山西省五台县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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山西省五台县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. 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. 中国航天科技集团在北京举行《中国航天科技活动蓝皮书》发布会。会议透露，嫦娥五号探测器实施首次月球采样返回。若火箭发射后某时，嫦娥五号离月球中心的距离为r，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，绕月周期为T。根据以上信息可求出(　　)A. 嫦娥五号绕月运行的速度为  B. 嫦娥五号绕月运行的速度为C. 月球的平均密度 D. 月球的平均密度3. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、 (已知)的两物块、相连接，弹簧处于原长，三者静止在光滑的水平面上。现使获得水平向右、大小为的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，从图像提供的信息可得(　　)A. 到时间内弹簧由原长变化为压缩状态B. 在时刻，两物块达到共同速度，且弹簧处于压缩状态C. 时刻弹簧的弹性势能为6JD. 在和时刻，弹簧均处于原长状态4. 以长为2a、宽为a长方形光滑水平桌面的两邻边为坐标轴建立如图的平面直角坐标系xOy，桌面上方有方向沿+y的匀强电场，现从坐标原点O沿+x方向弹射出一个带正电的小球(视为质点)，小球恰能经过桌面的对角线的交点P，则小球离开桌面时的位置坐标为(　　)A. (a，a)B. (a，a)C. (a，a)D. (2a，a)5. 空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图)，金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计。则下列说法正确的是(　　)A. 金属棒在最低点时回路电流为零B. 金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，a环电势低于b环C. 从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为D. 电阻R两端电压的有效值为6. 如图所示，水平传送带匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性挡杆.在时刻，将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的图像可能是(     )A.  B. C.  D. 7. 如图所示，三角形区域有垂直于坐标向里、磁感应强度为B的匀强磁场，P，M的坐标分别为、，边界无阻碍。x轴下方区域内有沿x轴正方向，且场强的匀强电场，Q、N的坐标分别为、。一系列电子以不同的速率从O点沿y轴正方向射入磁场，已知速率为的电子通过磁场和电场后恰好过Q点，忽略电子间的相互影响，则(　　)
 A. 通过Q点的电子轨道半径为B. 通过Q点的电子轨道半径为C. 速率不超过的电子均可进入电场D. 速率不超过的电子均可进入电场8. 如图所示，一个长为L的轻细杆两端分别固定着a、b两个光滑金属球，a球质量为2m，b球质量为m，两球的半径相等且均可视为质点，整个装置放在光滑的水平面上，将此装置从杆与水平面夹角为53°的图示位置由静止释放，则(　　)A. 在b球落地前瞬间，b球的速度方向斜向右下，a球的速度方向向右B. 球落地前瞬间，球的速度大小为C. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功为零D. 在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功不为零第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. 如图所示的实验装置可以用来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，甲、乙是两个光电门，光电门与光电计时器相连(图中未画出)，可以记录滑块通过光电门的时间。长木板左端有一弹簧，将弹簧从压缩状态释放，带有遮光片的沿块被弹簧弹出，滑块经过光电门甲的时候已经与弹簧脱离。已知当地重力加速度为g。(1)在某次实验过程中，测得滑块经过光电门甲、乙的时间分别为t1和t2，要测出滑块与长木板之间的动摩擦因数μ，还需要测量出___________ 以及 ___________。(用文字和字母表示)(2)滑块与长木板之间的动摩擦因数表达式为μ= ___________。(用测量的物理量的字母表示)10. 某同学设计了如图甲所示电路图，测量某金属圆柱的电阻．现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表A1的量程为100mA，内阻为r1＝12Ω，另外一个电流表A2的量程为200mA。(1)现将量程为100mA的电流表A1扩充为200mA，则应该并联一个阻值R′＝_____Ω的电阻。(2)图中E为学生电源，G为灵敏电流计，A是用量程为100mA的电流表改装后的电流表，A2为量程为200mA的电流表．R1为电阻箱．R2与R3均为滑动变阻器，R0为定值电阻，S为开关，Rx为待测金属圆柱，实验操作如下：A．按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；B．将滑动变阻器R2的滑片．滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；D．