山西省和顺县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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山西省和顺县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. 4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰变时只放出射线，其半衰期为88年。则(　　)A. 用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子B. Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子C. Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子D. 当到达下个月昼太阳能电池板工作时，Pu238停止衰变不再对外供电2. 宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a=r3 。在Δt时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星Ⅰ的速率为v1、行星Ⅱ在B点的速率为v2B、行星Ⅱ在E点的速率为v2E、行星Ⅲ的速率为v3，下列说法正确的是(   )A. S2=S3B. 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等C. 行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等D. v3< v 1< v 2E< v 2B3. 汽车在平直的公路上行驶的v-t图象如图所示。若汽车所受阻力恒定，则(　　)A. 在0到3s内汽车的位移为24mB. 在1s到2s内汽车发动机的牵引力逐渐减小C. 在1s到2s内阻力的功率保持不变D. 汽车发动机在t=2.5s时牵引力的功率为其在t=0.5s时的功率的一半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. 空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场，在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b，圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d，两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连，如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图)，金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好，圆环电阻不计。则下列说法正确的是(　　)A. 金属棒在最低点时回路电流为零B. 金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，a环电势低于b环C. 从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为D. 电阻R两端电压的有效值为6. 如图所示，质量相等的小球A、B由轻质弹簧连接，A球上端用细线悬挂于天花板。现烧断细线，两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中(B球未触地)，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(  )A. 细线烧断瞬间，A球的加速度为g，B球的加速度为零B. 整个过程中，弹簧对A、B球的冲量大小相等C. 弹簧第一次恢复原长时，A球动量大于B球动量D. 整个过程中，A、B球的重力做功相等7. 速度选择器是可以筛分不同速率粒子的装置，如图所示，现有一带正电的粒子(不计重力)沿中央直线从O点以速度v0射入某速度选择器，最终粒子从P点离开电磁场区域，此时速度大小为v，P与中央直线相距为d。已知粒子质量为m，带电荷量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，则下列说法正确的是(　　)
 A. 从射入到穿出速度选择器的过程中，粒子受的洛伦兹力的冲量为零且不做功B. 粒子达到P点的速度大小C. 粒子在O点的电势能大于P点的电势能D. 若要该粒子沿直线通过速度选择器，在其他条件不变的情况下，可以把电场强度E增大到Bv08. 如图甲所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体在沿斜面向下的力F的作用下由静止开始向下运动，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示，其中0－x1过程的图线是曲线，x1－x2过程的图线为平行于x轴的直线，则下列说法中正确的是(　　)A. 0－x2过程中，物体先加速后匀速B 0－x1过程中，力F逐渐增大C. 0－x1过程中，物体动能增加ΔEk＝mgx1sinθ－E1+E2D. 0－x1过程中，拉力F做的功为WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1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. 二极管的应用是非常广泛的，2014年诺贝尔物理学奖被授予了日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明了蓝色发光二极管()，并因此带来的新型节能光源。某实验小组要精确测定额定电压为的灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为。