江西省抚州市金溪县第一中学2022-2023学年高三上学期第一次月考物理试卷（含答案）

金溪一中2023届上学期高三第一次月考

物理试卷

一、选择题(每题4分。共40分，1-7题单选，8-10题多选）

1．2022年6月17日，中国第3艘航空母舰“中国人民解放军海军福建舰”正式下水，这一刻标志着中国人民海军进人“三舰客时代”。福建舰上的舰载飞机采用最先进的电磁弹射系统，帮助飞机在更短的加速距离内起飞。设在静止的航母上某种型号舰载飞机没有弹射系统时匀加速到起飞速度需要的距离是，弹射系统给飞机一个初速度之后，匀加速到起飞速度需要的距离是，若，设飞机两次起飞的加速度相同，则弹射速度与起飞速度之比为（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡。已知，（，），不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为（　　）A．              B．              C．              D．

3．“科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a-x”关系图线如图2所示，汽车制动距离即12m。则关于该次测试，下列判断中正确的是（　　）

A．汽车做匀减速直线运动B．汽车开始制动时的速度大小为

C．汽车开始制动时的速度大小为D．此车制动时间为

4．如图所示，传送带与水平面间的夹角为，其中A、B两点间的距离为，传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动。现将一质量的小物块（可视为质点）轻放在传送带的B点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数，g为取，则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（　　）A．小物块经过后与传送带共速B．摩擦力对小物块做的功为

C．摩擦产生的热量为D．因放小物块而使得电动机多消耗的电能为

5．如图1所示，在粗糙的水平面上静止放置一滑块，时刻在滑块上施加一水平向右的外力F，外力大小随时间的变化规律如图2所示，滑块的加速度随时间的变化规律如图3所示，已知滑块与地面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g取10。则下列说法正确的是（　　）

A．滑块的质量为kgB．4s末滑块速度的大小为12m/s

C．在0~1s的时间内，摩擦力的冲量大小为0 D．在0~4s的时间内，摩擦力的冲量大小为22N·s

6．如图所示，空间存在水平向右的匀强电场有一带电滑块，从A点沿粗糙绝缘的水平面以100J的初动能向左滑动，当第一次到达B点时，动能减小了30J，其中有18J转化为电势能，下面判断正确的是（     ）

A．滑块向左运动过程中它的动能和电势能均增大B．滑块向左运动过程中它的机械能不变C．滑块在运动过程中它的最大电势能是60J

D．滑块再次经过B点时它的动能是18J

7．光滑导轨间距d＝0.5m，导轨间有一足够宽的磁场，磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，导轨两端分别接有电阻R＝3Ω的电阻和阻值为RL＝6Ω的小灯泡，t＝0时，一电阻r＝2Ω的导体棒MN处在磁场的左边界处，之后在外力作用下以速度v＝4sin10πt恰好能在磁场两边界间往返运动，导轨的电阻不计，导体棒与导轨接触良好，在导体棒MN以后的运动中（     ）

A．导体棒MN从磁场左边到右边过程中，通过的电量为0.4C

B．导体棒在磁场中做匀变速运动C．小灯泡的功率为W

D．导体棒运动到磁场中间位置时，电阻R的电流为A

8．如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间动摩擦因数为μ（），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。物块随转台由静止开始缓慢加速转动，在物块离开转台前（　　）

A．物块对转台的压力大小等于物块的重力B．绳中刚出现拉力时，转台的角速度为C．转台对物块的摩擦力一直增大

D．物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为

9．如图所示，在平面直角坐标系Oxy的第一、二象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P（0，L）点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场。当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，不计粒子的重力，则（　　）

A．粒子一定带正电B．粒子入射速率为C．粒子在磁场运动的最短时间为D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为

10．如图所示的理想变压器中，原、副线圈匝数之比为，在间接一输出电压有效值恒定的正弦式交流电源，小灯泡均能正常发光，小灯泡正常发光时的电阻都为、额定功率都为8W，小灯泡的额定功率相同。已知电源的输出功率为36W，则下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡c的额定功率为10WB．小灯泡a的额定电流为0.5A

C．小灯泡b的额定电压为4VD．间所加电源的输出电压有效值为24V

二， 实验填空题，每空2分，共16分

11．为了测定一节新电池的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材：

A．．待测电池一节（电动势约为）B．电流表G（量程，内阻）

C．电流表A（量程，内阻）D．定值电阻

E．定值电阻F．滑动变阻器G．开关、导线若干

（1）为了减小测量误差，某同学设计了如图甲所示的实验电路：

则定值电阻应选用___________（请填写仪器前面的代号）。

（2）该同学测量了多组数据，其中用和分别表示A和G的示数，且作出了关于的函数图像，如图乙所示：则该电池的电动势___________，内阻___________。（计算结果保留到小数点后两位）

