2023届山西省运城市盐湖区高三下学期第一次月考（物理试题-文）试卷

2023届山西省运城市盐湖区高三下学期第一次月考（物理试题-文）试卷

考生请注意：

1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开。在某次试验中，质量m1=1 600 kg的试验车以速度v1 = 36 km/h正面撞击固定试验台，经时间t1 = 0.10 s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。则在本次实验中汽车受到试验台的冲量I0大小和F0的大小分别为（　　）（忽略撞击过程中地面阻力的影响。）

A．I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N B．I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N

C．I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N D．I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N

2、2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线成θ(弧度)角，在轨运行的加速度大小均为a，均沿顺时针做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为

A． B． C． D．

3、我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面。假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压，喷出二价氧离子，离子束电流为，那么下列结论正确的是（元电荷，氧离子质量，飞船质量）（）

A．喷出的每个氧离子的动量

B．飞船所受到的推力为

C．飞船的加速度为

D．推力做功的功率为

4、如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（   ）

A．5m/s2 B．6m/s2 C．7.5m/s2 D．8m/s2

5、如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线，小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为，若时刻木箱刚好不能离开地面，下面说法正确的是

A．时刻小球速度最大

B．时刻小球加速度为零

C．时刻就是刚剪断细线的时刻

D．时刻小球的加速度为

6、如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流I2，下列判断正确的是（　　）

A．I2<I1，方向垂直纸面向外 B．I2>I1，方向垂直纸面向外

C．I2<I1，方向垂直纸面向里 D．I2>I1，方向垂直纸面向里

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下列说法正确的是    

A．做简谐振动的物体，速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期

B．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射

C．波的周期与波源的振动周期相同，波速与波源的振动速度相同

D．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播

E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关

8、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为，质量为、边长为的正方形线框斜向穿进磁场，当刚进入磁场时，线框的速度为，方向与磁场边界成，若线框的总电阻为，则（    ）

A．线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为

B．刚进入磁场时线框中感应电流为

C．刚进入磁场时线框所受安培力大小为

D．此进两端电压为

9、如图所示，半圆是由一条光滑的杆弯曲而成的。带有小孔的小球穿在杆上，在水平拉力的作用下小球由点开始缓慢升高，此过程中半圆竖直，固定不动，连线水平。在小球缓慢上升的过程中，有关水平拉力、杆对小球的作用力的变化情况，下列说法正确的是

A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．逐渐变大

D．逐渐变小，

10、如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是(　   　)

A．落到A、B、C三处的石块落地速度方向相同

B．落到A、B两处的石块落地速度方向相同

C．落到B、C两处的石块落地速度大小可能相同

D．落到C处的石块在空中运动的时间最长

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

双量程电流表A：（量程）；

双量程电压表V：（量程）；

滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）；

滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）。

(1)为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为_______，电压表量程为_____V，应选用的滑动变阻器为____________（填写滑动变阻器符号）；

(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；

(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数，应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V，内阻_______；

(4)根据实验测得的、U数据，令，，由计算机作出的图线应是图丁中的_______（选填“”“”或“”）。

12．（12分）小李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率，需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为L、电阻约为，现在手头备有如下器材：

A．电流表A1，量程为、内阻约为

B．电流表A2，量程为、内阻约为

C．电阻箱，最大阻值为

D．滑动变阻器，最大阻值为

E．滑动变阻器，最大阻值为

F．电源，电动势约为、内阻约为

G．导线和开关若干

H．刻度尺（最小刻度为1mm）

I．游标卡尺

(1)用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示，则直径_________。

(2)如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图，请帮助他选择合适的电学器材，要求电表的示数大于其量程的三分之二、滑动变阻器方便调节，则电流表和滑动变阻器需选择_________（填对应器材前面的字母序号）。按图连接好线路进行实验，即可测量出该合金的电阻值。