实验室提供的器材有： A．电流表(量程为，内阻约为)B．电流表(量程为，内阻)C．定值电阻D．定值电阻 E．滑动变阻器F．蓄电池E(电动势为，内阻很小)G．开关S(1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为__________，电表2为__________，定值电阻为__________(填写器材前的字母编号)。(2)将电路图补充完整。(      )(3)写出测量灯正常工作时的电阻表达式__________(用已知量和测量量的字母表示)，当表达式中的__________(填字母)达到__________，记下另一电表的读数代入电阻表达式，其结果为灯正常工作的电阻。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，小明参加户外竞技活动，站在平台边缘抓住轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度θ=60°．小明从A点由静止往下摆，达到O点正下方B点突然松手，顺利落到静止在水平平台的平板车上，然后随平板车一起向右运动．到达C点，小明跳离平板车(近似认为水平跳离)，安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上．绳长L=1.6m，浮漂圆心与C点的水平距离x=2.7m、竖直高度y=1.8m，浮漂半径R=0.3m、不计厚度，小明的质量m=60kg，平板车的质量m=20kg，人与平板车均可视为质点，不计平板车与平台之间的摩擦．重力加速度g=10m/s2，求：(1)轻绳能承受最大拉力不得小于多少?(2)小明跳离平板车时的速度在什么范围?(3)若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端，他在跳离过程中做了多少功? (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.关于气体内能，下列说法正确的是(　　)A. 气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和B. 气体被压缩时，内能可能减小C. 气体吸收热量后，温度一定升高D. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E. 当理想气体的状态改变时，内能一定发生改变14.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40 cm，右管内气体柱长为lB＝39 cm．先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p0＝76 cmHg，求：①A端上方气柱长度；②稳定后右管内的气体压强．【物理-选修3-4】15.如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的简谐横波.在t=0时刻质点O开始向上运动，t=0.2s时第一次形成图示波形，此时O点向上运动到最高点.由此可判断，下列说法正确的是__________.A. 这列横波的速度为5m/sB t=0.5s时质点A沿x移动1.5mC. 质点B开始运动时，质点A沿y轴正方向运动D. B点的起振方向向上E. 当质点B第一次到波峰时，质点A运动的路程为30cm16.如图所示，某三棱镜的截面是等腰直角三角形，材料的折射率为n，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB，经AB折射后射到AC的光能够射出AC面。求：折射率n的取值范围。
参考答案一.选择题 1【答案】：A【解析】A．用中子辐照Np237时的核反应方程为根据核反应方程可知，有电子放出，故A正确；BC．Pu238经一次衰变，衰变方程为Pu238经一次衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来，衰变后形成的新核中有中子数为(个)故BC错误；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界环境无关，故D错误。故选A。2【答案】：B【解析】AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ满足a=r3，据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令△t等于一个周期，它们与中心天体连线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；
C．向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时加速度相等，但行星Ⅱ在该点的向心加速度为此加速度沿P至椭圆圆心方向的分量，小于行星Ⅲ在P点时加速度，故C错误；
D．据，考虑到Ⅰ到Ⅱ的变轨过程应该在B点加速，有v1＜v2B，B到E过程动能向势能转化，有v2B＞v2E，考虑到v2E小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，综上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D错误；
