湖北省荊州市沙市中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期9月月考物理試卷（含答案）

2023—2024學(xué)年度上學(xué)期2021級(jí)9月月考物理試卷考試時(shí)間：2023年9月21日一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1．2023年4月12日，我國(guó)“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克聚變?cè)囼?yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的運(yùn)行世界紀(jì)錄。此裝置中，H與H發(fā)生核反應(yīng)，生成新核He和X。已知H、H、He的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）A．X為電子 B．該反應(yīng)屬于輕核聚變C．該反應(yīng)屬于β衰變 D．一次核反應(yīng)釋放的能量為（m1+m2-m3）c22．物理學(xué)中有一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)陋的器材反映了深刻的物理本質(zhì)，例如伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)就揭示了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．某同學(xué)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)伽利略的經(jīng)典斜面實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，他讓小球以某一確定的初速度從固定斜面頂端O點(diǎn)滾下，經(jīng)過(guò)A、B兩個(gè)傳感器，其中B傳感器固定在斜面底端，測(cè)出了A、B間的距離x及小球在A、B間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.改變A傳感器的位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)作出圖像如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是()A．小球在頂端O點(diǎn)的速度大小為6m/sB．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為8m/sC．小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2D．固定斜面的長(zhǎng)度為6m3．如圖所示，4個(gè)相同鋼球甲、乙、丙、丁，它們自同一高度6h處從各自的四分之一光滑圓弧軌道上滑下，其出口速度水平向右，出口端所在高度分別為5h、4h、3h、2h。則落地點(diǎn)距О點(diǎn)最遠(yuǎn)的鋼球是（）A．甲B．乙C．丙D．丁4．如圖所示，將一等腰直角玻璃棱鏡截去棱角，使AD邊平行于底面，可制成“道威棱鏡”一束復(fù)色光從AB邊上的E點(diǎn)射入，最終從DC邊射出，甲、乙兩束光相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．乙光子能量比較小B．在棱鏡內(nèi)傳播的速度，乙光較小C．玻璃磚對(duì)乙光的折射率比對(duì)甲光的折射率小D．照射同一狹縫，乙光通過(guò)狹繼后的衍射現(xiàn)象更明顯5．一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B．該橫波沿x軸負(fù)方向傳播C．質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿x軸正方向移動(dòng)到N點(diǎn)D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同6．如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，A放在傾角為θ的固定光滑斜面上，而B(niǎo)能沿光滑豎直桿上下滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為L(zhǎng)，物塊B從與滑輪等高處由靜止開(kāi)始下落，斜面與桿足夠長(zhǎng)，重力加速度為g.在物塊B下落到繩與水平方向的夾角為θ的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊B下落過(guò)程中機(jī)械能守恒B．物塊B的重力勢(shì)能減少量為mgLsinθC．物塊A的速度大于物塊B的速度D．物塊B的末速度為eq\r(\f(2gLsinθ,1＋sin2θ))7．如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行．A與B間、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．當(dāng)木板與水平面的夾角為37°時(shí)，物塊A、B剛好要滑動(dòng)，則μ的值為()A．110B．320C．158．如圖所示為發(fā)射某衛(wèi)星的情景圖，該衛(wèi)星發(fā)射后，先在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的近地點(diǎn)A的加速度為，線速度為，A點(diǎn)到地心的距離為，遠(yuǎn)地點(diǎn)到地心的距離為，衛(wèi)星在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，衛(wèi)星質(zhì)量為，則下列判斷正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行的加速度大小為B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行的線速度大小為C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行周期為在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期的倍D．衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ發(fā)動(dòng)機(jī)需要做的功為9．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡底部A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為s。下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)物塊所做的功為mgh B．物塊動(dòng)能的變化量為Fs-mghC．阻力對(duì)物塊做功為12D．物塊機(jī)械能增加了10．某科學(xué)興趣小組想設(shè)計(jì)一款安裝在返回艙底部的電磁緩沖裝置，如圖甲所示，在返回艙的底盤(pán)安裝有均勻?qū)ΨQ的4臺(tái)電磁緩沖裝置，這款電磁緩沖裝置工作原理是利用電磁阻尼作用減小返回艙和地面間的沖擊力。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖如圖乙所示，在緩沖裝置的底板上，沿豎直方向固定著兩個(gè)光滑絕緣導(dǎo)軌PQ、MN。導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)，安裝電磁鐵（圖中未畫(huà)出），能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數(shù)為n，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。假設(shè)整個(gè)返回艙以速度與地面碰撞后，滑塊K立即停下，此后在線圈與軌道的磁場(chǎng)作用下使艙體減速，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。返回艙質(zhì)量為m，地球表面的重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)，緩沖裝置質(zhì)量忽略不計(jì)。則以下說(shuō)法正確的是（）A．滑塊K的線圈中最大感應(yīng)電流的大小B．若緩沖裝置向下移動(dòng)距離H后速度減為v，則此過(guò)程中每個(gè)緩沖線圈abcd中通過(guò)的電量C．若緩沖裝置向下移動(dòng)距離H后速度減為v，則此過(guò)程中每個(gè)緩沖線圈abed中產(chǎn)生的焦耳熱是D．若要使緩沖滑塊K和著陸器不相碰，且緩沖時(shí)間為t，則緩沖裝置中的光滑導(dǎo)軌PQ和MN長(zhǎng)度至少二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量砂桶中砂的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）平衡好摩擦力后，在砂桶中加入質(zhì)量為的砂；（2）接通傳感器電源，釋放小車，利用位移傳感器測(cè)出對(duì)應(yīng)的位移與時(shí)間（）圖像；（3）在砂桶和砂質(zhì)量不變的情況下，改變小車的質(zhì)量，測(cè)量出不同的加速度。①圖乙是當(dāng)小車質(zhì)量為時(shí)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移傳感器記錄下的圖像，由圖可知，小車的加速度______。②圖丙為加速度a的倒數(shù)和小車質(zhì)量M的圖像，利用題中信息求出______，砂的質(zhì)量______kg（已知砂桶的質(zhì)量，重力加速度）。12．小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個(gè)既能測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，又能測(cè)量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，設(shè)計(jì)出了圖（a）的電路圖。a、電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻很?。浑娏鞅鞟2（量程300μA，內(nèi)阻rA=1000Ω）；b、滑動(dòng)變阻器R（0~20Ω）c、兩個(gè)定值電阻（R1=1000Ω，R2=9000Ω）d、待測(cè)電阻Rxe、待測(cè)電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為2Ω）f、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為_(kāi)__________；（填“R1”或“R2”）（2）小明先用該電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖（b）所示。根據(jù)圖線可得電源電動(dòng)勢(shì)E=___________V，電源內(nèi)阻r=___________Ω；（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）小明再用該電路測(cè)量定值電阻Rx的阻值，進(jìn)行了以下操作：①閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id，后斷開(kāi)S1；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻Rx的表達(dá)式為_(kāi)__________；若忽略偶然誤差，則用該方法測(cè)得的阻值與其真實(shí)值相比___________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）13．