(3)用以上已知量和所测量的物理量的字母，写出该合金电阻率的表达式为_________。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，光滑水平面上有一被压缩的轻质弹簧，左端固定，质量为的滑块A紧靠弹簧右端（不拴接），弹簧的弹性势能为。质量为的槽B静止放在水平面上，内壁间距为，槽内放有质量为的滑块C（可视为质点），C到左侧壁的距离为，槽与滑块C之间的动摩擦因数。现释放弹簧，滑块A离开弹簧后与槽B发生正碰并粘连在一起。已知槽与滑块C发生的碰撞为弹性碰撞。（）求：

(1)滑块A与槽碰撞前、后瞬间的速度大小；

(2)槽与滑块C最终的速度大小及滑块C与槽的左侧壁碰撞的次数；

(3)从槽开始运动到槽和滑块C相对静止时各自对地的位移大小。

14．（16分）如图，间距为L的光滑金属导轨，半径为r的圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场．金属棒ab和cd垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd在运动中始终不接触．已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R．金属导轨电阻不计，重力加速度为g．求

（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道压力的大小：

（2）当ab棒速度为时，cd棒加速度的大小（此时两棒均未离开磁场）

（3）若cd棒以离开磁场，已知从cd棒开始运动到其离开磁场一段时间后，通过cd棒的电荷量为q．求此过程系统产生的焦耳热是多少．（此过程ab棒始终在磁场中运动）

15．（12分）受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先，将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区（即1亿度以上）以点燃氘氚反应[一个氘核（）和一个氚核（）发生聚变核反应，生成一个氦核（），放出一个中子]，利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行，其中一种方法是磁约束，围绕这种"磁笼子"的设计和建道，人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计，如图所示，矩形abcd的ab边长为2L，ab与ac夹角为，矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个氚核（）从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出，一个氘核（）从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核（）在对角线ac上相遇并发生聚变反应，生成一个氦核（），放出一个中子，生成的氢核（）速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m，质子的电量为q，求：

（1）氘核（）与氚核（）射入磁场时的速度大小之比；

（2）先后释放氚核（）与氘核（）的时间差；

（3）生成的氢核（）速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、B

【解析】
汽车受到试验台的冲量等于汽车动量的改变量的大小

平均撞击力，根据动量定理可知

带入数据解得：

A． I0=5.76×104N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故A错误；

B． I0=1.6×104N·S，F0=1.6×105N与分析相符，故B正确；

C． I0=1.6×105N·S，F0=1.6×105N与分析不符，故C错误；

D． I0=5.76×104N·S，F0=3.2×105N与分析不符，故D错误。

故选：B。

2、B

【解析】
根据题意卫星运动的加速为a，则 

在地球表面时

则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为

解得： ，故B对；ACD错

故选B

3、B

【解析】
A、对于每个氧离子，在加速电压U的作用下加速，有：，，解得：，故A错误；

B、设时间内有n个离子被喷出，根据电流的定义式：，对于单个离子，由动量定理得：，若有n个离子被喷出，则有，联立以上各式可得：，由牛顿第三定律：，故B正确；

C、对飞船，由牛顿第二定律得：，故C错误；

D、功率的单位与不同，故D错误。

【点睛】

4、A

【解析】
设人的质量为M，则轻绳的拉力大小

T=Mg

设托盘的质量为m，对人和托盘，根据牛顿第二定律有

2T一(M+m)g=(M+m)a

解得

a=5m/s2

故选A。

5、D

【解析】
小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面，此时小球速度为零，对木箱受力分析有: ，对小球受力分析有:

又，，解得:

A.A项与 上述分析结论不相符，故A错误；

B.B项与 上述分析结论不相符，故B错误；

C.C项与 上述分析结论不相符，故C错误；

D.D项与 上述分析结论相符，故D正确。

6、B

【解析】
小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I1在该处形成的磁场方向向上，则I2在该处形成的磁场方向向下，且大于I1在该处形成的磁场，由安培定则可知I2方向垂直纸面向外且I2>I1。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ADE

【解析】
A．做简谐振动的物体，两相邻的位移和速度始终完全相同的两状态间的时间间隔为一个周期，故A正确；

B．当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生明显衍射，故B错误；

C．波的周期与波源的振动周期相同，波速是波在介质中的传播速度，在均匀介质中波速是不变的，而波源的振动速度是波源做简谐运动的速度，是时刻变化的，故C错误；

D．电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播，电磁波是横波，故D正确；

E．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，故E正确。

故选ADE。

8、CD

【解析】
线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势，则线框中感应电流为，此时CD两端电压，即路端电压为，故B错误，D正确；AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即，故C正确。