故选B。3【答案】：D【解析】A．位移可用v-t图象中的面积表示，则在0到3s内汽车的位移为A错误；B．在1s到2s内汽车做匀减速直线运动，加速度为根据牛顿第二定律可知因为汽车所受摩擦力恒定，加速度恒定，故其牵引力也恒定，B错误；C．瞬时功率的公式为在1s到2s内，阻力恒定，但速度变化，故阻力的功率也发生变化，C错误；D．瞬时功率的公式为汽车所受阻力恒定，在0s到1s和在2s到3s时，汽车做匀速直线运动，此时汽车平衡，所受摩擦力与牵引力相等，故在0s到1s和在2s到3s时汽车的牵引力相等；可知在t=0.5s时汽车的速度是其在t=2.5s时的速度的2倍，则汽车发动机在t=2.5s时牵引力的功率为其在t=0.5s时的功率的一半，D正确；故选D。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】：D【解析】A．金属杆做圆周运动的线速度设金属杆的速度方向与磁场间的夹角为θ，从最高点开始计时，感应电动势感应电流L、R、ω、r都是定值，从最高点到最低点的过程中sinθ先减小后增大，金属棒在最低点时回路电流最大，故A错误；B．金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点)，根据右手定则可知a环电势高于b环，故B错误；C．从最高点开始计时，回路电流的瞬时值为故C错误；D．电流的有效值为电阻R两端电压有效值为故D正确。故选D。6【答案】BC【解析】A．细线烧断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变，B球的加速度为零，A球加速度为故A错误；B．整个过程中，弹簧对两球的力大小相等方向相反，根据冲量定义式可知弹簧对A、B球的冲量大小相等，故B正确；C．从开始下落至弹簧第一次恢复原长之前，A球加速度一直大于B球加速度，A球速度大于B球速度，根据动量定义式可知A球动量大于B球动量，故C正确；D．整个过程中，A球位移大于B球位移，根据可知A球的重力做功大于B球的重力做功，故D错误；故选BC。7【答案】:BD【解析】A．从射入到穿出速度选择器的过程中，粒子受的洛伦兹力不做功，但在洛伦兹力和电场力共同的作用下，速度的大小和方向发生改变，洛伦兹力使得粒子速度方向发生改变，动量的变化不为零，根据动量定理可知洛伦兹力对粒子的冲量不为零，故A错误；B．由于洛伦兹力对带电粒子不做功，根据动能定理，有解得故B正确；C．粒子向上偏转，所受的电场力做负功，电势能增大，所以粒子在O点的电势能小于在P点的电势能，故C错误；D．若要该粒子沿直线通过速度选择器，则此时洛伦兹力与电场力平衡，可得解得故D正确；故选BD。8【答案】：BCD【解析】AB． 根据功能关系可知，E-x图象的斜率等于力F和摩擦力的合力，在0～x1过程中，机械能不断减小，说明拉力F小于摩擦力，且拉力增大，所以物体做减速运动。在x1～x2过程中，拉力F等于摩擦力，物体的合力等于mgsinθ，所以物体做匀加速运动。故A错误B正确；CD． 0－x1过程中，机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功，根据动能定理可知，合外力功为重力、拉力、摩擦力做功之和，故机械能改变量为拉力与摩擦力合力做功故拉力F做的功为WF＝E2－E1+µmgcosθ·x1故CD正确。故选BCD。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). A ；B； D    (2).     (3).   ；    ；【解析】(1) [1]LED正常工作的电流为10mA,故选电流表A1，所以选A；[2]电流表A2与定值电阻串联改装为电压表，所以选B；[3]如果R1与A2串联，改装成的电压表的量程最大值为故R1不符合；如果R2与A2串联，改装成的电压表的量程最大值为故选D；(2)[4](3) [5]LED的电压LED的电流 得LED的电阻[6]通过I2，可以计算出LED的电压；[7]LED的电压代入数据，得故当I2=2.5mA时，LED正常工作。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：(l)从A到B．由功能关系可得①代人数据求得v=4 m/s②在最低点B处，③联立①②解得，轻绳能承受最大拉力不得小于T=1200N(2)小明离开滑板后可认为做平抛运动竖直位移④离C点水平位移最小位移 ⑤离C点水平位移最大为⑥联立④⑤⑥解得小明跳离滑板时的速度4 m/s≤vc≤5 m/s   (3)小明落上滑板时，动量守恒⑦代人数据求得v1=3 m/s⑧离开滑板时，动量守恒⑨将⑧代人⑨得V2=-3 m/s由功能关系可得⑩．解得W=480 J13【答案】：ABD【解析】：A．物体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故A正确；B．气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q可能△U＜0内能减小，所以B正确；C．根据热力学第一定律△U =W+Q气体吸收热量，若同时对外做功，气体的内能不一定增大，温度不一定升高。故C错误；D．理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D正确；E．理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故E错误；故选ABD。14.试题分析：①稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm，则A管内气体的压强为PA1=(76+4) cmHg由公式：P0VA0=PA1VA1，代入数据得：LA1=38cm②设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为lB-h，气体的压强为；由玻意尔定律得：解得：h=1cm所以右管内气体压强为考点：气体的状态方程.15【答案】:ADE【解析】A、这列横波的波速，故选项A正确；B、形成机械波时质点只在平衡位置附近振动，不会迁移，故选项B错误；CD、由图波长为4m，质点、之间距离为，当质点开始运动时，质点位于波峰，而且质点、都振动起来后相位差为，故选项D正确，C错误；E、质点第一次到波峰需要的时间，而波传到质点需要0.2s，所以在质点第一次到波峰的时间内，质点振动1.2s，走过的路程为6个振幅即30cm，故选项E正确．16.解:当棱镜材料的折射率为n0时，设射到AB面光的入射角为i，折射角为r，射到AC面的入射角刚好等于这种材料的临界角C，则由图可知，根据折射率定义 可知： 当入射角为i=45°时解得 棱镜材料折射率n的取值范围是