实验完毕，整理器材。①反复调整R1和R2使灵敏电流计G示数为零的目的是_____________；②某次测量时量程为100mA的电流表A1的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为______mA。(3)待测金属圆柱Rx的阻值为________(用所测物理量的字母表示)。(4)电流表A1、A2的内阻对测量结果________(填“有”或“无”)影响。11. 如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后cd棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q(导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g)，试求：(1)导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；(2)撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。12. 如图所示，一半径为的圆形竖直轨道与水平轨道相切，圆形轨道间相互不重叠，即滑块离开圆形轨道后可继续向P点运动，圆形轨道及N点左侧水平轨道均光滑，B滑块与水平轨道NP间的动摩擦因数，水平轨道NP长为，P点右侧有一壕沟，P、Q两点的竖直高度，水平距离，将A、B两小滑块间用一轻细绳锁定住一压缩的轻弹簧，A、B两小滑块的质量分别为，。某时刻细绳突然断裂，滑块进入圆形轨道，恰好能通过圆轨道的最高点M，重力加速度g取。求：(1)小滑块B刚与弹簧分离时的速度大小；(2)轻绳未断时，弹簧的弹性势能；(3)若B滑块从M到达最低点时，恰好有一块橡皮泥从圆心方向落在滑块上，和滑块合为一体。若要求B滑块不会掉进壕沟，求在最低点落在B滑块上的橡皮泥的质量范围。(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.下列说法中正确的是(     )。A. 第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律B. 晶体一定有固定的熔点，但物理性质可能表现各向同性C. 布朗运动说明构成固体的分子在永不停息地做无规则运动D. 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小E. 由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力14.如图所示，竖直放置、上端开口的绝热气缸底部固定一电热丝(图中未画出)，面积为S的绝热活塞位于气缸内(质量不计)，下端封闭一定质量的某种理想气体，绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡，此时气缸内理想气体的温度为，活塞距气缸底部的高度为h，现用电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热，活塞上升了，封闭理想气体的内能增加了。已知大气压强为，重力加速度为g。求：①活塞上升时理想气体的温度；②理想气体吸收的热量Q。【物理-选修3-4】15.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t =0时刻的波形图，已知这列波的振幅为5cm，波速为0.3m/s，则下列说法中正确的是(　　)A. 这列波的波长是12cm，周期是0. 4sB. t=0时刻，x =5cm处质点位移为-2. 5cmC. t=0时刻，x=2cm处质点正在沿y轴方向向上做加速运动D. 经过一个周期x = 11cm处质点通过的路程为20cmE. t=0.2s 时刻，x = 8cm处质点正在向下运动16.半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平的平面光屏上，如图所示。一束单色光沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，当光线与水平面的夹角为30°时，光屏上会出现两个光斑，当夹角增大为45°时，光屏上恰好只剩一个光斑。求：①玻璃砖的折射率；②光线与水平面的夹角为30°时两个光斑间的距离。
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】：A【解析】AB．月球表面任意一物体重力等于万有引力，有则有“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，有解得选项A正确，B错误；CD．“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有解得月球的平均密度为选项CD错误。故选A。3【答案】：D【解析】AB．由题图可知，0到t1时间内，B减速，A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态；从题图中可知，t3到t4时间内，A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即t3时刻弹簧处于压缩状态，t4时刻弹簧处于原长，故AB错误；CD．由题图可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，又知A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得其中v0=6m/s，v2=2m/s，解得m1:m2=2:1所以m1=2kg，在t3与时刻根据能量守恒定律可得其中v3=2m/s，联立解得EP=12J，故C错误D正确。故选D。4【答案】:B【解析】小球在电场中做类平抛运动，设初速度为v0，加速度为，则有y方向x方向联立解得小球离开桌面时，在y方向x方向联立可得由以上可知小球离开桌面时的位置坐标为(a，a)，故B正确，ACD错误。