12．通过测量重力加速度，进而间接测量海拔高度是高度测量的重要方法之一。某小组进行野外登山考察时设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：

（ⅰ）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）；

（ⅱ）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块的运动情况。通过录像的回放，选择小物块运动路径上的一点作为参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与对应运动时间t的数据；

（ⅲ）该同学选取部分实验数据，画出图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点；（ⅳ）再次调节垫块，使木板的倾角为，重复实验，画出了图像，并在图像上标记出位于坐标纸网格交叉点上的两点。

回答以下问题：

（1）本实验______（填“需要”或者“不需要”）测量小物块的质量。

（2）由实验数据画得的两条图像及标记点A、B、C、D如图所示，图线______（填“a”或者“b”）为木板倾角为时所得图像。

（3）由图像可得，木板倾角为时，物块过参考点时速度的大小为______；根据标记点数据可得，小物块下滑加速度的大小为______。（结果均保留两位小数）

（4）根据图像和标记点数据，进一步分析得当地重力加速度大小为______。（结果保留3位有效数字，，）

三、解答题

13（13分）．如图甲所示，水平面上静止放着长L=2.75 m，质量为M=3 kg的木板，一个质量为m=1 kg的小物体静止放在木板的最右端，小物体和木板之间的动摩擦因数为μ1，地面与木板之间的动摩擦因数为μ2，现对木板施加一水平向右的拉力F。（g取10 m/s2）

（1）在小物体不脱离木板的情况下，力F大小与木板的加速度aM关系如图乙所示，求μ1和μ2的值？（2）当F=11 N，小物体与木板从静止开始运动，当小物体动能Ek1=0.5 J时，求木板的对地位移s2？

（3）当F=11 N，要使小物体与木板脱离，F的作用时间t最短为多少？

14（16分）．在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向下的匀强电场，第三、四象限有垂直于纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场。一质量为m、电量为+q的带电粒子沿x轴正向以初速度v0从A（0，1.5l）点射入第一象限，偏转后打到x轴上的C（，0）点。己知第四象限匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力。

（1）求第一象限匀强电场的电场强度大小；（2）若第三象限匀强磁场的磁感应强度大小为，求粒子从C点运动到P（0，-3l）点所用的时间。

四 选考部分3-3

I(5分）．如图所示，绝热容器被绝热隔板K1和卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pb<p0（p0是大气压强），c与大气连通，则下列说法中正确的是（　　）

A．只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少

B．只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变

C．只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变

D．只打开卡销K2，b中气体对外做功，内能减少

E．只打开卡销K2，外界对b中气体做功，b中气体内能增加

Ii(10分）．如图所示是某热学研究所实验室的热学研究装置，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两活塞之间与大气相通，汽缸B活塞面积为汽缸A活塞面积的2倍。两汽缸内装有理想气体，两活塞处于平衡状态，汽缸A的体积为V0，压强为1.5p0，温度为T0，汽缸B的体积为2V0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的2倍。设环境温度始终保持不变，汽缸A中活塞不会脱离汽缸A，已知大气压为p0。求：

（1）加热前B汽缸中气体的压强；（2）加热达到稳定后汽缸B中气体的体积；（3）加热达到稳定后汽缸A中气体的温度。

参考答案：

1．C

【详解】飞机由静止开始加速，有

利用弹射系统时，有

得

故选C。

2．A

【详解】设两个圆的圆心分别为O1和O2，O2b与水平方向夹角为α，如图所示

根据已知条件可知

解得

由于两个小球处于平衡状态，因此

代入数据解得

故选A。

3．C

【详解】A．汽车制动过程，由图2可知其加速度a随位移x均匀增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故A错误；

BC．根据匀变速运动的速度位移公式

汽车做非匀变速运动，运用“微元法” ，可知“”图线与x轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”。可知，汽车制动中

