山西省大宁县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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山西省大宁县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. 现已知氘、氚的核聚变反应方程式为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识，正确的是(　　)A. 核聚变反应释放的能量为(m1+m2－m3－m4)c2B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁C. 反应前总结合能大于反应后的总结合能D. 方程式中的A=32. 中国用长征五号运载火箭成功发射嫦娥五号探测器，并于12月17日凌晨，返回器携带月球样品着陆地球。降落月球之前，嫦娥五号探测器在近月点“刹车”，从椭圆环月轨道变为圆形环月轨道，如图所示。嫦娥五号(　　)A. 在A点时的机械能比在B点时的机械能大B. 在圆轨道运动的周期大于其在椭圆轨道运动的周期C. 在A点时的加速度比其在B点时的加速度大D. 在A点时的速率比其在B点时的速率小3. 如图所示，光滑金属环被固定在竖直平面内，一弹性绳上端被固定在圆弧最高点A，不挂重物时，弹性绳下端刚好在金属环圆心O处；现将一个中心带孔质量为m的小球拴在弹性绳的下端后再套在金属环最低点，用一始终与金属环相切的拉力F逆时针方向缓慢拉动小球，在小球运动的圆心角θ<90°的范围内，弹性绳与圆心O处的固定铁钉始终接触，不计铁钉与弹性绳间摩擦，则下列说法正确的是(　　)A. 弹性绳的弹力变大B. 拉力F变大C. 金属环与小球间弹力一定变小D. 金属环与小球间弹力一定变大4. 如图所示，A、B、C三个带电小球间的距离相等，其中C球置于绝缘竖直杆上，A、B置于光滑、绝缘的水平地面上，三球都保持静止，下列说法正确的是(  )A. A、B两球电性可能相反B. B、C两球电性可能相同C. A、B两球所带电量不一定相等D. C球所带电量一定是A球所带电量的2倍5. 如图所示，甲图是真空中等量异种点电荷的电场线分布图。乙图中a、b、c、d四点是以等量异种点电荷为圆心、相同半径的圆与两点电荷连线的交点。关于该四点的电场强度和电势的大小关系正确的是(　　)A.  B. C.  D. 6. A、B两质点在t=0时刻从同一地点出发做直线运动的速度—时间图像如图所示，其中A质点的图线与时间轴平行，B质点的图线是以直线t=t2为对称轴的抛物线。已知两质点在t4时刻相遇，则(　　)A. t1时刻A、B两质点相遇B. t2时刻A、B两质点相遇C. t2时刻A、B两质点加速度相同D. t3时刻A、B两质点运动方向相反7. 如图所示，两条平行的长直光滑金属导轨固定在水平面上，金属棒垂直静置在导轨上且与导轨始终接触良好，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向下，导轨左侧接有带电电容器。闭合开关S，发现金属棒沿导轨向右运动。下列说法正确的是(　　)A. 电容器的a极板带正电，b极板带负电 B. 金属棒在导轨上一直做加速直线运动C. 电容器上的电荷量越来越少，最后为零 D. 金属棒上的电流越来越小，最后为零8. 如图，倾角37°且足够长的传送带以2m/s的恒定速率沿顺时针方向传动，现有一质量为lkg的小物块从传送带底端以v0=6m/s的初速度沿斜面向上滑出。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2，sin37°=0.6、cos37°=0.8.下列说法正确的是(　　)A. 物块先做减速运动，速度减到2m/s后做匀速运动B. 物块先做减速运动，速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带C. 传送带对物块做功的最大瞬时功率为12WD. 物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为6J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. 某研究性学习小组的同学在实验室设计了一套如图甲所示的装置来探究“加速度与力、质量的关系”，图甲中A为小车(车上有槽，可放入砝码)，B为打点计时器，C为力传感器(可直接读出绳上的拉力大小)，P为小桶(可装人砂子)， M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板，不计细绳与滑轮间的摩擦。由静止释放小车A，通过分析纸带求出小车的加速度。
 (1)在平衡小车受到的摩擦力时，小车要连接纸带，________(填“要”或“不”)连接小车前端的细绳和小桶P，接通打点计时器电源，轻推小车，若纸带上打出的点相邻点间的距离逐渐增大，则应移动左侧垫片使木板的倾角略微_______(填“增大”或“减小”)。(2)该小组同学在探究拉力一定的情况下， 加速度与质量的关系时发现，在不改变小桶内砂子的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数_______(填“会”或“不”)发生变化。(3)已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，每相邻两点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=___ m/s2( 结果保留两位有效数字)。(4)某同学在该次实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示： 123456F/N0.100.200.300.400.500.60a/(m/s)0.210.390.600.751.011.20根据表中的数据在坐标图中描出第4组数据，并做出a-F图像_____。由图像的斜率求出小车的总质量为m=______ kg (结果保留两位有效数字)。10. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，对给定电容值为C的电容器充电后放电，无论采用何种放电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。