
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山西省稷山县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)
展开山西省稷山县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. 下列说法正确的是( )
A. 物体的惯性越大,说明该物体的运动状态改变得越快
B. 材料电阻率越小,说明该材料的导电性能越好
C. 电容器的电容越大,说明该电容器储存的电荷量越多
D. 电源电动势越大,说明该电源将电能转化为其它形式的能就越多
2. 中国航天科技集团在北京举行《中国航天科技活动蓝皮书》发布会。会议透露,嫦娥五号探测器实施首次月球采样返回。若火箭发射后某时,嫦娥五号离月球中心的距离为r,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,绕月周期为T。根据以上信息可求出( )
A. 嫦娥五号绕月运行的速度为
B. 嫦娥五号绕月运行的速度为
C. 月球的平均密度
D. 月球的平均密度
3. 如图甲所示为架设在山坡上高压电线塔,由于相邻两高压塔距离较远,其间输电导线较粗,导线较重,导致平衡时导线呈弧形下垂。若其中两相邻高压塔A、B之间一条输电线平衡时呈弧形下垂最低点为C,输电线粗细均匀,已知弧线BC的长度是AC的3倍,而左塔B处电线切线与竖直方向夹角为β=30°,则右塔A处电线切线与竖直方向夹角α应为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
4. 在手机塑料壳的生产线上,用图示装置来监控塑料壳的厚度。两个完全一样的金属板A、B,平行正对固定放置,通过导线接在恒压电源上:闭合开关,一小段时间后断开开关,让塑料壳匀速通过A、B间,当塑料壳变厚时( )
A. 两板间电压不变
B. 两板间电场强度减小
C. 两板所带电荷量减小
D. 静电计指针偏角增大
5. 如图所示,两根电阻不计的平行光滑长直金属导轨水平放置,导体棒a和b垂直跨在导轨上且与导轨接触良好,导体棒a的电阻大于b的电阻,匀强磁场方向竖直向下。当导体棒b在大小为F2的水平拉力作用下匀速向右运动时,导体棒a在大小为F1的水平拉力作用下保持静止状态。若U1、U2分别表示导体棒a和b与导轨两个接触点间的电压,那么它们大小关系为( )
A. F1=F2,U1> U2 B. F1< F2,U1< U2 C. F1 > F2,U1< U2 D. F1 = F2,U1= U2
6. 如图所示,传送带倾角为a,表面粗糙,以恒定速度v0逆时针运行。一小滑块从斜面顶端由静止释放,运动到斜面底端过程中,其速度随时间变化的图像关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
7. 如图所示,以坐标原点为圆心、半径为R的区域内存在方向垂直平面向外的匀强磁场。磁场左侧有一平行轴放置的荧光屏,相距为的足够大金属薄板、平行于轴正对放置,K板中央有一小孔P,K板与磁场边界相切于P点,K、A两板间加有恒定电压,K板电势高于A板电势。紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源,其中点正对P孔。电子源可以沿平面向各个方向发射速率均为的电子,沿y轴进入磁场的电子,经磁场偏转后垂直打在荧光屏上。已知电子的质量为m,电荷量为e,磁场磁感应强度,不计电子重力及它们间的相互作用力。则( )
A. K,A极板间的电压大小为
B. 所发射电子能进入P孔的电子源的长度为
C. 荧光屏上能有电子到达的区域长度为R
D. 所有达到荧光屏的电子中在磁场中运动时间最短为
8. 如图所示,长为L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动,A端固定一小球。细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过钉子B固定于A点。用手拉住小球使轻杆静止于水平位置,此时AB间细线长为2L,且细线与竖直方向夹角为。松手后,当轻杆逆时针转到竖直位置时,小物块的速度大小。不计一切摩擦,重力加速度为g。则( )
A. 轻杆静止于水平位置时,钉子B受到细线作用力的大小F=Mg
B. 轻杆由水平位置转到竖直位置的过程中,细线对小物块做的功
C. 轻杆在竖直位置时,小球速度大小为
D. 小球的质量
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. 利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块(含宽度为d的遮光条),实验时每次都由静止释放物块,多次改变物块释放点A的位置,记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。(细线与滑轮间的摩擦及空气阻力均不计,重力加速度为g)
(1)物块从A运动至B的过程中,重物和物块整体的动能增量为△Ek=_______。
(2)下列各图中,能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________(填选项序号字母)。
(3)若(2)中正确图线的斜率为k,则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______(填选项序号字母)。
