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间物块相对传送带运动的距离 共速后物块的加速度物块减速到零的时间此过程中物块相对传送带运动的距离此时物块离底端的距离为然后物块向下加速运动，加速度仍为下滑到底端时解得此过程中物块相对传送带运动的距离整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为选项D错误。故选BC。二. 非选择题9【答案】：(1).     (2).     (3). 【解析】[1]由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度[2]解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能[3]由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为A、B碰撞过程中动量守恒，则有联立解得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)由法拉第电磁感应定律得由闭合电路欧姆定律得R两端的电势差解得，(2)如图所示，金属杆匀速运动时所受的安培力大小由平衡条件得解得金属杆ab开始运动时，则，，FA=0，由牛顿第二定律得解得12.解：(1)由于斜面光滑，A和B同时由静止释放后，A和B从静止开始以相同的加速度匀加速下滑，设加速度为，由牛顿第二定律有又联立解得(2)设滑板B与挡板第一次碰撞前瞬间两者的速度大小为，则有滑板B与挡板第一次碰撞后，滑板B将沿斜面匀减速上滑，设加速度大小，滑块A将开始沿滑板匀减速下滑，设加速度大小为，由牛顿第二定律有可解得又因为两者初速度大小相等，故滑板B速度减小到零时，滑块A还是向下匀减速阶段，所以滑板B与挡板第一次碰撞后铅斜面上升的最大距离满足联立并代人数据可得(3)设者板B与挡板第一次碰撞后至速度为零的过程历时，滑块A下滑位移为，速度大小变为，则有滑板B速度为零后将沿斜面加速下滑，加速度大小仍为，滑块A仍以的加速度减速下滑，假设两者速度达到相等时，滑板还未与挡板碰撞，设滑板B速度为零后经时间两者达到共同速度，该过程中滑板B下滑的距离为、滑块A下滑距离为，则有解得故AB达到相同速度时，滑板还未与挡板碰撞又有之后AB一起以共同速度加速下滑，直至与挡板第二次碰撞，因为滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，所以AB共速时，滑块A已经在滑板B的下端，所以有联立并代入数据得13【答案】：ABD【解析】：A．扩散现象是由于分子无规则运动而产生的，故A正确；B．温度是平均动能的标志，所以温度越高，平均动能越大，故B正确；C．通过做功和热传递可使内能发生改变，当外界对气体做正功时，有可能物体向外散热，所以内能不一定增大，故C错误；D．同种元素由于院子排列不同而构成不同的晶体，比如金刚石和石墨烯都是碳元素构成的，故D正确；E．由热力学第二定律可知，所有热机的效率不可能达到100%，故E错误。故选ABD。14.解：(i)加热过程为等压变化，设缸内气体的末态温度为T，初态温度为T0=280K由盖-吕萨克定律有            代入数据解得T=420K                   (ii)设缸内气体的压强为p；对气缸由平衡条件有Mg+p0S=pS          该过程气体对外做功W=pS(H-h)           则外界对气体做功为W′=-W             由热力学第一定律有ΔU=W'+Q       代入数据解得ΔU=240J15【答案】:BCE【解析】A．由题图乙可知，t = 0时刻，质点B的振动方向沿y轴负方向，对照题图甲，可知该简谐波沿x轴正方向传播，由题图甲可知，简谐波的波长λ = 4m，由题图乙可知，波的周期T = 2s，其波速v = = 2m/sA错误；B．当t = 2s时，质点B恰好振动一个周期回到平衡位置，并向y轴负方向运动，速率最大，0 ~ 2s内波沿x轴正方向传播的距离x = vt = 4m则质点C此时位于波峰，运动速率零，B正确；C．同理，当t = 3.5s时，质点B位于波峰，加速度最大，质点C位于平衡位置，加速度最小，C正确；D．要使该波能够发生明显的衍射，障碍物的尺寸应大于4m或与4m相差不多，D错误；E．若该波能与另一列简谐波发生稳定的干涉，则另一列简谐波的周期应为2s，频率为0.5Hz，E正确。故选BCE。16.解：(i)光路如答图2，设光在C点的折射角为r由折射定律有             代入数据解得r=30°            (ii)进入玻璃砖中，光在AB面上D点反射，设入射角为，反射角为=90°-i=30°由三角函数关系有OC=OScot=且            在ΔODC中，由正弦定理有：        得=30°由于=30°，∠CDF=30°，故∠FDE=90°，所以光线DE垂直于OA射出玻璃砖在∠ODC中，由几何关系有CD=OC=又DE=Rcos=光在玻璃中的速率           则光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间           解得