山西省夏县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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山西省夏县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. 图示为氢原子能级示意图，已知大量处于能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出3种频率的光子，下面说法中正确的是(　　)A. 能级氢原子受到照射后跃迁到能级B. 能级氢原子吸收的能量C. 频率最高的光子是氢原子从能级跃迁到能级放出的D. 波长最长的光子是氢原子从能级跃迁到能级放出的2. 中国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，并于12月17日凌晨，返回器携带月球样品着陆地球。降落月球之前，嫦娥五号探测器在近月点“刹车”，从椭圆环月轨道变为圆形环月轨道，如图所示。嫦娥五号(　　)A. 在A点时的机械能比在B点时的机械能大B. 在圆轨道运动的周期大于其在椭圆轨道运动的周期C. 在A点时的加速度比其在B点时的加速度大D. 在A点时的速率比其在B点时的速率小3. 如图所示，水平地而上的物体受到与水平方向成θ=45°角斜向左下方的推力F作用静止不动，保持推力的大小和作用点不变，方向沿箭头所示在纸面内逆时针旋转90°的过程中(　　)A. 地面对物体的支持力与物体对地面的压力大小不一定相等B. 地面对物体的摩擦力始终不为0C. 地面对物体的力一直增大D. 物体所受的合外力始终为04. 如图(a)，场源点电荷固定在真空中O点，从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子，经一定时间，离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度，用r表示离子与O点的距离，作出其图像如图(b)。静电力常量为是k，不计离子重力。由此可以判定(　　)A. 场源点电荷带正电B. 场源点电荷的电荷量为C. 离子在P点的加速度大小为D. 离子在P点受到的电场力大小为5. 如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S．某一时刻，从离子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(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相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场．已知∠MON＝30°，从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T(T为粒子在磁场中运动的周期)，则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(　　)A. T B. T C. T D. T6. 如图所示，质量相等的小球A、B由轻质弹簧连接，A球上端用细线悬挂于天花板。现烧断细线，两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中(B球未触地)，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(  )A. 细线烧断瞬间，A球的加速度为g，B球的加速度为零B. 整个过程中，弹簧对A、B球的冲量大小相等C. 弹簧第一次恢复原长时，A球动量大于B球动量D. 整个过程中，A、B球的重力做功相等7. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R圆，AB是一条直径，空间有与水平面平行的匀强电场，场强大小为E．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，以过C点的小球动能最大，且AC两点间的距离为R．忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是A. 电场的方向与AB间的夹角为30°B. 电场的方向与AB间的夹角为60°C. 若A点的电势φA=0，则C点的电势φC=-1.5ERD. 若在A点以初动能Ek0发射的小球，则小球经过B点时的动能EkB=Ek0+qER8. 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. 某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB，用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径D＝______ cm。(2)要验证机械能守恒，只要比较______ A．与gh是否相等B．与2gh是否相等C．与gh是否相等D．与2gh是否相等(3)钢球通过光电门的平均速度______(选填“＞”、“＝”或“＜”)钢球球心通过光电门的瞬时速度。10. 要测定一节干电池(电动势约1.5V，内阻约0.5Ω，放电电流不允许超过0.6A)的电动势和内电阻，要求测量结果尽量准确。提供的器材有：A.电流表A1：挡位1(0~3A，内阻约0.05Ω)，挡位2(0~0.6A，内阻约0.2Ω)B电流表A2：0-300μA，内阻rA=100ΩC.定值电阻：R0=2Ω，R1=900Ω，R2=4900ΩD.滑动变阻器：R3(0—5Ω，2A)，R4(0~15Ω，1A)E.开关一只、导线若干(1)测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位____(填“1”或者“2”)。(2)测量电压仪表：应将定值电阻______(填“R0”、“R1”或“R2”)与A2串联，使其成为改装后的电压表。(3)干电池内阻太小，应选择定值电阻____(填“R0”、“R1”或“R2”)来保护电源。