山西省石楼县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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山西省石楼县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. 原子核的比结合能与原子序数的关系图所示，大多数恒星内部温度非常高，可进行轻核聚变，核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生，目前科学界有一种理论认为，两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量，在能量的作用下能够合成金、铂等重金属，其核反应为D+E→F，下列说法正确的是(　　)A. 重核F裂变成D和E的过程中，会产生质量亏损B. 较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大C. 较重的核D和E聚合成F的过程中，会释放较大能量D. A和B聚合成C过程中，C的结合能小于A和B的结合能之和2. 据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后(　　)A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小3. 考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁竖一标志杆，在车以10 m/s的速度匀速行驶过程中，当车头与标志杆的距离为20 m时，学员立即刹车，让车做匀减速直线运动，车头恰好停在标志杆处，忽略学员的反应时间，则A. 汽车刹车过程的时间为4 sB. 汽车刹车过程的时间为2 sC. 汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2D. 汽车刹车时的加速度大小为0.25 m/s24. 在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己统制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡，他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载(电流过大，超过学生电源允许的最大值)。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是(　　)
 A. 增大电源电压 B. 适当减少原线圈a的匝数C. 换一个电阻更大的灯泡 D. 将线圈a改接在学生电源直流输出端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. 一辆汽车从静止开始以恒定功率P启动，若汽车行驶过程中受到的阻力恒定，其加速度与速度的倒数的关系如图所示，图像斜率为k，横截距为b，则(　　)A. 汽车所受阻力为 B. 汽车的质量为C. 汽车的最大速度为 D. 汽车从静止到获得最大速度的时间为7. 在等边△ABC的顶点处分别固定有电荷量大小相等的点电荷，其中A点电荷带正电，B、C两点电荷带负电，如图所示。O为BC连线的中点，a为△ABC的中心，b为AO延长线上的点，且aO=bO。下列说法正确的是(　　)A. a点电势高于O点电势B. a点场强小于b点场强C. b点的场强方向是O→bD. a、O间电势差的绝对值大于b、O间电势差的绝对值8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为，已知木板足够长，g取，则(　　)A. 小物块与长木板间动摩擦因数B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量C. 小物块的初速度为D. 运动过程中木板所受摩擦力的冲量为第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. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果保留2位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；(3)该电动小车的额定功率为______W。10. 在研究标有额定工作状态为“3V、1.5W”的小灯泡的伏安特性实验中，实验室提供以下器材：电流表A量程600mA，内阻约为0.3Ω灵敏电流计G满偏电流Ig=500A，阻值R=600电阻箱R最大阻值9999.9Ω滑动变阻器R1最大阻值为10Ω滑动变阻器R2最大阻值为500Ω电源E电动势为4V，内阻不计开关，导线若干 (1)实验设计电路如图甲所示，因需要将灵敏电流计G与电阻箱组装改装成一个量程3V的电压表，请在虚线框中画出电压表的改装电路___________，并将电阻箱的阻值调到___________Ω，再将灵敏电流计表盘上的电流参数修改为对应的电压表的电压参数。(2)为了提高测量的准确度与有效性，应该选择的滑动变阻器为___________(选填“R1”或“R2”)。(3)用连线代替导线将图乙中实物连接为完整电路___________。(4)在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端，再闭合S，将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据。(5)描绘出的小灯泡U-I曲线如图丙所示，将该规格的两个相同小灯泡串联后再与一电源电动势E=4V，内阻r=5Ω的新电源相连接，则每个小灯泡在该电路中的实际工作功率为___________W(保留三位有效数字)。