2022-2023学年新疆生产建设兵团第一师高级中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年新疆生产建设兵团第一师高级中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版），共20页。
绝密★启用前理科综合能力测试注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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。14．利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟．如图所示为氢原子的能级图，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出波长最短的电磁波的频率为(已知普朗克常数为6.63×10－34J·s)A．3.08×1014Hz B．3.08×1015Hz C．1.93×1014Ihz D．1.93×1014Hz15．如图所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是(   )A．M点B．N点C．P点D．Q点16．如图所示，MN是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下过程中，abcd中有感应电流产生且感应电流的方向为abcda的是（　　）A．将abcd向左平移B．将abcd垂直纸面向外平移C．将abcd以MN为轴转动30°D．将abcd以ab为轴转动30°17．如图所示，质量为m的物体从竖直轻弹簧的正上方由静止自由落下，落到弹簧上，将弹簧压缩。经过时间t，物体下落的高度为h，物体的速度为v。在此过程中，地面对弹簧支持力的冲量大小为I、做功为W。则有（　　）A．ImgtmvB．ImgtmvC．D．18．如图所示，边长为L的正方形粗糙斜面ABCD的倾角为45°，处于方向水平向左的匀强电场中，一质量为m、电荷量为+q的物体自B点由静止释放，恰好能沿斜面对角线BD做直线运动，到达D点时的速率为v。已知重力加速度为g，则根据上述条件可知（　　）A．物体与斜面间的动摩擦因数为 B．匀强电场的场强大小为C．从B运动到D，物体的机械能一定减少D．电场力做功和重力做功相等，且都等于mv219．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的I—U图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（   ）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”20．图1所示为手机无线充电的原理图，给a、b端输入如图2所示的正弦交流电，受电线圈c、d端连接在给电池充电的电路上，从a端流入线圈的电流为正向电流。则下列判断正确的是（　　）A．0～t1时间内，受电线圈c端电势比d端电势高B．t1时刻，c、d两端的电压最大C．t1～t3时间内，受电线圈中的感应电流（俯视看）一直沿顺时针方向D．t1～t3时间内，受电线圈与送电线圈先相互吸引后相互排斥21．2019年嫦娥四号率先在“月背”刻上了中国人的足迹。若嫦娥四号着陆前做匀速圆周运动，轨迹距月表。已知月球的质量为、半径为，嫦娥四号的质量为，引力常量为，则嫦娥四号探测器在该过程的（　　）A．动能约为 B．动能约为C．向心加速度约为 D．向心加速度约为三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。22．A、B两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。(1)实验装置如图甲所示，打出了一条纸带如图乙所示，计时器所用交流电源的频率为50Hz，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度为________m/s2（结果保留两位有效数字）。(2)两同学各取一套图示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到如图丙中A、B两条直线，图线斜率为____________（用文字表示），则A、B两同学用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μA______μB（选填“大于”“小于”或“等于”）。23．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图中的_____（选填“甲”或“乙”）。(2)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线________。序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48 (3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω。（均保留2位有效数字）(4)选修3－1教材写道：用水果电池做这个实验的优点是它的内阻比较大，容易测量。那么，如果测定水果电池的电动势和内阻，则测量电路选择甲还是乙？简要说明理由____________________。(5)某同学进一步用如图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，定值电阻R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出图像如图丁所示，由图可求得电源的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω。（均保留2位有效数字） 24．如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况。