A. B. C.
10. 某同学想用伏安法测定一块精度很高的电压表V(量程3V,内阻)的内阻,并将其改装成欧姆表,现有器材如下:
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
电流表A1(量程150μA,内阻约为);
电流表A2(量程6mA,内阻约为);
电流表A3(量程0.6A,内阻约为);
滑动变阻器R1(最大阻值);
滑动变阻器R2(最大阻值);
开关S,导线若干
(1)为使实验误差尽量减小,要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据,电流表应选______用,滑动变阻器应选用______;(填器材代号)
(2)为达到上述目的,请在图甲的虚框中画出实验电路原理图,要求滑动变阻器滑片由a向b移动时电压表的示数逐渐增大__________。
(3)实验测得电压表的内阻为,该同学用这电压表与上述电源E及其中的一个滑动变阻器改装为欧姆表,并将电压表盘换成直接表示电阻的欧姆表表盘,如图乙、丙,则滑动变阻器应选用______(填器材代号)电压表表盘上2V处对应的电阻示数为______(保留三位有效数字)
11. 如图所示,空间存在一匀强电场,电场强度方向与水平方向间的夹角为,AB为其中的一条电场线上的两点,一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在A点以初速度水平向右抛出,经过时间t小A球最终落在C点,速度大小仍是,且,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)小球下落高度;
(3)此过程增加的电势能。
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】
13.一定质量的理想气体经历下列过程后,说法正确的是( )
A. 保持体积不变,增大压强,气体内能增大
B. 降低温度,减小体积,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大
C. 保持体积不变,降低温度,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减小
D. 压强减小,降低温度,气体分子间的平均距离一定减小
E. 保持温度不变,体积增大,气体一定从外界吸收热量
14.如图,封有一定质量理想气体的圆柱形气缸竖直放置,气缸的高度H=30cm,缸体内底面积S=200cm2,缸体质量M=10kg。弹簧下端固定在水平桌面上,上端连接活塞,当缸内量气体温度T0=280K时,缸内气体高h=20cm。现缓慢加热气体,使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气),此过程中缸内气体吸收热量为Q=450J。已知大气压恒为p0=1×l05Pa,重力加速度g=10m/s2,不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦,且气缸底部及活塞表面始终保持水平。求:
(i)活塞最终静止在缸口时,缸内气体的温度;
(ii)加热过程中,缸内气体内能的增加量。
【物理-选修3-4】
15.如图所示,水平面上的同一区域介质内,甲、乙两列机械波独立传播,传播方向互相垂直,波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况,实线为波峰,虚线为波谷。甲波的振幅为5cm,乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是( )
A. 质点1的振动周期为0.5s
B. 质点2的振幅为5cm
C. 图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cm
D. 图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E. 从图示的时刻起经0.25s,质点5能通过的路程为30cm
16.如图所示,ABCD是某种透明材料的截面,AB面为平面CD面是半径为R的圆弧面,为对称轴。一束单色光从O点斜射到AB面上,折射后照射到圆弧面上E点,刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为,,透明材料对该单色光的折射率为,光在真空中传播速度为c,求:
(1)与的夹角大小;
(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)(结果可以用根号表示)。
参考答案
一.选择题
1【答案】:B
【解析】
A.物体惯性的大小是描述物体运动状态改变的难易程度,而不是运动状态改变的快慢,运动状态改变的快慢是加速度,故A错误;
B.材料电阻率越小,说明该材料的导电性能越好,选项B正确;
C.电容器的电容是反映电容器储存电荷的本领,而不是电荷量的多少,故C错误;
D.电动势的大小反映电源将其它形式的能转化为电能的本领,不是将电能转化为其它形式的能,选项D错误。
故选B
2【答案】:A
【解析】
AB.月球表面任意一物体重力等于万有引力,有
则有
“嫦娥四号”绕月运行时,万有引力提供向心力,有
解得
选项A正确,B错误;
CD.“嫦娥四号”绕月运行时,根据万有引力提供向心力,有
解得
月球的平均密度为
选项CD错误。
故选A。
3【答案】:C
【解析】
设ABC三个位置的拉力分别为FA、FB、FC,FC一定沿着切线方向,即水平方向,设导线的质量为m,对AC段
