2023届吉林省长春市高三上学期质量监测物理试题（一）(含答案)

这是一份2023届吉林省长春市高三上学期质量监测物理试题（一）(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射就形成了彩虹。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，一条是红光，另一条是紫光。则下列说法正确的是( )
A.a光是红光，b光是紫光
B.若用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距
C.若遇到相同的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
D.在水滴中传播时，a光的速度大于b光的速度
2、如图所示的模型体现了建筑学中的“张拉”结构原理，两个完全相同的木架M、N用三根轻绳a，b，c连接静置于水平地面上，三根轻绳均处于张紧状态。下列说法正确的是( )
A.轻绳a对M的拉力大小等于M的重力
B.轻绳a、b、c对M的拉力之和等于零
C.轻绳b、c对M的拉力之和小于轻绳a对M的拉力
D.N对地面的压力等于N的重力
3、如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点b从时刻开始计时的振动图像，则下列说法正确的是( )
A.该简谐横波沿x轴负方向传播
B.再经过质点a通过的路程为
C.该简谐横波波速为
D.该波与频率为简谐横波相遇时，能形成稳定的干涉图样
4、清洗汽车时经常会用到高压水枪，水枪喷出水柱的速度可以调节，且水速变化时水柱的横截面积不变。当水枪分别以，和的水平速度垂直于车门方向喷出水柱进行清洗时，车门所受的冲击力大小分别为和，不计空气阻力，水冲击车门后均沿车门流下，则和的比值为( )
A.B.C.D.
5、2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下中国人的印迹。探测器调整轨道过程中，绕火星的运动均视为匀速圆周运动，分别对其运行周期T和对应的轨道半径r取对数，得到图像如图所示，其中a为已知量，引力常量为G，则火星的质量为( )
A.B.C.D.
6、如图所示为进入火车站候车室用于安全检查的装置，主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成。假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品在传送带上都会经历前、后两个阶段的运动，传送过程传送带速度v不变，μ表示物品与传送带间的动摩擦因数。下列说法正确的是( )
A.前阶段，传送带受到物品的摩擦力方向与物品运动方向相同
B.后阶段，物品受到与传送带运动方向相同的摩擦力
C.μ相同时，v增加为原来的2倍，则前阶段物品的位移增加为原来的2倍
D.v相同时，μ不同、质量相等的物品与传送带摩擦产生的热量相同
7、质谱仪可测定同位素的组成。现有一束一价的钾39和钾41离子经电场加速后，沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示，测试时规定加速电压大小为，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小。为使钾39和钾41打在照相底片上的区域不重叠，不计离子的重力，则不得超过( )
A.B.C.D.
8、甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。甲做初速度为零，加速度大小为的匀加速直线运动；乙做初速度为，加速度大小为的匀减速直线运动，直至速度减为零。将两质点的初始位置作为位置坐标原点，沿运动方向建立直角坐标系，则两质点在运动过程中的（位置—速度）图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A.图线a表示质点乙的运动
B.图线a、b的交点表示两质点同时到达同一位置
C.质点乙的加速度大小
D.质点甲的加速度大小
二、多选题
9、如图所示，OPH是以N为圆心、半径为R的半圆，。处分别固定等量的点电荷和，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是( )
A.O点的电场强度小于H点的电场强度
B.O点的电势高于H点的电势
C.带正电的试探电荷沿OPH移动，电场力对其先做正功后做负功
D.带负电的试探电荷沿OPH移动，其电势能逐渐增大
10、爱因斯坦提出了光子说，很好地解释了光电效应实验中的各种现象。与光电效应实验有关的四幅图如图所示，下列说法正确的是( )
A.如图1装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角变大
B.由图2可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关
C.由图3可知，为该金属的截止频率
D.由图4可知，E等于该金属的逸出功
11、长春市某高中教室墙上有一扇朝西的钢窗，当把钢窗向外推开的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是( )
A.穿过钢窗的地磁场的磁通量变大
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
C.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针
D.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针