(1)请在图1中画出上述u－q图像_________。类比直线运动中由v－t图像求位移的方法，可以推导出两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep=  _____ (用C和U表示)。(2)在如图2所示的放电电路中，R表示电阻。通过改变电路中元件的参数对同一电容器用相同的电压充电后进行两次放电，对应的q－t曲线如图3中①②所示。a.①②两条曲线不同是  _____ 的改变造成的；b.在实际应用中，有时需要电容器快速放电，有时需要电容器均匀放电。依据a中的结论，说明实现这两种放电方式的途径 _______。(3)如图4所示，若某法拉电容的额定电压为2.7V，电容为10F，其充满电后储存的电能为___J(计算结果保留三位有效数字)。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. 如图所示，一个可视为质点的质量为m=1kg的滑块放在木板上表面最右端，木板长为L=8m，木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的恒力F。已知木板质量为M=4kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2(1)若滑块与木板保持相对静止，求F的最大值；(2)若F=5N，求滑块与木板间摩擦力的大小；(3)若F=14N，作用时间4s后撤去，求滑块相对木板滑动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量。(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.下列说法中正确的是(　　)A. 一定质量的理想气体，在压强不变时，单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少B. 知道阿伏伽德罗常数、气体摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离C. 同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在D. 布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动E. 绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果14.如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内部封有一定质量的空气，气缸质量为 10kg，缸壁厚度可不计，活塞质量为25kg，其横截面积为，活塞与缸壁间的摩擦不计。当缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面相接触，但对地面无压力。现对气缸传热，使缸内气体温度升高。当气缸对地面无压力时，求缸内气体温度是多少摄氏度？(已知大气压强)【物理-选修3-4】15.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处的M点，再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动。下列说法正确的是____。A. 波长为5mB. 波速为5m/sC. 波的周期为0.8sD. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向E. 从t=0到质点Q第一次到达波峰的过程中，质点M通过的路程为80cm16.如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为．求:(i)光束在d点的折射角;(ii)e点到轴线的距离．
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】A．聚变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，聚变时释放的能量故A正确；B．光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的跃迁，故B错误；C．由结合能的概念和核聚变是放能反应可知，反应前的总结合能小于反应后的总结合能，故C错误；D．根据质量数守恒可知方程式中的A=4，故D错误。故选A。2【答案】：C【解析】A．卫星在不同轨道上机械能不相同，且满足“高轨高能，低轨低能”，变轨过程中机械能不守恒，则在A点时的机械能比在B点时的机械能小，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越大，周期越长，在圆轨道运动的周期小于其在椭圆轨道运动的周期，故B错误；C．根据牛顿第二定律可知，距离月球越近，万有引力越大，则加速度越大，在A点时的加速度比其在B点时的加速度大，故C正确；D．设嫦娥五号在与B点等高处圆轨道速度为v3，则，根据解得，又因为A点轨道较低，则，故，故D错误。故选C。3【答案】：B【解析】A．弹性绳伸长量始终等于环的半径不变，则弹性绳的弹力不变，选项A错误；B．在沿着切线方向上则随着θ角变大，则F逐渐变大，选项B正确；CD．沿弹性绳的方向上，若 则方向沿半径向外，则随着θ角变大，则FN变大；若 则方向沿半径向里指向圆心，则随着θ角变大，则FN变小；选项CD错误。故选B。4【答案】:D【解析】对C球受力分析，A、B两球对C球的库仑力的合力一定在竖直方向上，根据库仑定律和平行四边形定则可知A、B两球带电性质相同，且两球所带电量一定相等；对B球受力分析，A球对B球的库仑力方向水平向右，根据平衡条件可知C球对B球的库仑力方向一定是B球指向C球，所以B、C两球电性一定相反；设A、B两球间距为，根据平衡条件条件则有解得故A、B、C错误，D正确；故选D。5【答案】：A【解析】AB．根据场强叠加原理以及甲图中电场线的疏密可得出则A正确，B错误。CD．将正电荷从a移到b处，正点电荷对其做功为零，而负点电荷对其做正功，则，。将正电荷从c移到d处，正点电荷对其做正功，而负点电荷对其做功为零，则，。