11. 空间存在如图所示的相邻磁场，磁场I垂直纸面向内，磁感应强度为B，磁场II垂直纸面向外，宽度为。现让质量为m带电量为q的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中，当粒子a从磁场II边缘C处射出时，速度也恰好水平。若让质量为2m、带电量为q的粒子b从a下方处水平射入磁场I中，最终粒子b也恰好从C处水平射出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场II中运动的时间的2倍，且，不计粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求(1)粒子a在磁场中运动的时间；(2)粒子a、b的速度大小之比。12. 如图所示，一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块放在木板上表面最右端，木板长为L=8m，木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的恒力F。已知木板质量为M=4kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2(1)若滑块与木板保持相对静止，求F的最大值；(2)若F=5N，求滑块与木板间摩擦力的大小；(3)若F=14N，作用时间4s后撤去，求滑块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量。(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.对于一定量的理想气体，下列说法中正确的是(　　)A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C. 当分子热运动变剧烈时，温度必升高D. 当分子间的平均距离变大时，压强可以不变E. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大14.如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的透热光滑细玻璃管竖直放置，管内用质量为m的水银柱密封着长为l的理想气柱．已知环境温度为T1，大气压强为P0，重力加速度为g．    (i)若仅将环境温度降为，求稳定后的气柱长度；(ii)若环境温度T1不变，将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a(a>g)向右做匀加速直线运动(见图乙)，求稳定后的气柱长度．【物理-选修3-4】15.如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的简谐横波.在t=0时刻质点O开始向上运动，t=0.2s时第一次形成图示波形，此时O点向上运动到最高点.由此可判断，下列说法正确的是__________.A. 这列横波的速度为5m/sB t=0.5s时质点A沿x移动1.5mC. 质点B开始运动时，质点A沿y轴正方向运动D. B点的起振方向向上E. 当质点B第一次到波峰时，质点A运动的路程为30cm16.某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。(i)求透明材料对该光的折射率；(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】AC．重核F裂变成D和E的过程中要释放处能量，会产生质量亏损；相反，较重的核D和E聚合成F的过程中，会吸收较大能量，选项A正确，C错误；BD．较轻的核A和B聚合成C的过程也要释放能量，有质量亏损，则核子平均质量变小，C的结合能大于A和B的结合能之和，选项BD错误；故选A。2【答案】：B【解析】A．对月球绕地球转动，则 随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；B．对地球的同步卫星，由可知，T变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B正确；C．对近地卫星，由 可得可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误；D．由可知，赤道上的重力加速度将不变，选项D错误。故选B。3【答案】：A【解析】根据位移速度公式可得，解得，刹车时间，故A正确．4【答案】:C【解析】A．若增大电源电压，则次级b的电压变大，则次级电流增大，导致初级a电流变大，故电源更加过载，A错误；B．适当减少原线圈a的匝数，则根据变压器电压和匝数关系可知，次级线圈b电压增大，次级电流增大，故初级电流增大，这时电源更加过载，B错误；C．换一个电阻更大的灯泡，则次级电阻变大，电流变小，则初级电流变小，电源不过载，C正确；D．将线圈a改接在学生电源直流输出端，磁通量不发生变化，则变压器次级将无电压，灯泡不亮，则不是最有效的方法，D错误。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】BC【解析】AB．汽车从静止开始启动时，由P=Fv，及F-f=ma得结合图象有解得选项A错误，B正确；C．当加速度为零时，速度最大，此时有解得最大速度选项C正确；D．由动能定理得整理得选项D错误。故选BC。7【答案】:AD【解析】A．若将一正电荷从a点移到O点，则电场力做正功，则电势能减小，则从a点到O点电势降低，可知a点电势高于O点电势，选项A正确；B．因为BC两处的负电荷在a点的合场强向下，在b处的合场强向上，而A处的正电荷在ab两点的场强均向下，则根据场强叠加可知，a点场强大于b点场强，选项B错误；C．