(4)若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器应选择__________(填“R3”或“R4”)。(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中(图中V表为改装后的电压表)，应选择____________(填“图(a)”或“图(b)”)。(6)进行实验并记录数据。用I1、I2分别表示A1、A2表示数，根据测量数据作出如图(c)所示的I2-I1图像，由图像可得：电池的电动势为________V，内阻为________Ω。(保留到小数点后两位)11. 如图所示，水平面内平行放置着间距为3L的光滑金属导轨，在平行导轨左端连接阻值为R的电阻。虚线ab，cd，ef均与两导轨垂直，ab、cd间距等于cd、ef的间距，均为L。在abcdef区域内存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场(边界上有磁场)，磁感应强度为B，磁强左边界ab长为L，右边界长为3L，∠adh=∠bcg=45°。现将长度略大于3L的导体棒P放置在导轨上，在外力作用下使其以初速度v0开始从磁场的左边界向右做直线运动，P始终垂直于导轨并与导轨接触良好，在P到达cd前速度v与位移x满足关系v=，到达cd后保持匀速运动，不计导体棒P和导轨的电阻。求(1)导体棒P从ab运动到cd过程中产生的感应电动势的变化规律；(2)整个过程中通过电阻R的总电量；(3)电阻R上产生的热量。12. 如图所示，一辆质量的平板车，左端放有质量的滑块(可视为质点)，滑块与平板车之间的动摩擦因数。开始时平板车和滑块共同以的速度在光滑水平面上向右运动，并与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变，但方向与原来相反，平板车足够长，以致滑块不会滑到平板车右端后掉下(重力加速度g取10)。求：(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离x；(2)平板车第一次碰撞后再次与滑块共速时，平板车右端距墙壁的距离L；(3)从平板车第一次与墙壁碰撞后瞬间算起，平板车来来回回所走的总路程s。(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.如p-T图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法正确的是(  )。A. 过程①中，气体体积不断增大B. 过程②中，气体向外界吸收热量C. 过程②为绝热过程D. 状态a的体积大于状态d的体积E. 过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加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.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的图像，该时刻波的能量刚好传播到x=12m处，质点M、N在图示位置，波源的振动频率为2Hz。下列说法正确的有(　　)A. 该时刻x=12m处质点开始向y轴正方向运动B. 质点M在平衡位置时质点N也在平衡位置C. 质点M的振幅大于x=12m处质点的振幅D. 从该时刻起经过0.25s，质点M通过的距离大于5cmE. x=12m 处质点从该时刻开始的振动图像方程为16.梯形棱镜横截面如图所示，图中∠C=∠D=90°，∠B=60°，BC长为L。截面内一细束光线从棱镜AB边上的F点垂直AB边射入，在BC的中点P点恰好发生全反射，已知光在真空中传播的速度为c。(1)棱镜对该光的折射率；(2)求从CD边射出的光线折射角的正弦值以及细光束从射入棱镜到射出CD边所用的时间t(不考虑在CD界面的反射)。
参考答案一.选择题 1【答案】：C【解析】A．根据氢原子受到某种频率的光线照射后，可辐射出3种频率的光子可知，n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=3能级，故A错误；B．n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=3能级，氢原子吸收的能量为故B错误；C．光子的能量可知，频率最高的光子的能量最大，是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的，故C正确；D．光子的能量可知波长最长的光子的能量最小，是氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的，故D错误。故选C。2【答案】：C【解析】A．卫星在不同轨道上机械能不相同，且满足“高轨高能，低轨低能”，变轨过程中机械能不守恒，则在A点时的机械能比在B点时的机械能小，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，周期越长，在圆轨道运动的周期小于其在椭圆轨道运动的周期，故B错误；C．根据牛顿第二定律可知，距离月球越近，万有引力越大，则加速度越大，在A点时的加速度比其在B点时的加速度大，故C正确；D．设嫦娥五号在与B点等高处圆轨道速度为v3，则，根据解得，又因为A点轨道较低，则，故，故D错误。故选C。3【答案】：D【解析】A．由牛顿第三定律可知，地面对物体的支持力与物体对地面的压力是一对作用力和反作用力，大小相等，A错误；B．由摩擦力产生条件可知，当推力F与地面垂直时，物体与地面间没有相对滑动的趋势，所以物体与地面间不产生摩擦力，B错误；C．设物体质量为m，其受力如下图所示，重力mg，地面支持力FN，静摩擦力Ff，推力F由力的平衡条件可得地面对物体作用力大小为F地解得F地由上式可知，当增大到时，地面对物体作用力F地由F地增大到F地当增大到时，地面对物体的作用力F地大小由大变小，方向发生变化，C错误；D．因为物体总是处于平衡状态，所以物体所受的合外力是0。D正确。故选D。4【答案】:D【解析】A．从P到N，带正电的离子的加速度随的增加而增大，即随r的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错误；B．