故选CD。

9、AC

【解析】
小球受重力、杆的弹力、水平拉力作用, 与的变化情况如图所示,由图可知在小球向上移动的过程中, 与竖直方向夹角变大, 逐渐变大, 逐渐变大。

A.A项与 上述分析结论相符，故A正确；

B.B项与 上述分析结论不相符，故B错误；

C.C项与 上述分析结论相符，故C正确；

D.D项与 上述分析结论不相符，故D错误。

10、BC

【解析】

试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

解：A、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确．

C、落在B点的石块竖直分速度比C点竖直分速度大，但是B点的水平分速度比C点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C正确．

D、高度决定平抛运动的时间，可知落在B点的石块运动时间最长．故D错误．

故选BC．

点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、                1.45    1.3    c   

【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用；

[2] 电源是一节旧的干电池（约1.5V），则电压表量程应选用；

[3]滑动变阻器选用时，方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。

(2)[4]电路连线如图所示

(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势，轴最小有效刻度为0.05V，经估读后得；

[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻，读取图像数据并计算有

(4)[7]电源输出功率为

则纵坐标应为输出功率，则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小，图像应为c。

12、1.075    AD       

【解析】
（1）[1]．

（2）[2][3]．若电流表选A1，电路总电阻约为；若电流表选A2，电路总电阻约为。滑动变阻器R2不能满足，则滑动变阻器选R1。

（3）[4]．根据电阻定律有，其中，联立解得

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)，；(2)，；(3)，

【解析】
(1)设滑块与槽碰撞前后的速度分别为v0、v1。

弹簧将A弹开，由机械能守恒定律得

①

解得

②

A与B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：

③

解得

④

(2)最终滑块C与槽共速，设为v2，由动量守恒定律得

⑤

解得

⑥

设滑块C与槽的相对运动路程为s，由能量守恒定律得

⑦

解得

s=4m⑧

设C与槽的左侧壁碰撞次数为n，则有

⑨

解得

n=4.25

取n=4 ⑩

(3)设槽和滑块A碰后加速度大小为a1，滑块C的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得

⑪

⑫

解得

⑬

⑭

槽（含滑块A）和滑块C的质量相等，发生弹性碰撞后互换速度，最终以共同速度一起运动。

设从碰后到一起运动的时间为t，则

⑮

解得

t=2s⑯

槽B的位移

⑰

代入数据的得

⑱

滑块C的位移

⑲

代入数据的得

⑳

14、（1）3mg．（2）．（3）BLq-mgr-．
 

【解析】
（1）ab下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgr=，
解得：v0=，
ab运动到底端时，由牛顿第二定律得：F-mg=m，
解得：F=3mg，
由牛顿第三定律知：ab对轨道压力大小：F′=F=3mg；
（2）两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律：mv0=mvab+mv′，
解得：v′=，
ab棒产生的电动势：Eab=BLvab，
cd棒产生的感应电动势：Ecd=BLv′，
回路中电流：I=，
解得：I=，
此时cd棒所受安培力：F=BIL，
此时cd棒加速度：a=，
解得：a=；
（3）由题意可知，cd棒以离开磁场后向右匀速运动，
且从cd棒开始运动到通过其电荷量为q的时间内，通过ab棒电荷量也为q．
对ab棒，由动量定理可知：-BLt=mvab-mv0，
其中：q=t，
解得：vab=-，
此过程，由能量守恒定律得：mgr=+Q，
解得：Q=BLq-mgr-；

15、（1）；（2）；（3）

【解析】
（1）从P点射入的氚核（）轨迹如图甲所示

由几何关系知圆心在b处，轨迹半径

从c点射入的氘核（），轨迹半径

解得

（2）从P点射入的氟核（），运动周期

从c点射入的氘核（），运动周期

（3）氘核（）和氚核（）在e点相遇有

氦核的运动轨迹如图乙所示

解得