山西省吉县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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山西省吉县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. 一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH=1.0073u，中子质量 mn=1.0087u，氚核质量m=3.0180u，已知1u=931.5MeV。则以下说法正确的是(　　)A. 该核反应方程式为B. 该核反应中释放出的核能为6.42MeVC. 该核反应中平均每个核子的质量增大了D. 该核反应中平均每个核子的质量减小了2. 在地球同步轨道卫星轨道平面内运行的低轨道卫星，其轨道半径为同步卫星半径的，则该低轨道卫星运行周期为(　　)A. 1h           B. 3h            C. 6h              D. 12h3. 高台跳水被誉为最富有冒险性的体育项目。质量为m的高台跳水运动员在一次训练中，从距离水面高h的高台自由下落，在空中保持姿态不变，接触水面后在平均大小等于4倍重力的阻力作用下，竖直向下减速运动。若忽略空气阻力，重力加速度为g。运动员在接触水面到速度减为零的过程中(　　)A. 动能的改变量与阻力做功大小相等 B. 阻力的冲量与重力的冲量相同C. 重力势能减少了mgh D. 机械能减少了mgh4. 如图所示，两带正电粒子从同一位置以平行于极板的初速度v0进入两平行板间的匀强电场，其中打到A位置粒子的水平位移是打到B位置粒子的水平位移的。不计粒子重力，忽略粒子间的相互作用。若打到A位置的粒子比荷为k，则打到B位置的粒子比荷为(　　)A. k B. k C. k D. k5. 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. 如图所示为圆形餐桌及桌面上的玻璃转盘，转盘半径为0.4m，上表面高出桌面5cm。小明将质量为40g的小玩具放在转盘边缘，拨动转盘使其从静止开始顺时针加速转动，玩具从转盘边缘飞出落在餐桌上，落点距转盘边缘最近距离为0.1m，g=10m/s2，则下列说法正确的是(　　)
 A. 小玩具刚落到桌面时的速度大小为m/sB. 小玩具刚离开转盘时转盘角速度大小为7.5rad/sC. 小玩具受到的静摩擦力最大值等于0.9ND. 小玩具从静止开始直到刚飞离转盘的过程中，转盘摩擦力对小玩具的冲量大小为0.24N·s7. 如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个可以视为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直。N为PQ连线中点，M点位于N点正上方且MPQ构成等边三角形。则下列说法正确的是(　　)A. P带正电，Q带负电B. P所带电量的大小与Q所带电量的大小相等C. 在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，N点电势大于M点电势D. 在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，M点的场强为零8. 宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出(　　)A. 滑块的质量为B. 星球的密度为C. 星球的第一宇宙速度为D. 该星球近地卫星的周期为第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. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果保留2位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为______m/s；(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s2；(3)该电动小车的额定功率为______W。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，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BC，水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆心，OB竖直，OC水平，空间有水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球，自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动， AB间距离为2R，匀强电场的电场强度E大小为，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：(1)小球到达C点时对轨道的压力为多少？