12、如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为的物体处于电场强度随时间变化规律为（、k均为大于零的常数，水平向左为电场正方向）。物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ，且。时物体从墙上由静止释放，当物体下滑后脱离墙面，脱离墙壁前物体克服摩擦力做功为，物体最终落在地面上。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.物体脱离墙壁后做匀变速曲线运动
B.物体脱离墙壁时的动能为
C.物体与墙壁脱离的时刻为
D.物体落到地面时水平方向的速度大小为
三、实验题
13、某同学用如图甲所示装置测当地重力加速度.光电门固定在铁架台上，与电子计时器连接，且离铁架台的底座有足够的高度，a、b是两个完全相同的小球，用长为L的细线连接。
（1）实验前先用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径_______mm。
（2）用手提着a球，使b球悬吊，两球静止在光电门正上方.由静止释放a球，光电计时器记录b球和a球通过光电门时的遮光时间分别为、，则b球通过光电门时，a球的速度大小为_______，当地的重力加速度_______（用表示）。
14、某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E（电动势，内阻很小），电流表A（量程，内阻约），微安表G（量程，内阻待测，约），滑动变阻器R（最大阻值），定值电阻（阻值），开关S，导线若干。
（1）在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
（2）某次测量中，电流表A的示数I如图乙所示，则_______，此时通过微安表的电流为，根据以上数据计算出微安表内阻_______Ω。
四、计算题
15、2021年7月，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。航天服在使用前要在地面实验室内进行气密性测试，已知实验室内的热力学温度为、压强为，在某次测试中，向密闭的航天服内充入一定量的气体，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的温度为（）、压强为（），经过一段时间后航天服内气体的温度降至。不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体。求：
（1）航天服内气体的温度降至时，航天服内气体的压强p；
（2）航天服内气体的温度降至时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时，航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比。
16、一小球由倾角为斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上运动，如图是小球运动的频闪照片，频闪时间间隔相同，小球在斜面上依次经过A、B、C、D、E点。已知小球向上经过A点时的速度为，各段距离之比，小球在运动过程中所受阻力大小不变。求：
（1）小球所受阻力和重力大小之比；
（2）小球向下运动经过B点时速度的大小。
17、如图所示，质量的小车以的速度在光滑的水平面上向左运动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是光滑圆弧轨道，整个轨道均由绝缘材料制成，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小，磁感应强度大小。现有一质量、带负电的电荷量的滑块，以的水平速度从小车左端A处向右冲上小车，第一次通过D点时速度的大小，滑块可视为质点，忽略运动电荷产生的磁场，g取。求：
（1）求滑块从A到D的过程中，小车、滑块组成的系统损失的机械能；
（2）若圆弧轨道的半径，滑块刚过D点时对轨道压力的大小；
（3）当滑块通过D点时，立即撤去磁场，若滑块不能冲出圆弧轨道，求圆弧的最小半径。
参考答案
1、答案：B
解析：A.a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律，入射角和折射角的正弦值之比为常数，可知
折射率大则频率高，则a光是紫光，b光是红光，A错误；
BC.由A可知
根据
可知，用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距。遇到相同的障碍物，b光更容易发生明显衍射，B正确，C错误；
D.由
得
D错误。
故选B。
2、答案：C
解析：D.整体受力分析，由平衡条件得，N对地面的压力等于M、N的重力之和，D错误；
ABC.由对称性可知，对上方木模受力分析有，则，，故C正确，AB错误.
故选C.
3、答案：C
解析：A.在t时刻，由图乙可知，质点b速度沿y轴负方向，根据“上坡下”规律可知，该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误；
BC.由图甲可知波长为
由图乙可知周期为
波速为
由于
则质点a通过的路程为
故B错误，C正确；
D.该波的频率为
两波的频率不同，相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域，因而不能产生稳定的干涉现象，故D错误。
故选C。
4、答案：A
解析：设水柱的横截面积为S，作用时间为，设初速度方向为正方向，由动量定理可知
解得
故选A。
5、答案：A
解析：探测器调整轨道过程中，绕火星的运动均视为匀速圆周运动，则
则
两边取对数可得
整理可知
设图像在纵轴的截距为，则
且
解得
故选A。
6、答案：D
解析：A.物品轻放在传送带上，前阶段，物品受到向前的滑动摩擦力，传送带受到物品的摩擦力方向向后，故传送带受到物品的摩擦力方向与物品运动方向相反，故A错误；
B.后阶段，物品受到与传送带一起做匀速直线运动，不受摩擦力，故B错误；
C.设物品匀加速运动的加速度为a，由牛顿第二定律可得