对BC段
解得
C正确,ABD错误。
故选C。
4【答案】:B
【解析】
ACD.断开开关后电容器的电荷量不变,根据、得
可知,由于不变,当塑料壳变厚时增大,两板间电压减小,指针偏角减小,故ACD错误;
B.根据可知,两板间距离不变,电压减小,则两板间电场强度减小,故B正确。
故选B。
5【答案】:D
【解析】
导体棒a、b与导轨构成了闭合回路,流过a、b的电流是相等的;a静止不动,b匀速运动,都处于平衡状态,即拉力等于安培力,所以
导体b相当于电源,导体a相当于用电器,由于电路是闭合的,所以导体a两端的电压
导体b切割磁感线产生的电动势
所以其输出的路端电压
故选D。
6【答案】AC
【解析】
A.物块静止释放,相对于传送带向上运动,受沿斜面向下的摩擦力,先想下加速,加速度为
加速到传送带速度时,若有
时,则物块和传送带保持相对静止,一起匀速,A正确;
CD.若有
则物块和传送带不能保持相对静止,物块继续加速,加速度为
但
故C正确,D错误;
B.物块只可能存在上述两种情形,不可能出现减速的情形,B错误。
故选AC。
7【答案】:BCD
【解析】
A.根据题意,电子在磁场运动圆周,轨迹半径r=R,电子在磁场中运动时有
电子在AK间运动时有
解得
故A错误;
B.如图
当速度方向平行x轴发射的电子刚好可以进人P,该电子就是电子源离中心点最远处发射的,设此处离中心点的距离为x,则
x=v0t
联立解得
所以满足条件的长度为
故B正确;
C.由几何关系得,进入磁场的所有电子都平行x轴击中荧光屏能从P进入磁场的电子速度方向与OP的最大夹角为θ
解得
θ=30°
由几何关系得
y1=R+Rsinθ
y2=R-Rsinθ
解得
L=y1-y2=R
故C正确;
D.由前面分析可知,电子在磁场中转过的最小圆心角为
则所有达到荧光屏的电子中在磁场中运动时间最短为
故D正确。
故选BCD。
8【答案】:AD
【解析】
A.对钉子B受力分析如图甲所示
其中
T=Mg
则
故A正确;
B.轻杆由水平位置转到竖直方向,M下降高度h等于AB间细线缩短的长度,为
对小物块M,根据动能定理得
解得
故B错误;
C.轻杆在竖直位置时,小球速度与物块的速度大小相等即为
故C错误;
D.由机械能守恒有
联立解得
故D正确。
故选AD。
二. 非选择题
9【答案】:
(1).
(2). C
(3). A
【解析】
(1)[1]物块到达B点时的速度为
则物块从A运动至B的过程中,重物和物块整体的动能增量为
(2)[2]根据动能定理有
整理后有
故选C。
(3)[3]由函数关系可知,斜率
由此变形可得
故选A。
10【答案】:
(1). A1
(2). R2
(3).
(4). R1
(5). 12.0kΩ
【解析】
(1)[1][2]通过电压表的最大电流为
则电流表选择A1;滑动变阻器要接成分压电路,则应选用阻值较小的R2;
(2)[3]电路图如图;
(3)[4]当电压表达到满偏时,则
则滑动变阻器选择R1;
[5]电压表表盘上2V处时,则
解得
Rx=12.0kΩ
即电压表表盘上2V处对应的电阻示数为12.0kΩ。
11.解:(1)由动能定理有
解得电场强度的大小;
(2)竖直方向由牛顿第二定律
又
联立解得;
(3)此过程中电场力做负功,电势能增加,由几何关系知小球沿电场线方向上的位移为
则电势能的增加量
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】:ABC
【解析】:
A.保持体积不变,增大压强,则温度升高,气体内能增大,选项A正确;
B.降低温度,减小体积,则气体的压强可能变大,因气体分子数密度变大,分子平均速率减小,则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的平均冲力减小,则碰撞次数可能增大,选项B正确;
C.保持体积不变,气体分子数密度不变,降低温度,则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的碰撞次数一定减小,选项C正确;
D.压强减小,降低温度,气体的体积不一定减小,气体分子间的平均距离不一定减小,选项D错误;
E. 真空等温膨胀 ,不一定吸热,选项E错误。
故选ABC。
14.解:(i)加热过程为等压变化,设缸内气体的末态温度为T,初态温度为T0=280K
由盖-吕萨克定律有
代入数据解得
T=420K
(ii)设缸内气体的压强为p;
对气缸由平衡条件有
Mg+p0S=pS
该过程气体对外做功
W=pS(H-h)
则外界对气体做功为
W′=-W
由热力学第一定律有
ΔU=W'+Q
代入数据解得
ΔU=240J
15【答案】:ACE
【解析】
A.质点1的振动周期为,选项A正确;
B.质点2为谷谷相遇点,为振动加强点,则其振幅为15cm,选项B错误;
C.质点2、4都是振动加强点,图示时刻质点2在波谷,位移为-15cm,质点4在波峰,位移为+15cm,则此时刻2、4的竖直高度差为30cm,选项C正确;
D.图示时刻质点3正处于波峰和波谷的中间位置,即在平衡位置,根据波的传播方向可知,此时向下运动,选项D错误;
E.质点5为振动加强点,从图示的时刻起经0.25s=0.5T,质点5能通过的路程为2(A1+A2)=30cm,选项E正确。
故选ACE。
16.解:(1)由折射公式有
解得,
光在圆弧面上刚好发生全反射,因此有
解得临界角,
由几何关系可知
故。
②由几何关系知,光在E点的反射光线EF平行于AB,则
光在材料中传播的速度
因此材料中传播时间
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