在N点，由库仑定律及牛顿第二定律解得选项B错误；CD．在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律离子在P点受到的电场力大小为选项C错误，D正确。故选D。5【答案】：A【解析】粒子在磁场中运动做匀速圆周运动，入射点是S，出射点在OM直线上，出射点与S点的连线为轨迹的一条弦．当从边界OM射出的粒子在磁场中运动的时间最短时，轨迹的弦最短，根据几何知识，作ES⊥OM，则ES为最短的弦，粒子从S到E的时间即最短．由题意可知，粒子运动的最长时间等于，设OS＝d，则DS＝OStan30°＝，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：，由几何知识有：ES＝OSsin30°＝d，cosθ＝＝，则：θ＝120°，粒子在磁场中运动的最长时间为：tmin＝，故A正确，BCD错误．6【答案】BC【解析】A．细线烧断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变，B球的加速度为零，A球加速度为故A错误；B．整个过程中，弹簧对两球的力大小相等方向相反，根据冲量定义式可知弹簧对A、B球的冲量大小相等，故B正确；C．从开始下落至弹簧第一次恢复原长之前，A球加速度一直大于B球加速度，A球速度大于B球速度，根据动量定义式可知A球动量大于B球动量，故C正确；D．整个过程中，A球位移大于B球位移，根据可知A球的重力做功大于B球的重力做功，故D错误；故选BC。7【答案】:BC【解析】AB、点A与点C间的距离为，连接CO，，说明；小球在匀强电场中，从a点运动到c点，根据动能定理有：，因为到达C点时的小球的动能最大，所以最大，则在圆周上找不到与C电势相等的点，且由A到C电场力对小球做正功，过C点作切线，为等势线电场线与等势面垂直，场强方向如图示，所以电场方向与AB间的夹角θ为，故A错误，B正确；C、AC间的电势差为：，若A点的电势，根据，则C点的电势，故C正确；D、AB间的电势差为：，根据动能定理，在A点以初动能发射的小球，从A到B动能增加量为qER，则小球经过B点时的动能，故D错误；故选BC．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). 0.950    (2). D    (3). <【解析】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm所以最终读数为0.9cm+0.50mm=0.950cm(2)[2]球通过两个光电门的速度分别为和；要验证的关系是即故要验证机械能守恒，只要比较与2gh是否相等。选项D正确，ABC错误。故选D。(3)[3]由于钢球向下做加速运动，所以钢球通过光电门的平均速度(中间时刻的速度)小于钢球球心通过光电门的瞬时速度(中间位移的速度)。10【答案】：(1). 2    (2). R2    (3). R0    (4). R4    (5). 图(a)    (6). 1.49    (7). 0.49【解析】(1)[1]．测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位2。(2)[2]．测量电压的仪表：应将定值电阻R2与A2串联，使其成为改装后量程为的电压表。(3)[3]．干电池内阻太小，应选择与内阻阻值相当的定值电阻R0来保护电源。(4)[4]．若要求A1表电流在0.1A-0.5A范围内连续可调。则滑动变阻器最大值为最小值则滑动变阻器应选择R4。(5)[5]．因改装后的电压表内阻已知，则为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中，应选择图(a)。(6)[6][7]．由图可知电流计读数为I2=298μA，对应的电压值为 则电池的电动势为E=1.49V，内阻为11.解:(1)导体棒P从ab向cd运动时，由题意可知当位移为x时导体棒的有效长度L'=L+2x感应电动势大小为由此可知导体棒P的电动势与x无关，大小恒定。(2)设通过R的电量为q，整个过程的平均电动势为E，平均电流为I，则有，，，解得(3)导体棒到达cd处时，则有从cd到ef过程中感应电动势为所以从ab到ef全程中通过R的电流不变，均为设全程时间为t，则有产生热量有解得12.解:(1)平板车向左运动过程中始终受摩擦力的作用 (2)滑块与平板车相对静止时，二者共同速度为，由动量守恒定律平板车速度由0变为过程中，向右做匀加速运动平板车右端距墙壁 (3)第2次碰墙后，平板车向左减速运动至速度0；再次共速第3次碰墙后：第n次碰墙综合以上式子得当时，有13【答案】：ADE【解析】：A. 过程①中，气体温度不变，压强减小，则气体体积不断增大，选项A正确；BC. 过程②中，气体体积不变，温度降低，内能减小，则气体向外界放出热量，此过程不是绝热过程，选项BC错误；D. 根据可知在a、d两个状态，可知状态a的体积大于状态d的体积，选项D正确；E. 过程③中，气体压强不变，体积减小，分子数密度增加，温度降低，分子平均速率减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加，选项E正确。故选ADE。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．由图像可知，该时刻x=12m处质点开始向y轴正方向运动，选项A正确；B．因为质点M和质点N的平衡位置相距小于，则当质点M在平衡位置时质点N不在平衡位置，选项B错误；C．同一个波上的各个质点的振幅都是相同的，则质点M的振幅等于x=12m处质点的振幅，选项C错误；D．波的周期从该时刻起经过0.25s=0.5T，质点M通过的距离2A=10cm，大于5cm，选项D正确；E．因为则x=12m 处质点从该时刻开始的振动图像方程为选项D正确。故选ADE。16.解:(1)光路图如下 由几何关系可知恰好发生全反射的临界角为，则故(2) 由光路图可知求从CD边射出的光线折射角的正弦值为由几何关系知的距离至射出边的距离又有介质中光速且故解得