(2)小球从A点开始，经过C点脱离轨道后上升到最高点过程中，小球电势能的变化量∆EP为多少？12. 如图所示，足够大的水平面的右侧有一固定的竖直钢板，质量为m的小球静置于A处，A处与钢板之间放一带有竖直半圆轨道的滑块，半圆轨道与水平面相切于B点，BD为竖直直径，OC为水平半径。现对小球施加一水平向右的推力，推力的功率恒定，经过一段时间t撤去推力，此时小球到达B处且速率为v。当滑块被锁定时小球沿半圆轨道上滑且恰好通过D点。已知重力加速度为g，不计一切摩擦。(1)求推力的功率P以及半圆轨道的半径R。(2)若滑块不固定，小球从B点进入半圆轨道恰好能到达C点，与滑块分离后滑块与钢板相碰并以原来的速率反弹，求：①滑块的质量M以及小球与滑块分离时小球、滑块的速度v1、v2②通过计算判断小球第二次滑上半圆轨道能否通过D点？(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. 单晶体的物理性质都是各向同性的B. 液晶是液体和晶体的混合物C. 空气中水蒸气达到饱和状态时，相对湿度是100%D. 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低E. 露珠呈球形是因为液体表面张力的作用14.如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为12，在活塞的右侧6处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强。现将汽缸竖直倒置，如图乙所示，取。求：(1)稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离；(2)加热到720K时封闭气体的压强。【物理-选修3-4】15.如图所示，O为一上下振动的波源，振幅为2cm，振动频率为10Hz，产生的简谐横波以4m/s的速度同时向左、右方向传播。已知A、B两质点到O点的水平距离分别为OP=1.9m、OQ=2.2m，下列说法正确的是(　　)A. 这列波的波长是20cmB. A、B两质点不可能同时到达平衡位置；C. 当A质点处于波峰时，B质点恰好处于波谷D. A、B均开始振动后，0.2s内两质点的路程均为16cmE. 当O质点刚过平衡位置时，A、B两质点振动方向一定相同16.某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O的截面如图所示，A是外球面上的点，AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入，当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。(i)求透明材料对该光的折射率；(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A点入射角应满足的条件。
参考答案一.选择题 1【答案】：D【解析】A．核反应方程式应该用箭头表示，即，A错误；B．该核反应质量亏损为释放出的核能为B错误；C D．该核反应中释放能量，平均每个核子质量减小，C错误，D正确。故选D。2【答案】：B【解析】根据开普勒第三定律解得故选B。3【答案】：D【解析】A．根据动能定理，重力做功与阻力做功之和等于动能改变量。A错误；B．根据动量定理，阻力的冲量与重力的冲量之和等于运动员冲量的变化量，而运动员的动量的变化量不为零，所以阻力的冲量与重力的冲量不仅方向相反，大小也不等。B错误；C．从高台开始，至速度为零，全程由动能定理得所以在水中下落的深度为根据功能关系，重力势能的减少量等于重力做的功，即C错误；D．根据功能关系，机械能的减少量等于克服非重力做的功，即D正确。故选D。4【答案】:C【解析】设粒子的电荷量为q，质量为m，粒子在匀强电场中运动的加速度为运动时间为偏转位移为整理得因此，得联立解得故选C。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】A．小玩具从玻璃转盘的边缘滑落后做平抛运动，由几何关系可知其水平位移，竖直位移为，设初速度为v0，运动时间为t，则解得所以小玩具刚落到桌面时的速度大小为故A错误；B．小玩具刚离开转盘时转盘角速度大小为故B正确；C．小玩具刚要离开转盘的时刻，最大静摩擦力提供向心力，所以故C正确；D．转盘摩擦力对小玩具的冲量大小等于小玩具动量的变化量，所以故D错误。故选BC。7【答案】:BD【解析】A．由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平衡，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到的电场力也一定是大小相等，方向相反，两小球一定带异种电荷，P小球所受库仑力向右，Q小球所受库仑力向左，匀强电场方向向右，因此正电荷受电场力方向向右，其受库仑力方向一定向左，所以Q带正电荷，P带负电荷，A错误；B．