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山西省保德县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)c2
B. 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=3
2. 据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后(　　)
A. 月球绕地球转动的角速度会增大 B. 地球同步卫星轨道半径将会增大
C. 近地卫星的环绕速度将会减小 D. 赤道上的重力加速度将会减小
3. 如图所示，光滑斜面上一滑块(视为质点)沿斜面向上滑行，加速度大小2m/s2，t=0时经过A点，速度大小为6m/s，斜面足够长，滑块不会滑离斜面，下列四个时刻滑块所处位置离A点最远的是(　　)
A. t=1s
B. t=3s
C. t=5s
D. t=7s
4. 如图，一理想变压器原线圈与交变电源相连，副线圈中接有阻值为3Ω的定值电阻与理想电流表。当理想电压表的读数为12 V时，电流表读数为2A，下面说法正确的是(　　)
A. 变压器原、副线圈匝数比为1：2
B. 原线圈电流的有效值为1A
C. 副线圈电流的有效值为A
D. 变压器的输入功率为24 W
5. 三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则(　　)
A. 当时，O点处导线受到的安培力大小为4F
B. 当时，O点处导线受到的安培力大小为
C. 当时，O点处导线受到的安培力大小为
D. 当时，O点处导线受到的安培力大小为2F
6. 如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30°角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升，直到绳AB与竖直方向成60°角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是(　　)
A. F一直增大 B. F一直减小 C. FAB先减小后增大 D. FAB先增大后减小
7. 如图所示为电磁抽水泵模型，泵体是一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，在泵体内加入导电剂后，液体的电阻率为ρ，泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。工作时，泵体的上下两表面接电压为U的电源(内阻不计)上。若电磁泵和水面高度差为h，理想电流表示数为I，不计水在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g。在抽水泵正常工作过程中，下列说法正确的是( )
A. 泵体上表面应接电源正极
B. 电磁泵不加导电剂也能抽取纯水
C. 电源提供总的功率为
D. 若t时间内抽取水的质量为m，这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-t
8. 如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)(　　)
A. 此时丝线长度为
B. 以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变
C. 若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧
D. 若A对B的静电力为B所受重力的倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC的长度应调整为h或h
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. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
实验中，首先平衡摩擦力和其他阻力。
(1)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……，如图所示。
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度为v=_____。
(2)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映v2-W关系的是________。
A． B. C. D.
10. 某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有：
电源E(电动势约4.5V，内阻为r)
电流表A1(量程0～15mA，内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0～30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0～99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S，导线若干
(1)图甲中电阻A应选____，电阻B应选___(填符号)；
(2)实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____；
(3)测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____(结果保留两位有效数字)。
11. 如图所示，水平面上固定一高度为H的光滑绝缘斜面，斜面倾角为a(a>45°)，为使一质量为m、带电荷量为+q的物块(视为质点)静止在斜面顶端，可在该空间内加入水平方向的匀强电场。(重力加速度为g)
(1)求匀强电场的电场强度大小和方向；
(2)若将匀强电场反向，求物块落地时的速度大小。
12. 如图所示为小朋友玩的“风火轮”游戏装置模型。已知滑块A质量m=0.1kg，平板车B质量M可调，凹槽F一侧的位置也可调，滑块A与所有接触面之间动摩擦因数均为 =0.5，凹槽地面对平板车B的摩擦不计。开始时平板车B紧靠凹槽E侧静止，游戏时先让滑块A压缩弹簧至最短，此时A(可看做质点)至平台右侧距离S=0.4m，由静止释放A后被弹出至E点时滑块以速度v0=4m/s冲上平板车B，平板车B运动至F侧立刻被粘在F位置固定不动，已知斜面FG与水平面间夹角θ=37°，h=0.03m，g=10m/s2，(不计滑块A由平台至B和由B至斜面转换间能量损失)：
(1)求弹簧压缩至最短时的弹性势能EP；
(2)若平板车B质量M=0.4kg，B车右端刚运动至F侧瞬时，滑块A恰好以速度v1=2m/s冲上斜面FG，求B车上表面长度L；
(3)保持平板车上表面长度不变，仅调节平板车B的质量为M=0.1kg，调整F侧的位置使凹槽间距EF=1.7m，求滑块A由水平台E处运动到斜面顶端G处所用的时间。
(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.下列说法正确的是______
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
C. 0℃的水和0℃的冰具有相同的内能
D. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向
E. 制作晶体管、集成电路只能用单晶体
14.如图所示，导热气缸由半径不同的两个圆柱形容器组成，气缸上部横截面积为1.5S，深度为0.5L，下部横截面积为S，深度为L，侧面有阀门C，C处于打开状态．活塞上表面通过滑轮与一水桶相连．关闭阀门后向水桶中缓慢加水，使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下．已知：大气压强为p0，室温为T0，重力加速度为g，不计一切摩擦，忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量．求：
(i)加入桶中水的质量；
(ii)将桶中的水取走一半，并对缸中气体缓慢加热，当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时，气体的温度．
【物理-选修3-4】
15.如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的速度均为，两列波的振幅均为2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于处，下列说法正确的是( )。