故选B。5【答案】：D【解析】A．金属杆做圆周运动的线速度设金属杆的速度方向与磁场间的夹角为θ，从最高点开始计时，感应电动势感应电流L、R、ω、r都是定值，从最高点到最低点的过程中sinθ先减小后增大，金属棒在最低点时回路电流最大，故A错误；B．金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，根据右手定则可知a环电势高于b环，故B错误；C．从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为故C错误；D．电流的有效值为电阻R两端电压有效值为故D正确。故选D。6【答案】CD【解析】工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向改变，应取负值，故AB错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速度大小不变，工件运动至与弹性挡杆碰撞前，可能做匀加速直线运动，也可能与传送带一起做匀速直线运动，故CD正确.7【答案】:AD【解析】AB．从O点沿y轴正方向入，设从x轴上某点D(h，0)射出，将电场中做类平抛运动有 ， ， ，由上几式解得A正确；B错误；CD．最大速度对应的轨迹与PM相切，由几何关系可得 ，解得C错误；D正确。故选AD。8【答案】：BC【解析】A．在b球落地前瞬间，b球的速度方向为竖直向下，对两球及轻杆组成的系统，水平方向动量守恒，由于刚开始下落时，系统水平方向总动量为零，则在b球落地前瞬间，a球的速度为零，故A错误；B．对两球及轻杆组成的系统，在b落地的整个过程中，系统机械能守恒，则解得故B正确；CD．在b球落地前的整个过程中，a物体受三个力作用，分别为重力、支持力、轻杆对a球的作用力，由于重力、支持力始终不做功，而a的初动能为零，末动能也为零，由动能定理可得，轻杆对a球做的功为零，故C正确，D错误。故选BC。二. 非选择题9【答案】：(1). 遮光片宽度d ；两光电门之间的距离L    (2). 【解析】(1)[1][2]滑块减速经过两光电门时，根据运动学公式其中，因此还需要测出：遮光片宽度d、两光电门之间的距离L。(2)[3]由以上关系式解得10【答案】：(1). 12    (2). 使和两端的电压相等(或电流计两端的a、b两点电势相等)   ;160    (3).     (4). 无【解析】(1)[1] 要将量程为100mA，内阻为12Ω的电流表量程扩大为200mA，由电流表的改装原理可知，应并联电阻为(2) ①[2]调节电流计G的示数为零，目的是使R1和Rx两端的电压相等；②[3] 根据电表的改装原理可知，通过电阻R2的电流应该是量程为100mA的电流表A的刻度上读数的2倍，即160mA。(3)[4] 根据2I1R1=I2R2得到待测金属圆柱的电阻为：(4)[5] 从表达式可以看出电流表A1、A2的内阻对测量结果较没有影响。11.解:(1)cd切割磁感线产生感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律得对于ab棒，由牛顿第二定律得摩擦力f=μN，为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得解得(2)对于cd棒，通过棒的电量解得设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q，根据能量守恒得解得12.解:(1)B滑块恰能通过最高点，由牛顿第二定律由N点到M点，机械能守恒联立以上两式得(2)A、B与弹簧组成的系统在水平方向动量守恒，即A、B与弹簧组成的系统能量守恒，有代入数据解得(3)若B滑块刚好停在P处，B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后速度为，由动量守恒定律得从N到P，由动能定理得代入数据解得若赛车恰能越过壕沟，且恰好落在Q点，设在P点的速度为，则竖直方向，水平方向，B滑块在最低点落上质量为的橡皮泥后的速度为，由动量守恒定律得从N到P，由动能定理得代入数据解得综上所述，满足题意的橡皮泥质量m应满足或13【答案】：BDE【解析】：A．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，选项A错误；B．晶体一定有固定的熔点，多晶体物理性质表现各向同性，选项B正确；C．布朗运动说明液体分子在永不停息地做无规则运动，选项C错误；D．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力减小，斥力也减小，选项D正确；E．由于液体表面层中分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面存在张力，选项E正确。故选BDE。14.解:①活塞上升时，理想气体温度为，得                                   ②活塞上升过程，气体压强为p1，气体对外做功W由热力学第一定律知15【答案】:AD【解析】A．这列波的波长是解得这列波的周期是A正确；B．波动图线不是直线，t=0时刻，x =5cm处质点运动至-2.5cm的下方，位移一定不等于-2. 5cm，B错误；C．波向右传播，t=0时刻，x=2cm处质点正在(下坡向上)沿y轴方向向上运动，运动到最高点时速度最小，所以是减速运动，C错误；D．经过一个周期x = 11cm处质点通过的路程为4个振幅D正确；E. t=0.2s 是半个周期，x = 8cm处质点先向下运动后向上运动，正在平衡位置的下方向上运动，E错误。故选AD。16.解：①光路如图所示当入射角时，恰好只剩一个光斑，说明光线恰好发生全反射所以②当入射角时，光线在平面上同时发生反射和折射，反射光线沿半径射出到B点可得由折射定律有可知从而可得则两光斑间距离