山西省怀仁县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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这是一份山西省怀仁县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),共9页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
山西省怀仁县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. 工程院院士黄旭华获得了今年国家最高科学技术奖,他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献,下列说法正确的是( )A. 核潜艇的核反应也叫热核反应B. 原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量C. 核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度D. 核聚变和核裂变都能放出核能,故一切核反应都应放出核能2. 著名景点梵净山的蘑菇石受到地球对它的万有引力大小为,它随地球自转所需的向心力大小为,其重力大小为G,则( )A. B. C. D. 3. “法国哪吒”扎帕塔身背燃料包,脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”,仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔(及装备)的总质量为120kg,设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速度从喷口向下喷出,则当扎帕塔(及装备)悬浮在空中静止时,发动机每秒喷出气体的质量为(不考虚喷气对总质量的影响,取g=10m/s2)( )A. 0.02kg B. 0.20kg C. 0.50kg D. 5.00kg4. 如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是( )A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷,则A、G两点电势相等B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷,则E、C两点电势相等C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷,则H、G两点电场强度大小相等D. 在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷,则立方体每个面中心的电场强度大小相等5. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里,通电长直导线位于纸面上,M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量,N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同,则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小,其中k为常量,I为通过的电流,r为点到导线的距离)( )A B0 B. C. D. 6. 物块A以3m/s的初速度在光滑水平面上运动,与静止的物块B发生弹性正碰。已知物块A、B的质量分别是2kg和1kg,则碰后物块A、B的速度大小v1、v2为( )A. v1=1m/s B. v1=2m/s C. v2=4m/s D. v2=2m/s7. 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,有质量均为m的三个小球A、B、C,A与B、C间通过轻绳连接,绳长均为l,B、C套在水平光滑横杆上,之间用一根轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现有A球由静止释放自由运动到最低点,两轻绳的夹角由120°变为60°,整个装置始终处于同一个竖直平面内,忽略空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是A. A在最低点时,B对水平横杆的压力等于B. 弹簧的最大弹性势能为C. 在A下降过程中轻绳对B做功的功率先增大后减小D. 在A下降的过程中轻绳对B做功为第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. 某实验小组设计实验验证机械能守恒,实验装置示意图如图所示,在铁架台铁夹上固定好一个力传感器,一根细线上端连接在力传感器上,下端系在小球上,把小球拉离平衡位置一个角度,由静止释放小球,力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小,记下力传感器的最大示数F。(1)关于实验,下列说法中正确的有______A.可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验B.细线要选择伸缩性小的C.球尽量选择密度大的(2)为完成实验,需要测量小球自由静止时力传感器的示数F0,还需要测量的物理量有______。(填正确答案标号)A.释放小球时的位置与自由静止位置的高度差hB.小球下落至平衡位置时的时间C.摆长lD.小球的质量m(3)需要验证机械能守恒的表达式为______(用已知量和测量量的符号表示)10. 某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材:电压表(3V,内阻很大)电流表(0.6A,内阻较小)滑动变阻器(0~5Ω,额定电流1A)电键导线若干请回答下列问题:(1)请用笔划线代替导线,将实验电路图甲补充完整_____;(2)闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,其电压表、电流表的示数如图乙所示,则电压表读数为_____V,电流表读数为_____A;(3)将实验数据绘制成U-I图像如图丙中Ⅰ。则该小灯泡的额定功率_____W;(4)现有一电子元件,其U-I图像如图丙中Ⅱ所示。