可得汽车制动时的初速度大小为

故B错误，C正确；

D．刹车过程中最大加速度为，如果一直以最大加速度刹车，所用的时间为

实际加速度逐渐增大的，所以刹车制动时间一定大于，故D错误。

故选C。

4．C

【详解】A．物体刚放在B点时，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，由于

物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律

得

假设物体能与传送带达到相同速度，则物体上滑的的位移

假设成立。物体与传送带达到相同速度后，将向上匀速运动，到达A点的速度仍为2m/s。

小物块匀加速时间

小物块经过0.8s后与传送带共速。A错误；

B．摩擦力匀加速阶段对小物块做的功

小物块匀速运动过程中，小物块受到的为静摩擦力，大小与重力平行斜面向下的分力相等。摩擦力匀速阶段对小物块做的功

摩擦力对小物块做的功为

B错误；

C．小物块与传送带的相对位移

摩擦产生的热量

C正确；

D．因放小物块而使得电动机多消耗的电能

D错误。

故选C。

5．D

【详解】根据图2可知，外力F随时间的关系的表达式为

由图3可知，在t=1s时，物块开始有加速度，故此刻拉力与最大静摩擦力平衡，则有

A．由图3可知，在t=4s时，滑块的加速度为4m/s2，根据牛顿第二定律有

解得

A错误；

B．由a-t图像的面积表示速度的变化量，滑块由静止开始加速运动，故4s内a-t图像的面积即表示为4s末滑块速度的大小

B错误；

C．在0~1s的时间内，有静摩擦力作用，故摩擦力的冲量大小不为0，其大小等于F的冲量大小

C错误；

D．在1~4s的时间内，摩擦力的冲量大小为

故在0~4s的时间内，摩擦力的冲量大小为

D正确。

故选D。

6．C

【详解】A．由题意可知，滑块向左运动过程中动能减小，电势能增大，A错误；

B．滑块向左运动过程中电场力和摩擦力均做负功，则机械能减小，B错误；

C．滑块向左运动过程中，动能减小30J，其中有18J转化为电势能，则克服摩擦力做功为12J，即

FdAB= 18J，fdAB= 12J

电场力与摩擦力之比为

从B点到速度为零，动能减小70J，克服摩擦力做功为

则转化的电势能为70－28J = 42J，则最大的电势能为

Ep= 18＋42J = 60J

C正确；

D．设滑块再次经过B点时速度为v′B，整个过程中电场力做功为零，根据动能定理

得

D错误。

故选C。

7．D

【详解】A．磁场的有效面积未知，平均电流无法求出，故不能求出电荷量，A错误；

B．由牛顿第二定律，导体棒的加速度

由于v＝4sin10πt，所以

所以导体棒的加速度随时间变化，导体棒在磁场中做变加速运动，B错误；

C．导体棒产生的电动势为

e=Bdv=4sin10πt (V)

故电动势有效值为

E=2V

外电路总电阻为

故灯泡两端的电压为

故灯泡的功率为

C错误；

D．运动到磁场中间位置时，导体棒处于运动周期的

，k=1,2,3···

即峰值位置，此时

电动势为

=4V

通过电阻R的瞬时电流为

D正确。

故选D。

8．BD

【详解】A．当转台达到一定转速后，物块受到绳的拉力、重力和转台的支持力，竖直方向受力平衡，则有

根据牛顿第三定律可知，物块对转台的压力大小等于转台对物块的支持力大小，所以此种情况下物块对转台的压力大小小于物块的重力，A错误；

B．当绳中刚出现拉力时，有

解得

B正确；

C．在细线产生张力前，滑块所需向心力由摩擦力的分力提供，随着转台角速度的增大，摩擦力增大，当细绳张力产生后，在竖直方向产生分力，滑块和转台间弹力减小，摩擦力减小，当物块即将离开转台时，摩擦力减为零，C错误；