M1M2N2N1是倾角为θ的光滑平行金属倾斜导轨，处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间中。水平导轨上的无磁场区N1N2P2P1是绝缘光滑导轨，右侧P1P2Q2Q1是水平光滑平行金属导轨，存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的足够长的匀强磁场区间Ⅱ。Q1Q2右侧是足够长无磁场区域。水平部分和倾斜部分平滑连接，其间距均为L，M1M2之间接有电阻R。质量为m、长度也为L的金属杆ab从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），cd棒静置于匀强磁场区间Ⅱ。运动过程中，杆ab、cd与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为，质量均为，，，，不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：(1)闭合开关K，由静止释放ab棒，求ab棒到达N1N2时的速度v0；(2)为使ab与cd不发生碰撞，cd棒最初与磁场边界P1P2的距离x0至少为多少？(3)若cd棒与磁场边界P1P2的距离最初为，则ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中，求ab棒产生的焦耳热。25．如图所示，在汽车玻璃强度测试中，将一质量m=1kg的铁球以初速m/s水平抛出，铁球正好垂直击中汽车的挡风玻璃，玻璃与水平面成60°角。通过高速摄像机观察，玻璃受到冲击时沿球速度方向最大位移为5mm。设铁球对玻璃的弹力可看做恒力，且远远大于铁球重力，g取10m/s2。（1）求铁球从抛出到击中玻璃下落的高度；（2）估算玻璃受到冲击时，铁球对玻璃的弹力大小。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。33．[物理—选修3–3]（15分）（1）．已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V的CO2气体含有的分子数为____________．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为_____________．（2）.一定质量的理想气体，由状态经状态、状态又回到状态，其体积随温度的变化图像如图所示。已知该气体在状态时温度为、压强为、体积为，在状态时温度为、体积为，在状态时体积为，（其中、压强为、体积为V0=1.0L）求：(1)状态的温度为多少？(2)若由状态到状态气体吸收的热量为Q=100J，则由状态到状态气体放出的热量为多少？34．[物理一选修3–4）（15分）（1）．下列说法中正确的是           A．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大D．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的E.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实（2）．如图所示为一个半径为R的透明介质球体，M、N两点关于球心O对称，且与球心的距离均为2R。一细束单色光从M点射向透明介质球体，穿过后到达N点，真空中的光速为c。①若介质的折射率为n0，光线沿MON传播到N点，光传播的时间t为多少?②已知球面上的P点到MN的距离为PA＝R，若光束从M点射向P点，经过球体折射后传播到N点，那么球体的折射率n等于多少?(取sin＝0.6，cos＝0.8
 
 参考答案14．B【解析】辐射出的波长最短的电磁波为频率最高的电磁波，即为能量最大的电磁波，根据波尔理论可知：，解得，故选B.15．C【解析】由库仑定律，可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的两线上，同种电荷相互排斥，由牛顿第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正确，ABD错误．【考点定位】考查库仑定律和牛顿第二定律． 16．C【解析】A．将abcd向左平移，则穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流方向是adcba，选项A错误；B．将abcd垂直纸面向外平移，则穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，选项B错误；C．将abcd以MN为轴转动30°，则穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流方向是abcda，选项C正确；D．将abcd以ab为轴转动30°，则穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，选项D错误。故选C。17．B【解析】AB．对物块由动量定理可知得由牛顿第三定律可知，弹簧对物块的作用力总是大小相等，方向相反，由可知，地面对弹簧支持力的冲量大小为故A错误，B正确；CD．由于地面对弹簧支持力的作用点没有位移，则地面对弹簧支持力做功为0，故CD错误。故选B。18．AB【解析】B．重力沿斜面向下的分力电场力与的合力沿BD方向，由题意可知B正确；A．电场力与的合力大小为根据牛顿第二定律根据运动学公式解得A正确；C．选取地面为零势能面，初状态的机械能末状态的机械能由于没给出速度v的具体数值，因此无法比较和的大小，也就是无法确定机械能是增加还是减小，C错误；D．由题中数据可知，整个过程中，电场力做功与重力做功相等，根据动能定理因此D错误。故选AB。19．BD【解析】A．I-U图线中各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题可知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；BC．