现将该电子元件与该灯泡L并联后同电动势、内阻的电源连接,则该灯泡的实际功率_____W(保留两位有效数字)。11. 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ。两导轨上端接有阻值为R的定值电阻,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上。质量为m、电阻为r的金属杆ab,在沿导轨平面向上的恒力作用下,由静止开始从导轨底端向上运动,稳定时金属杆做速度为v0的匀速直线运动。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力和导轨电阻。求:(1)金属杆匀速运动时R两端的电势差;(2)金属杆ab开始运动时加速度的大小。12. 在粗糙水平面上固定一半径的光滑四分之一圆弧槽。距圆弧槽最低点右侧处有一个质量、长度的薄木板,薄木板与圆弧槽最低点平齐。圆弧槽最低点放置一可视为质点的质量的小物块Q,现让一质量也为m的小物块P(可视为质点)以的水平初速度从右端滑上薄木板。当小物块运动至薄木板左端时,薄木板左端恰好与圆弧槽相撞,同时小物块P与Q碰撞并粘连在一起。已知小物块P与薄木板间的动摩擦因数,重力加速度,求:(1)从P开始运动到与Q发生碰撞所经历的时间t;(2)薄木板与水平面间的动摩擦因数;(3)P、Q碰撞后运动的最大高度H。(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.下列说法正确的是( )A. 通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体B. 液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈C. 物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D. 当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小E. 一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S,则油膜分子直径为14.如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa,经历A-B-C-A的过程,整个过程中对外界放出154.5J的热量。求:(1)该气体在C状态下的压强Pc;(2)在B-C过程中外界对该气体所做的功。【物理-选修3-4】15.如图所示,甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的速度均为,两列波的振幅均为2cm,图示为t=0时刻两列波的图象,此刻两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于处,下列说法正确的是( )。A. 两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样B. 质点M的起振方向沿y轴正方向C. 甲波源的振动频率为1.25HzD. 1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2mE. 在t=2s时刻,质点Q的纵坐标为2cm16.如图,两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等,顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起,组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜,经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率,棱镜CDA的折射率n2=,不考虑光在各界面上反射后的传播,求:(sin15°=,sin75°=)(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ;(ii)判断光能否从CD面射出。
参考答案一.选择题 1【答案】:C【解析】A.核潜艇是利用重核裂变释放的核能来发电的,不属于热核反应,故A错误;B.发生链式反应的条件是裂变物质的体积必须大于或等于临界体积,或裂变物质的质量必须大于或等于临界质量,故原子弹铀或钚元素的质量必须大于或等于临界质量,故B错误;C.核潜艇是利用重核裂变释放的核能来发电的,故核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度,故C正确;D.重核裂变和轻核聚变都有质量亏损,均向外界释放核能,但并不是一切核反应都能释放核能,故D错误。故选C。2【答案】:A【解析】因为万有引力的沿转动半径方向的分量充当物体做圆周运动的向心力,而万有引力与向心力的矢量差等于重力,而物体所受的向心力小于重力,即。3【答案】:B【解析】设扎帕塔(及装备)对气体的平均作用力为,根据牛顿第三定律可知,气体对扎帕塔(及装备)的作用力的大小也等于,对扎帕塔(及装备),则设时间内喷出的气体的质量,则对气体由动量定理得解得代入数据解得发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg,故B正确,ACD错误。故选B。4【答案】:A【解析】B.只在B、D两点放置等量异种电荷,那么在BD连线的中垂面上场强方向与中垂面垂直,故中垂面为等势面;又有E、C在中垂面上,故电势相等,选项B正确;A.只在F、D两点放置等量异种点电荷时,显然A、G两点不在FD连线的中垂面,也不在中垂面的平行面上,所以A、G两点电势不相等,选项A错误;C.异号电荷电荷量相等,那么A处点电荷在H处场强与B处点电荷在G处场强大小相等,A处点电荷在G处场强与B处点电荷在H处场强大小相等,根据几何关系,G处两分场强的夹角和H处两分场强的夹角相等,故合场强大小相等,选项C正确;D.在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷,则立方体每个面上四个点电荷在面中心的场强之和为零,后面四个点电荷在面中心形成的场强垂直平面;又有点电荷电荷量都为q,点电荷到对面面中心的距离相等,故场强大小相等,又有点电荷到面中心的直线与面中心的角度相等,故合场强大小相等,选项D正确。本题选不正确的,故选A。