D．当物块和转台之间摩擦力为零时，物块开始离开转台，有

解得

所以物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为，D正确。

故选BD。

9．ACD

【详解】A．根据题意，当粒子的速度沿x轴正方向射入时，粒子运动的轨迹如图所示

由此可知，在P点所受洛伦兹力提供向心力，方向向下，根据左手定则可确定粒子带正电，故A正确；

B．根据洛伦兹力提供向心力，则

解得

故B错误；

C．当粒子在磁场中运动时间最短时，粒子的运动轨迹如图所示

根据几何关系可得

粒子运动的时间为

故C正确；

D．当粒子离开磁场的位置与P点连线是轨迹圆的直径时，位置最远，如图所示

由图可知

解得

故D正确。

故选ACD。

10．AC

【详解】A．设原线圈的输入功率为P，则有

联立解得

A正确；

BC．小灯泡b消耗的功率为

解得

灯泡c的额定电流为

小灯泡b的额定电流为

由变压器原、副线圈的电流关系有

则

B错误，C正确；

D．电源的输出功率为

解得

即间所加电源的输出电压有效值为，D错误。

故选AC。

11．BCE

【详解】AB．只打开隔板K1时，b中气体向a中真空扩散，气体不做功

W＝0

绝热容器导致

Q＝0

由热力学第一定律知

ΔU＝W＋Q＝0

内能不变，A错误，B正确；

C．只打开隔板K1时，b中气体内能不变，温度不变，由玻意耳定律

pV＝C

知b中气体体积增大，压强减小，C正确；

D．只打开卡销K2时，由于pb<p0，活塞将向左移动，b中气体体积减小，外界对b中气体做功

W′>0

但

Q′＝0

则

ΔU′＝W′＋Q′>0

内能增加，E正确，D错误。

故选BCE。

12．     E     1.90##1.89##1.91     0.50##0.45##0.46##0.47##0.48##0.49##0.51##0.52##0.53

【详解】（1）[1]由实验电路图可知，将电流表G（量程）与定值电阻串联，是为了改装成电压表，由串联电路的基本规律可知，改装后的电压表量程为

分别将定值电阻、代入上式中，分别得出改装后的电压表量程为、，因电源电动势约，故改装后的电压表量程应为定值电阻应更合理，即选择定值电阻（代号E）。

（2）[2][3]由闭合电路欧姆定律有

整理可得

可知图线斜率的绝对值表示，图线在纵轴上的截距表示，结合图乙有

可解得该电池的电动势（考虑到误差范围，取均可），内阻（考虑到误差范围，取均可）。

13．     不需要     b     0.46     5.3     9.6

【详解】（1）[1]本实验仅需要通过位移与时间的关系，设物块过测量参考点时速度的大小为v0，得

测得物块加速度的大小，再根据牛顿第二定律

质量可消去，即可测得当地的重力加速度，故不需要测量物体的质量；

（2）[2]根据位移与时间的关系

可得

可知曲线的斜率为a

根据图像可知，图线“b”为木板倾角为时所得图像；

（3）[3]根据位移-时间关系可得

可得

当t=0时速度即为参考点的速度，根据图可得截距为

解得

[4]图像的斜率表示加速度，则有

（4）[5]根据（2）中方法计算解得木板的倾角为37°，小物块加速度大小为

对小物块根据牛顿第二定律可得

当倾角为37°时，有

联立解得

14．（1）0.1；0.1；（2）1m；（3）2 s

【详解】（1）由题意知

F1=μ2(M＋m)g

由图可知

F1=4 N

解得

μ2=0.1

同理

F-μ2(M＋m)g-μ1mg=MaM

当F=11N时，由图可知

aM=2m/s2

解得

μ1=0.1

（2）由

v1=μ1gt，Ek1=

又木板的位移为

s2=

联立得

s2=1m

（3）设F作用时间为t，撤去F后，小物体和木板达到共速前还运动了时间Δt，F作用时，对小物体有

a1=μ1g=1m/s2

对木板有，由图可知

a2=2m/s2

撤掉F后，对木板有

a3=m/s2

达到共速时有

a1(t＋Δt)=a2t＋a3Δt

共速前，小物体与木板相对运动为

12a2t2-a1t2＋(a2t-a1t)Δt=L

解得

t=2s

15．（1）；（2）或

【详解】（1）粒子在第一象限内做类平抛运动，则

解得

（2）粒子y方向末速度为

解得

合速度

方向与x轴正向成60°角，斜向右下，第四象限内粒子做匀速圆周运动，运动半径为r1，则

解得

设粒子运动的周期为T1，则

解得

如图1，粒子从C到P转过，运动时间为

粒子经P点进入第三象限后，设运动半径为r2，则

解得

设粒子运动的周期为T2，则

解得

如图2，粒子从P点再回到P点所用时间为

粒子从C点运动到P点所用的时间为

故粒子从C点运动到P点所用的时间为或。

16．（1）pB=1.25p0；（2）VB=1.25V0；（3）TA′=2.75T0

【详解】（1）对活塞整体受力分析，根据平衡条件得

1.5p0S+2p0S=p0S+2pBS

解得

pB=1.25p0

（2）再次平衡后对活塞受力分析，根据平衡条件得

解

pB′=2p0

对B气体根据玻意耳定律得

解得

VB=1.25V0

（3）活塞向左移动时，B减小的体积等于A增加体积的2倍，设A气体的末状态体积为VA′

解得

VA′=1.375V0

对A气体根据理想气体状态方程得

稳定后汽缸A中气体的温度

TA′=2.75T0