如圖所示，一面積的活塞在光滑汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量，開(kāi)始時(shí)汽缸內(nèi)的氣體的溫度，缸內(nèi)氣體的高度?，F(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱使缸內(nèi)氣體的溫度升高到，已知加熱過(guò)程中氣體吸收的熱量，外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度g取。求：（1）加熱過(guò)程活塞上升的高度；（2）加熱過(guò)程中被封閉氣體內(nèi)能的變化。14．如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的微粒從O點(diǎn)以初速度v0沿y軸負(fù)方向射入，從直線MN上的P點(diǎn)穿出，MN左側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，電場(chǎng)強(qiáng)度為，以及垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直線MN的位置為（1）求微粒從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)間t；（2）微粒穿過(guò)直線MN后，經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）速度方向變?yōu)樗?，求PQ兩點(diǎn)的高度差h；（3）若在直線MN右側(cè)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)II（圖中未畫(huà)出），微粒穿過(guò)直線MN后，經(jīng)過(guò)Q'點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）速度方向水平向右，且速度大小為2v0，求勻強(qiáng)電場(chǎng)II電場(chǎng)強(qiáng)度E2的最小值及E2的方向。15．某同學(xué)設(shè)計(jì)的某款游戲裝置由軌道ABCD，圓弧軌道和自行設(shè)計(jì)軌道三部分構(gòu)成。如圖所示，該裝置豎直放置；裝置中軌道ABCD的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5，其余軌道摩擦不計(jì)。AB、CD為水平面，BC為斜面，AB與BC、BC與CD間均由長(zhǎng)度不計(jì)的圓弧連接，C點(diǎn)上方有一圓弧形彈性小擋板K，擋板末端水平。E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方，DE間距不計(jì)。B點(diǎn)到E點(diǎn)的豎直高度h=0.08m，ABCD的水平長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.12m；在水平軌道AB的左側(cè)放有一彈射裝置，已知彈簧的彈性勢(shì)能大小與彈簧的壓縮量的平方成正比。將一可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量m=1kg的物體緊貼彈簧由靜止釋放彈出，當(dāng)彈簧的壓縮量為d時(shí)，物體由E點(diǎn)進(jìn)入半徑R=0.2m的半圓弧軌道EFG運(yùn)動(dòng)，物體在此軌道最高點(diǎn)恰好不受任何擠壓。忽略小物體在各軌道交接處因碰撞帶來(lái)的機(jī)械能的損失。（1）當(dāng)彈簧的壓縮量為d時(shí)，求小物體在半圓弧軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的最小速度及此情況下彈射裝置彈簧的初始彈性勢(shì)能；（2）當(dāng)彈簧的壓縮量為1.5d時(shí)，求物體在運(yùn)動(dòng)至F點(diǎn)處對(duì)圓形軌道的壓力；（3）調(diào)整彈簧的壓縮量和半圓弧軌道的半徑后，小伙同學(xué)在距G點(diǎn)正下方H=3m處自行設(shè)置了一頂點(diǎn)在G點(diǎn)正下方，傾角為的足夠長(zhǎng)的固定斜面，要使物體最終打到斜面上的落點(diǎn)與G點(diǎn)的距離最短，求通過(guò)G點(diǎn)的速度v1為多大？高三9月月考物理參考答案題目12345678910答案BDCBADDBDCDACD11、①2②．0.1③．0.0412、①．R2②．3.0③．2.1④．（rA＋R2）⑤．相等13、【詳解】（1）緩慢升溫過(guò)程對(duì)封閉氣體由蓋呂薩克定律得代入數(shù)據(jù)解得（2）升溫過(guò)程，對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡得氣體膨脹對(duì)外做功，為代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)熱力學(xué)第一定律得因?yàn)闅怏w膨脹發(fā)生等壓變化，故外界對(duì)氣體做的功為負(fù)功即氣體內(nèi)能變化為14、（1）因?yàn)榍曳较蛳喾?，因此在MN左側(cè)，重力和電場(chǎng)力平衡，微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則運(yùn)動(dòng)半徑為又因?yàn)镺到直線MN的距離為可得因此，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（2）在MN右側(cè)只受重力作用，在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋，從拋出到最高點(diǎn)的位移為（3）從P到水平方向速度從變?yōu)?，豎直方向的速度從變?yōu)?，因此兩個(gè)方向的加速度之比為，因此合力的方向?yàn)橛移?。?huà)出重力和電場(chǎng)力的矢量合成圖，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，如圖所示，當(dāng)電場(chǎng)力的方向垂直于合力方向，即右偏