5【答案】:B【解析】由磁感应强度大小可知,磁感应强度大小与距离r有关,根据安培定则知通电直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反,设其大小为B,由磁感应强度矢量叠加原理,N点的合磁感应强度为B0+B,方向垂直纸面向里,M点的合磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里,则解得故B正确,ACD错误。故选B。6【答案】AC【解析】物块A、B发生弹性正碰,故由动量守恒定律及能量守恒定律有联立两式,代入数据解得及 (不合理舍去)故把代入,对应求得所以选项BD错误,AC正确;故选AC。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】:BCD【解析】A.设绳子与竖直方向夹角,以A为研究对象,,最低点时.可得 ,则B对水平横杆的压力为 ,故A错误;B.以ABC和弹簧为系统,机械能守恒则:,解得弹簧的最大弹性势能,故B正确;C.B的速度由零开始变大,A达最低点时B的速度为零,由功率可知轻绳对B做功的功率先增大后减小,故C正确;D.由于ABC与弹簧机械能守恒,可知绳子对ABC做功之和为零,,由于 ,对A由动能定理分析可知 ,由以上三式可得,故D正确.二. 非选择题9【答案】:(1). BC (2). AC (3). 【解析】(1)[1]A.弹簧测力计代替力传感器进行实验时,由于细线不断摆动,不方便进行读数与记录,A错误;B.细线要选择伸缩性小的,避免摆长发生变化,B正确;C.球尽量选择密度大的,以减小空气阻力的影响,C正确。故选BC。(2)[2](3)[3]本实验要验证机械能守恒,即要验证减小的重力势能是否等于增大的动能,应满足静止在最低点时,力传感器的示数F0与重力相等,即F0=mg小球摆到最低点时力传感器的最大示数F,由向心力公式可得联立可解得,此即为要验证的表达式,由此可知,为完成实验,要测量的量为释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h与摆长l即可,故(2)问中应选AC。10【答案】:(1). (2). 1.30 0.44 (3). 1.45(1.43~1.46之间均可) (4). 0.20(0.19~0.21之间均可)【解析】(1)[1].由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻,故采用电流表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路如图;(2)[2][3].电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为1.30V;电流表量程为0.6V,最小刻度为0.02A,则读数为0.44A;(3)[4].由图可知,当电压为2.5V时,电流为0.58A,则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W;(4) [5].电子元件与该灯泡L并联,则电压相等;若画出电源的U-I图像如图;画出平行于I轴的直线即为电压相等的线,与图像Ⅰ、Ⅱ分别交于两点B和A,与U轴交于C点,电源的U-I线交于D,若CD的中点恰在AB的中点,则此时Ⅰ图像对应的B点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点,由图可知:U=0.70V,I=0.28A,则灯泡的实际功率P′=IU≈0.20W。11.解:(1)由法拉第电磁感应定律得由闭合电路欧姆定律得R两端的电势差解得,(2)如图所示,金属杆匀速运动时所受的安培力大小由平衡条件得解得金属杆ab开始运动时,则,,FA=0,由牛顿第二定律得解得12.解:(1)对小物块,根据牛顿第二定律:根据运动学公式:联立可得:(2)对薄木板,根据牛顿第二定律:根据运动学公式:联立可得:(3)小物块运动至刚与发生碰撞时的速度:对、系统,碰撞瞬间根据动量守恒定律:沿圆弧面继续运动过程,根据能量守恒:联立以上各式可得:13【答案】:BCD【解析】:A.金属材料虽然显示各向同性,但并不意味着就是非晶体,可能是多晶体,故A错误;B.液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,故B正确;C.根据麦克斯韦统计规律可知,物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,故C正确;D.在一定气温条件下,大气中相对湿度越小,水汽蒸发也就越快,人就越感到干燥,故当人们感到干燥时,空气相对湿度一定较小,但绝对湿度不一定小,故D正确;E.体积为油酸酒精溶液的体积,非油酸体积,则油酸分子直径就不是,故E错误;故选BCD。14.【解析】【分析】【详解】(1)气体从C到A的过程,由查理定律有解得(2)全过程中,内能改变量为零,而外界对气体做功气体由A-B的过程由热力学第一定律代入数据得15【答案】:ACD【解析】A. 两列波的波长不等,两列波的速度相等,由v=λf知,频率不等,则两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样,故A正确;B. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,由“上下坡法”判断知t=0时刻,质点P沿y轴正方向运动,质点Q沿y轴负方向运动,且质点Q的振幅较大,当波传到M点时,由波的叠加原理知质点M的起振方向沿y轴负方向,故B错误。C. 甲波的波长 λ=0.8m,由v=λf得故C正确;D. 1s内波传播的距离为 x=vt=1m则知t=1s时刻甲波刚好传到乙波源处。乙波的周期则1s内乙波源处的质点通过的路程为故D正确;E.2s内波传播的距离为 x=vt=2m则知t=2s时刻,甲波的波谷传到Q点,乙波的平衡位置传到Q点,所以Q点的纵坐标为-2cm,故E错误。故选ACD。16.解:(i)光在AB面上发生折射,如图由折射定律得解得∠2=15°则=45°(ii)光从AC面进入CDA内,由几何关系可得∠3==45°由折射定律解得∠4=75°则由几何关系可得∠5=45°由折射定律解得∠6=90°光线在DC面恰好发生全反射,不能从DC面射出。(平行DC射出也可)
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