沿电场线方向，其电势降低，得，可得选项CD错误故选A。6【答案】BC【解析】AB．因为v-t图像与坐标轴围成的面积等于位移，而两质点在t4时刻相遇，则两图像与坐标轴围成的面积相等，则在t2时刻两图像与坐标轴围成的面积也是相等的，则此时A、B两质点相遇，选项A错误，B正确；C．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知t2时刻A、B两质点加速度相同，选项C正确；D．t3时刻A、B两质点速度均为正值，则运动方向相同，选项D错误，故选BC。7【答案】:AD【解析】A．金属棒受到的安培力方向向右，根据左手定则可知，回路中电流为顺时针，电容器a极板带正电，选项A正确；B．随着电容器带电量的减小，则放电电流逐渐减小，导体棒受安培力逐渐减小，加速度逐渐减小，当加速度减为零时，速度达到最大做匀速运动，选项B错误；CD．金属棒匀速运动时，电路中电流为零，此时电容器两极板间的电压保持不变，带电荷量不变，选项C错误，D正确。故选AD。8【答案】：BC【解析】AB. 物块刚滑上传送带时，由于速度大于传送带的速度，则所受摩擦力沿传送带向下，此时的加速度为方向向下，即物块先做减速运动；当与传送带共速后由于，则物块继续减速，直到速度减到零后反向做加速运动直到离开传送带，选项A错误，B正确；C物块开始刚滑上传送带时速度最大，传送带对物块做功的瞬时功率最大，最大值为选项C正确；D从开始滑上传送带到与传送带共速阶段用时间物块相对传送带运动的距离 共速后物块的加速度物块减速到零的时间此过程中物块相对传送带运动的距离此时物块离底端的距离为然后物块向下加速运动，加速度仍为下滑到底端时解得此过程中物块相对传送带运动的距离整个过程中物块与传送带间因为摩擦而产生的热量为选项D错误。故选BC。二. 非选择题9【答案】：(1). 不    (2). 减小    (3). 会    (4). 1.8    (5). 做出的a-F图像如图所示：  (6). 0.50【解析】(1)[1]在平衡摩擦力时，不对小车施加额外拉力，即不连接细绳和小桶；[2]纸带上打出的点的间距离逐渐增大，即小车在做加速运动，说明平衡摩擦力过度了，则应移动左侧垫片使木板的倾角略微减小；(2)[3]小桶的重力使小桶和小车这个系统做加速运动，根据牛顿第二定律，有且代换得到在不变的情况下，由上式可知，增大，则减小；拉力计的示数即减小时，将增大，传感器的示数会增大；(3)[4]可求得小车的加速度(4)[5]做出的a-F图像如图所示：
 [6]图像的斜率，根据牛顿第二定律，有，即，所以解得10【答案】：(1).         (2). R    减小电阻R，可以实现对电容器更快速放电；增大电阻R，可以实现更均匀放电   (3). 36.5【解析】(1)[1][2]由电容的定义式可知则u-q图象为斜率恒定的直线，如图所示图象和横轴围成的面积为所储存的电能又由于电容器的定义式则有(2)[3]可知，①②两次放出电荷量相等，由知，两次电源电动势相等，故①②两条曲线不同并不是E的改变造成的，只能是R的改变造成的。[4] 减小电阻R时，刚开始放电瞬间电流I大，曲线上该点切线斜率大，即为曲线①，短时间内放出的电荷量更多，故可以实现对电容器快速放电；增大电阻R时，放电瞬间电流I小，即为直线②，可以实现更均匀放电。(3)[5]根据公式有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)若滑块与木板保持相对静止，则它们之间的摩擦力不能超过最大静擦力，隔离滑块，由牛顿第二定律得 对木板和滑块整体，由牛顿第二定律得 解得F的最大值为N(2)若F=5N<10N，则滑块与木板间还没有发生相对滑动 ；滑块与木板间的摩擦力为静摩擦力，设为f，木板与滑块此时的共同加速度大小分别为，牛顿第二定律对整体有 对滑块有 解得(3)若F=14N>10N，则滑块与木板间发生了相对滑动 ；设滑动摩擦力为，木板与滑块此时的加速度大小分别为和，假设系统向右运动过程中滑块一直在木板上，则由牛顿第二定律有     在0-4s内滑块的位移大小为 在0-4s内木板的位移大小为在0-4s内滑块与木板间的相对位移为 可见，撤去F时滑块恰好滑离木板，故系统产生的摩擦热13【答案】：BCE【解析】：A．一定质量的气体，在压强不变时，温度降低时，分子的平均动能减小，则单个分子对器壁在平均撞击力减小，所以在压强不变时，单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而增加，故A错误；
B．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出理想气体分子间的平均距离，故B正确；C．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如煤炭与金刚石，故C正确；D．布朗运动是液体中固体小颗粒的运动，间接地反映分子在永不停息地做无规则运动．故D错误；E．在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，由于处于完全失重状态，重力充当向心力，故不会出现地球上的水滴的形状，是由于液体表面张力作用而形成球形，故E正确。故选BCE。14.解:设活塞质量为m，活塞横截面积为S，当活塞对地面无压力时气缸内气体压强为，则对活塞有解得设气缸质量为M，当缸内气体温度为T2时，气缸对地面无压力，设气缸内气体压强为P2，则对气缸有解得两种状态气缸内气体的体积相同，则解得即15【答案】:BCE【解析】A．由波形图可知，波长为4m，选项A错误；B．再经时间=1s，在x=10m处的Q质点刚好开始振动，则波速选项B正确； C．波的周期为选项C正确；D．质点M开始振动的方向沿y轴负方向，则质点Q开始振动的方向也沿y轴负方向，选项D错误；E．质点Q第一次到达波峰的时间从t=0开始到质点Q第一次到达波峰，质点M振动的时间为1.6s=2T，则通过的路程为8A=80cm，选项E正确。故选BCE。16.解：(i)由题意作出光路图,如图所示 a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得 (ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为