A. 两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样
B. 质点M的起振方向沿y轴正方向
C. 甲波源的振动频率为1.25Hz
D. 1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2m
E. 在t=2s时刻，质点Q的纵坐标为2cm
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】：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】：B
【解析】
A．对月球绕地球转动，则
随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；
B．对地球的同步卫星，由可知，T变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B正确；
C．对近地卫星，由 可得
可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误；
D．由可知，赤道上的重力加速度将不变，选项D错误。
故选B。
3【答案】：B
【解析】
当滑块的速度为0时，滑块离A点最远，则有
解得
故选B。
4【答案】:B
【解析】
A．副线圈输出电压为
根据理想变压器的电压关系，可得
故A错误；
B．根据理想变压器的电流关系有，解得
故B正确。
C．副线圈电流的有效值为2A，故C错误；
D．变压器的输入功率为
故D错误。
故选B。
5【答案】：C
【解析】
根据安培定则画出在O点的磁感应强度的示意图如图所示
当时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
此时O点处对应的导线的安培力
AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当时，则有
，
根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为
此时O点处对应的导线的安培力
故AB错误；
C．当时，有
，
如图所示
根据磁场叠加原理可知
此时O点处对应的导线的安培力
故C正确；
D．当时，有
，
如图所示
根据磁场叠加原理可知
此时O点处对应的导线的安培力
故D错误。
故选C。
6【答案】AC
【解析】
由上图可知，随着B球的不断升高，AB绳子的拉力与水平方向的夹角越来越小，根据长度的变化的关系可知力大小的变化情况。
故选AC。
7【答案】:AD
【解析】
A．当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体；故A正确；
B．电磁泵不加导电剂，不能抽取不导电的纯水，故B错误；
C．根据电阻定律，泵体内液体的电阻
那么液体消耗的电功率为
而电源提供电功率为UI，故C错误；
D．若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为
故D正确；
故选AD。
8【答案】：BCD
【解析】
A．当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°，处于平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，此时丝线长度为，选项A错误；
B．而由三角形相似可知
则在整个漏电过程中，丝线上拉力T大小保持不变，选项B正确；
Ｃ．以C点为原点，以CA方向为y轴，垂直CA方向向右为x轴建立坐标系，设B点坐标为(x，y)，则由几何关系
消掉θ角且整理可得
缓慢缩短丝线BC的长度，最初阶段BC的长度变化较小，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C正确；
D．若A对B的静电力为B所受重力的倍，则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B受力分析，G、F与T，将F与T合成，则有
解得
根据余弦定理可得
解得
BC=h或h
选项D正确。
故选BCD
二. 非选择题
9【答案】：
(1). mgx2
(2).
(3). A
【解析】
(1)从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功
W=mgx2
打B点时小车的速度为
(2) 假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，根据动能定理
处理成
即使不满足m远小于M，v2与W依然正比例关系，应选择图象A。
10【答案】：
(1). ;
(2). 50
(3). 4.2 ; 0.50
【解析】
(1)[1][2]．因待测电源的电动势为4.5V，则电流表A1与电阻R2串联，相当于量程为的电压表，可知图甲中电阻A应选R2；电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4；
(2)[3]．由图可知，当I1=12mA时I2=60mA，可得
(3)[4][5]．由电路图可知，电流表A1，电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω，由闭合电路的欧姆定律
即
由图像可知
解得
r=0.5Ω
11.解:(1)物块带正电，由平衡条件知，匀强电场方向水平向右，大小满足
解得
(2)当电场反向时，对物块进行受力分析，如图所示，
与竖直方向的夹角为。由于
所以物块将在重力和水平向左的电场力作用下离开斜面做匀加速直线运动到达地面。
重力和水平向左的电场力的合力大小为
到达地面前物块的位移大小为
由动能定理有
解得
12.解:(1)A与平面间摩擦力
由能量守恒有
解得
(2)A在平板车上滑行，由动量守恒有
由能量守恒有
解得
(3)假设平板车B在碰撞以前AB两车已经共速：
对A
解得
对B，由
解得
假设经过t1时间后A、B共速v3，有
解得
，
A位移
解得
B位移
，
因此假设成立。
B车匀速运动阶段
解得
以后B停止，小车A继续匀减速到斜面底端时速度为v4
由
解得
解得
A在斜面上匀减速：
由
解得
由
解得
因此
13【答案】：BDE
【解析】：
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项A错误；
B．0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，选项B正确；
C．由0℃的冰变为0℃的水要吸收热量，则相同质量的0℃的水的内能大于0℃的冰具有的内能，选项C错误；
D．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向，选项D正确；
E．制作晶体管、集成电路只能用单晶体，因为单晶体具有各向异性，故E正确；
故选BDE。
14.解：(i)当活塞距气缸上口时，气体的体积为：
由等温变化得：
由受力平衡可得：
联立解得：；
(ii)当取走一半后，由受力平衡可得：
由查理定律可得：
联立解得：.
15【答案】:ACD
【解析】
A． 两列波的波长不等，两列波的速度相等，由v=λf知，频率不等，则两列波相遇后不会产生稳定的干涉图样，故A正确；
B． 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，由“上下坡法”判断知t=0时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，且质点Q的振幅较大，当波传到M点时，由波的叠加原理知质点M的起振方向沿y轴负方向，故B错误。
C． 甲波的波长 λ=0．8m，由v=λf得
故C正确；
D． 1s内波传播的距离为
x=vt=1m
则知t=1s时刻甲波刚好传到乙波源处。乙波的周期
则1s内乙波源处的质点通过的路程为
故D正确；
E．2s内波传播的距离为
x=vt=2m
则知t=2s时刻，甲波的波谷传到Q点，乙波的平衡位置传到Q点，所以Q点的纵坐标为-2cm，故E错误。
故选ACD。
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°

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