根据电阻的定义可知，对应P点的电压为U1，电流为I2，则小灯泡的电阻为，而R不等于切线斜率，故B正确，C错误；D．根据功率表达式，则有小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值，故D正确；故选BD。20．CD【解析】A．0～t1时间内，线圈ab中的电流增大且电流从a端流入，ab线圈产生的磁场方向向下且增大，由楞次定律可知，cd线圈中电流方向为由c流向d，则此时c端电势较低，故A错误；B．t1时刻，线圈ab中的电流变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知，c、d两端的电压为0，故B错误；C．t1～t2时间内，线圈ab中的电流减小且电流从a端流入，ab线圈产生的磁场方向向下且减小，由楞次定律可知，cd线圈中电流方向为由d流向c，即受电线圈中的感应电流（俯视看）沿顺时针方向，同理t2～t3时间内，线圈ab中的电流增大且电流从b端流入，ab线圈产生的磁场方向向上且增大，由楞次定律可知，cd线圈中电流方向为由d流向c，即受电线圈中的感应电流（俯视看）沿顺时针方向，故C正确；D．t1～t2时间内，线圈ab中的电流减小且电流从a端流入，ab线圈产生的磁场方向向下且减小，由来拒去留可知，两线圈间有相互吸引力，t2～t3时间内，线圈ab中的电流增大且电流从b端流入，ab线圈产生的磁场方向向上且增大，由来拒去留可知，两线圈间有相互排斥力，故D正确。故选CD。21．AC【解析】．已知月球的质量为、半径为，嫦娥四号的质量为，引力常量为，嫦娥四号轨迹距月表，则轨道半径嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力解得动能错误正确；．根据万有引力提供向心力解得向心加速度错误正确。故选。22．0.15    小车质量的倒数    大于    【解析】(1)[1]如果每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为则小车的加速度为(2)[2][3]当没有平衡摩擦力时有则有即图线斜率为小车质量的倒数，纵轴截距的大小为，由图像可知23．甲    见解析    1.5    0.83    乙，说明见解析    3.0    1.0    【解析】(1)[1]甲图中测量的电动势和内电阻都偏小，但接近真实值，而乙图虽然电动势测量准确，但测量的内电阻等于电源内阻与电流表内阻之和，相对误差较大，因此选用甲电路图测量较准确。(2)[2]描点、连线画出 图象，如图所示(3)[3][4]由于图象的表达式为可知图象在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，因此可得(4)[5]如果水果电池的内阻较大，当内电阻远大于电流表内阻时，若选用甲图测得的内电阻等于内电阻与电压表内阻并联之后总电阻，误差较大；而选用乙图时，测得的内电阻等于电源内阻与电流表串联电阻之和，误差较小。并且乙图测量的电动势是准确的，因此选用乙图更准确。(5)[6][7]根据整理得可得 ，代入数据，整理得，24．(1)5m/s；(2)2.5m；(3)0.4125J【解析】(1)ab棒匀速后其所受安培力与重力沿导轨向下的分力达到平衡联立可得(2)ab棒进入匀强磁场区间Ⅱ后通过安培力与cd棒发生相互作用，整体动量守恒，达到共同速度v1，则得此过程cd棒所受安培力的冲量等于其动量变化量，欲使两者不发生碰撞，cd棒最初与磁场边界P1P2的距离应大于等于此过程两者的相对位移x0得(3)ab棒进入匀强磁场区间Ⅱ且cd还在磁场中的过程产生的焦耳热，即为系统动能减少量的一半cd棒过Q1Q2后保持v1匀速，ab棒从匀强磁场区间Ⅱ出去的过程，设ab棒过Q1Q2的速度为v2，则得ab棒从匀强磁场区间Ⅱ出去的过程产生的焦耳热，即为系统动能减少量的一半，则所以ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中，ab棒产生的焦耳热为25．（1）h=0.45m；（2）F=3.6×l03N【解析】（1）设铁球垂直击中玻璃时，竖直速度为v1解得v1=3m/s铁球在竖直方向的做自由落体运动解得h=0.45m（2）铁球冲击玻璃时，铁球的速度铁球冲击玻璃过程中的弹力远远大于铁球重力，以铁球为研究对象，由动能定理解得F=3.6×103N由牛顿第三定律，铁球对玻璃的弹力大小34．（1）．         （2）600K     200J【解析】（1）：体积为V 的CO2气体质量m=ρV，则分子数．CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为：（2）由图可知气体由状态a到状态b为等温膨胀，气体由状态b到状态c为等容变化，一定质量的理想气体的气态方程（定值）即因气体由状态c到a对应的V-T图像为过原点的直线，故发生的是等压变化，即由c到a有或得K气体由状态b到状态c为等容变化，吸收的热量等于增加的内能，即气体由状态c到a，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，则气体对外放出热量，根据热力学第一定律有气体在状态b与状态a的温度相等，内能相同，有解得34．（1）．ACE                  （2）①；②【解析】（1）:机械波从空气中进入水中，传播速度增大，频率不变，由v＝λf得波长增大，A正确；质点的振动速度和波的传播速度是两个运动形式的速度，二者之间不存在联系，B错误；由双缝干涉的条纹间距公式知，a光的波长小，由得a光的频率大，频率大的光折射率也大，因此水对a光的折射率大，C正确；肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，D错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实，故E正确．（2）①光在介质球外的传播时间为光在介质球中的传播速度为则光在介质球中的传播时间为光传播的时间为②光路图如图所示，其中又可得又根据折射定律解得