则
匀加速的时间为
则位移为
当v增加为原来的2倍，则位移为
则
故C错误；
D.摩擦产生的热量为
则v相同时，μ不同、质量相等的物品与传送带摩擦产生的热量相同，故D正确。
故选D。
7、答案：D
解析：设加速电压为U，磁场的磁感应强度为B，电荷的电荷量为q，质量为m，运动半径为R，则由
解得
由此式可知，在相同时，m小的半径小，所以钾39半径小，钾41半径大；在相同时，U大半径大。设钾39质量为，电压为时，最大半径为；钾41质量为，电压为时，钾41最小半径为，则
令，则
解得
故选D。
8、答案：C
解析：A.图线a中速度随位移的增大而增大，则表示加速直线运动，图线b中速度随位移的增大而减小，则图线a表示质点甲的运动，图线b表示质点乙的运动，故A错误；
B.图线a、b的交点表示两质点经过同一位置时的速度大小，但时间不知，故B错误；
CD.图线b中，当位移为0时，速度为，则质点乙的初速度为
质点甲和乙先后通过位移6m处的速度大小均为v，对质点甲，由运动学公式可知
对质点乙，由运动学公式可知
解得
当质点甲的速度为和质点乙的速度为时，两质点通过的位移相同，设为，则对质点甲有
对质点乙有
解得
联立解得
故C正确，D错误。
故选C。
9、答案：BD
解析：A.根据电场强度叠加原理，O点的电场强度为，H点的电场强度为，则O点的电场强度大于H点的电场强度。故A错误；
B.O点在MN的垂直平分线上，整条线为等势线，且电势为0，而H点电势为负。故B正确；
C.带正电的试探电荷沿OPH移动过程中，N点负电荷对其不做功，M点的正电荷对其一直做正功，因为该电荷远离了正电荷。故C错误；
D.带负电的试探电荷沿OPH移动过程中，N点负电荷对其不做功，M点的正电荷对其一直做负功，因为该电荷远离了正电荷。即该负电荷的电势能增大。故D正确；
故选BD。
10、答案：CD
解析：A.先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，由于光电效应激发电子，锌板电量减少，则验电器的张角会变小，等锌板电量为零时，验电器就无法张开，如果紫外线灯继续照射锌板，就会使锌板带正电，验电器的张角又增大，故A错误；
B.由图2可知，电压相同时，光照越强，光电流越大，只能说明光电流强度与光的强度有关，但由光子的能量公式可知
光子的能量只与光的频率有关，与光的强度无关，故B错误；
C.根据公式可知
解得
则
为该金属的截止频率，故C正确；
D.光电效应方程为
当
时，可知
由图像知纵轴截距为，可知
即逸出功为E，故D正确。
故选CD。
11、答案：AC
解析：地磁场方向有由南指向北的分量，一扇朝西的钢窗，当把钢窗向外推开的过程中，穿过钢窗的地磁场的磁通量变大，根据楞次定律可知，从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针。
故选AC。
12、答案：BCD
解析：A.物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，又因重力不变，电场力在变化，所以物体所受的合力在变化，加速度也在变化，所以物体脱离墙壁后不是做匀变速曲线运动，故A错误；
B.物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得
可得
故B正确；
C.当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以
解得物体与墙壁脱离的时刻为
故C正确；
D.物体从墙壁脱离后，竖直方向做初速度为v的匀加速直线运动，根据位移时间公式，有
联立以上解得物体脱离墙后落到地面上的时间为
物体在水平方向上的加速度为
则物体落到地面时水平方向的速度大小为
故D正确。
故选BCD。
13、答案：（1）6.700；（2）；
解析：（1）螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为，所以最终读数为
（2）b球通过光电门时，a球的速度大小即为此时b球的速度大小，即为
以小球b为研究对象，由运动学公式有
解得
14、答案：（1）；（2）18.0；995
解析：（1）为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示
（2）该电流表的分度值是1mA，根据图示可知，该电流表的读数为18.0mA；
流过定值电阻的电流
加在微安表两端的电压
微安表的内电阻
15、答案：（1）；（2）
解析：（1）以航天服内的气体为研究对象，在降至室温的过程中，航天服内的气体做等容变化，即
解得
（2）对航天服内原来所有的气体进行整体分析，放气的过程中其气体压强由p减至、体积由V增大至、温度不变。由玻意尔定律得
同温度、同压强下，同种气体的质量之比等于体积之比，即
联立解得
16、答案：（1）；（2）
解析：（1）由匀变速直线运动规律可知，只有当初速度（或末速度）为零时，连续相等的两段时间内物体位移之比为（或），则由
可得，C点为最高点，设小球沿斜面向上、向下运动时加速度大小分别为，频闪时间间隔为t，根据位移时间公式，有
解得
由牛顿第二定律得
解得
（2）B点是从A到C运动的时间中点，故有
从B到C，根据速度位移公式，有
从C到B根据速度位移公式，有
联立解得
17、答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）设滑块从A到D时，小车的速度大小为，滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒，以向右为正方向，有
解得
设小车与滑块组成的系统损失的机械能为，则有
解得
（2）设滑块刚过D点时，受到轨道的支持力为，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小为
（3）设圆弧最小半径为R，滑块沿圆弧轨道上升到最大高度R时，滑块与小车具有共同的速度，由动量守恒定律可得
解得
由能量守恒关系得
解得