根据场强叠加可知，b点的场强等于两个负点电荷BC在b点的场强与正点电荷A在b点场强的叠加，因BC在b点的合场强竖直向上，大小等于B在b点场强的大小，此值大于A在b点的场强大小，可知b点的场强方向是b→O，竖直向上，选项C错误；D．由场强叠加可知，aO之间的场强大于Ob之间的场强，根据U=Ed可知，a、O间电势差的绝对值大于b、O间电势差的绝对值，选项D正确。故选AD。8【答案】：AC【解析】A．由乙图可知，木板先做匀加速运动，再做匀减速运动，故可知地面对木板有摩擦力，在0~2s内，木板受物块向右的摩擦力和地面向左的摩擦力而做匀加速运动，加速度为对木板，根据牛顿第二定律，有在2~3s内，木板与物块相对静止，受地面摩擦力做匀减速运动，加速度为即加速度大小为，方向向左，对整体，根据牛顿第二定律，有联立以上各式，解得，故A正确；C．对物块，在0~2s内，受木板的摩擦力作用而做匀减速运动，由牛顿第二定律，有解得，由速度公式可得故C正确；B．最后木板与物块均静止，故在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量等于物块的初动能，即故B错误；D．整个运动过程中，以向右为正，物块对木板摩擦力的冲量为地面对木板摩擦力的冲量为因此木板受到的摩擦力的总冲量为故D错误。故选AC。二. 非选择题9【答案】：(1). 2.0    (2). 4.1    (3). 3.3【解析】(1)[1]根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有(2)[2]由逐差法得加速度大小(3)[3]小车受到摩擦阻力大小为则小车匀速时牵引力的大小由P=Fv可得，小车的额定功率为10【答案】：(1).     (2). 5400.0    (3). R1    (4).     (5). 0.365-0.385【解析】(1)[1]灵敏电流计与电阻箱串联，电路图如下；[2]电阻箱的阻值(2)[3]灯泡的阻值故为了调节方便，滑动变阻器分压式接入电路，因此阻值选小，故选R1;(3)[4]实物电路图如下；(5)[5]两个相同的灯泡接入此电源，设每一个灯泡的电压为U，电流为I，由闭合回路的欧姆定律可得代入数据可得作图如图所示通过作图，交点就是灯泡的电压和电流，故每一个灯泡的功率为 (0.365W~0.385W均可)11.解：(1)粒子a在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，粒子a、b均从C处水平射出，则可知粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ中偏转的圆心角相同。设粒子a在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子b在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为、圆心角为，粒子a在磁场Ⅰ中运动的时间是磁场Ⅱ中运动的时间的2倍，则磁场Ⅰ的宽度为d。代入数据得设磁场Ⅱ中磁场为B：由集合关系可知则则粒子a在磁场中运动的时间为代入数据得(2)设粒子b速度为v，在磁场Ⅰ、Ⅱ中的半径分别为、，由得同理有粒子a、b均从C处水平射出，运动轨迹如图所示，则有由集合关系可知代入数据得解得a、b两粒子的速度之比12.解:(1)若滑块与木板保持相对静止，则它们之间的摩擦力不能超过最大静擦力，隔离滑块，由牛顿第二定律得 对木板和滑块整体，由牛顿第二定律得 解得F的最大值为N(2)若F=5N<10N，则滑块与木板间还没有发生相对滑动 ；滑块与木板间的摩擦力为静摩擦力，设为f，木板与滑块此时的共同加速度大小分别为，牛顿第二定律对整体有 对滑块有 解得(3)若F=14N>10N，则滑块与木板间发生了相对滑动 ；设滑动摩擦力为，木板与滑块此时的加速度大小分别为和，假设系统向右运动过程中滑块一直在木板上，则由牛顿第二定律有     在0-4s内滑块的位移大小为 在0-4s内木板的位移大小为在0-4s内滑块与木板间的相对位移为 可见，撤去F时滑块恰好滑离木板，故系统产生的摩擦热13【答案】：BCD【解析】：AB．理想气体的压强由分子平均动能和分子密集程度决定，当分子热运动变剧烈时，分子平均动能变大，但分子密集程度不确定，故压强不一定变大，故A错误，B正确；C．当分子热运动变剧烈时，分子平均动能变大，则温度升高，故C正确；DE．当分子间的平均距离变大时，分子密集程度变小，单位时间单位面积上分子碰撞次数减小，但由于分子平均动能不确定，故压强可以不变，故D正确，E错误。故选BCD。14.解：(i)当气体温度变化时，其压强不变，根据盖-吕萨克定律，有 解得 (ii)当玻璃管竖直时，气体压强为当玻璃管水平运动时，对水银柱有对气体有p1LS=p2xS联立解得15【答案】:ADE【解析】A、这列横波的波速，故选项A正确；B、形成机械波时质点只在平衡位置附近振动，不会迁移，故选项B错误；CD、由图波长为4m，质点、之间距离为，当质点开始运动时，质点位于波峰，而且质点、都振动起来后相位差为，故选项D正确，C错误；E、质点第一次到波峰需要的时间，而波传到质点需要0.2s，所以在质点第一次到波峰的时间内，质点振动1.2s，走过的路程为6个振幅即30cm，故选项E正确．16.解：(i)当入射角i=45°时，设折射角为r，透明材料对该光的折射率为n，ΔABO为直角三角形，则解得r=30°(ii)光在A点入射角为i′时，设折射角为r′，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有解得解得i′=30°要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：i<30°