由以上分析可知，P所带电量的大小与Q所带电量的大小相等，B正确；C．P、Q两小球带等量异种电荷，N点是PQ的中点，M点在N点的正上方，都在中垂线上且与电场方向垂直，因此M、N两点的电势相等，C错误；D．因为MPQ是等边三角形，所以P、Q两小球所带电荷在M点产生的合场强与匀强电场大小相等，方向相反，因此M点的场强是零，D正确。故选BD。8【答案】：ABC【解析】ABC．带风帆的滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用，沿斜面方向，由牛顿第二定律得：而F=kv，联立可得由题意知，即滑块的质量星球的表面重力加速度根据和可得星球的密度根据可得星球的第一宇宙速度故选项ABC正确；D．根据可得该星球近地卫星的周期故选项D错误。故选ABC。二. 非选择题9【答案】：(1). 2.0    (2). 4.1    (3). 3.3【解析】(1)[1]根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有(2)[2]由逐差法得加速度大小(3)[3]小车受到摩擦阻力大小为则小车匀速时牵引力的大小由P=Fv可得，小车的额定功率为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)设小球在C点的速度为，小球从A点运动C点过程中，由动能定理可得小球在C点时水平方向的支持力与电场力Eq的合力提供向心力，所以有由牛顿第三定律可得小球对轨道的压力与支持力大小相等，即解得(2)小球过C点上升到达最高点的过程中，由运动的分解可知，在水平方向小球做初速度为零的匀加速运动，竖直方向做竖直上抛运动。设小球从C点到最高点的时间为t，则有小球从A点开始运动到达最高点过程中电场力做功为由电场力做功与电势能变化关系式可得解得即小球从A点开始到最高点的过程中，电势能减小了。12.解：(1)推理作用过程中，根据动能定理有解得设小球到达D点时的速率为vD，则有联立方程，解得(2)若滑块不固定①小球到达C点时与滑块共速，设此时速度大小均为vC，根据系统水平方向动量守恒有根据系统机械能守恒有联立方程，解得小球从B点进入到与滑块分离时的全过程，有联立方程，解得，方向均水平向右②滑块反弹后的速度为-v2，假设小球第二次能到达D点，此时小球、滑块的速度分别为v3、v4，则有设小球第二次滑上半圆轨道至第二次到达D点的全过程中系统机械能变化量为，则解得由判别式则无实数解，违背能量守恒定律，所以小球第二次滑上半圆轨道不能通过最高点D点13【答案】：CDE【解析】：A．单晶体物理性质是各向异性，故A错误；B．液晶兼有晶体和液体的部分性质，但不是液体和晶体的混合物，故B错误；C．相对湿度是指空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比，相对湿度是100%，表明在当时的温度下，空气中的水蒸气已达到饱和状态，故C正确；D．由于浸润与不浸润，因此毛细管中的液面有的升高，有的可能降低，故D正确；E．液体表面张力有使液体收缩趋势，露珠呈球形是因为液体表面张力的作用，故E正确。故选CDE。14.解:(1)汽缸水平放置时，气体压强，体积为汽缸竖直放置时，设活塞与汽缸底部之间的距离为，气体体积为气体压强为气体等温变化，根据玻意耳定律解得(2)解法1：设升温后活塞能到卡环，活塞刚好到达卡环时，活塞与汽缸底部之间的距离此过程气体压强不变由盖—吕萨克定律由于假设成立，活塞能到卡环，温度继续上升，气体等容变化，根据查理定律解得解法2：设温度升至后活塞到卡环，活塞与汽缸底部之间的距离由气体状态方程解得由于假设成立，气体压强为。15【答案】:BDE【解析】A．这列波的波长是选项A错误；BC．因为OP=1.9m=4λ、OQ=2.2m=5λ，则A、B两质点不可能同时到达平衡位置，且当A质点处于波峰时，B质点恰好处于平衡位置，选项B正确，C错误；D．因T=0.1s，则A、B均开始振动后，0.2s内两质点的路程均为8A=16cm，选项D正确；E．若当O质点刚过平衡位置时向上振动时，则A质点从波峰位置向下振动，B质点从平衡位置向下振动；若当O质点刚过平衡位置时向下振动时，则A质点从波谷位置向上振动，B质点从平衡位置向上振动；则A、B两质点振动方向一定相同，选项E正确。故选BDE。16.解：(i)当入射角i=45°时，设折射角为r，透明材料对该光的折射率为n，ΔABO为直角三角形，则解得r=30°(ii)光在A点入射角为i′时，设折射角为r′，折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C，如图所示，在ΔADO中，由正弦定理有解得解得i′=30°要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A点入射角i应满足：i<30°