内蒙古包头市铁路第一中学2023-2024学年高三上学期第一次月考物理试题（Word版附解析）

包铁一中2023-2024学年第一学期月考试题高三物理本试卷共14题，共100分，共3页（不含答题卡）。考试时间90分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡上。2.作答时，务必将答案写在答题卡上各题目的规定区域内，写在本试卷及草稿纸上无效。3.考试结束后，答题卡交回，试卷自行留存。4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本题共8题，共43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，选对得5分，选错的得0分。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.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法【答案】D【解析】【分析】【详解】A．在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型，A错误；B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，B错误；C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C错误；D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出 自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，D正确；故选D。2.幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　）A.新核X比少了一个中子B.被检者发烧时会促使衰变加快，导致检测不准C.若有2个原子，则经过5730年后就一定会有1个发生衰变D.衰变产生的粒子可能是来自于药物化学反应中得失的电子【答案】A【解析】【详解】A．由电荷数和质量数守恒得，新核X比多一个质子，质量数不变，即X比少了一个中子，A正确；B．衰变快慢与原子核内部因素有关，与外部条件无关，B错误；C．半衰期表示的是微观世界原子核的概率行为，并不能表示某个原子经过半衰期一定会发生衰变，C错误；D．衰变的实质是原子核的一个中子变成质子的同时释放一个电子，这个过程是无法通过化学反应得到的，D错误。故选A。3.2022年10月，太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将S-SAR01星发射升空，这颗卫星主要为应急管理、生态环境主体业务提供国产化数据保障，若S-SAR01星绕地球做匀速圆周运动的轨道距地面高度为h，地球的半径为R，地球表面北极的重力加速度为g。引力常量为G，下列说法正确的是（　　）A.S-SAR01星运行的速度为B.地球的平均密度可表示为 C.S-SAR01星轨道处的重力加速度为D.S-SAR01星的发射速度大于11.2km/s【答案】C【解析】【详解】A．根据万有引力等于重力有根据万有引力提供向心力有联立得A错误；B．根据万有引力等于重力有可得则地球的平均密度可表示为B错误；C．根据万有引力等于重力有核心舱轨道处的重力加速度等于其向心加速度，则有解得 C正确；D．S-SAR01星发射速度应小于第二宇宙速度，故D错误。故选C。4.如图所示，两质量相等的光滑小球A和B，分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是（　　）A.A、B两小球在最低点都处于失重状态B.A、B两小球在最低点的对轨道的压力一样大C.A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大D.A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大【答案】B【解析】【详解】A．A、B两小球在最低点，合力指向圆心，加速度指向圆心，都处于超重状态。故A错误；B．A小球由初位置到最低点，由动能定理得在最低点，由合力提供向心力得解得可见，小球对轨道的压力与半径无关，一样大。故B正确；C．A、B两小球从边缘滑到最低点过程，初位置重力的功率为0；末位置，重力与速度方向垂直，重力功率为0，中间过程，重力方向与速度方向不垂直，重力功率不为0。可得重力功率先增大后减小。故C错误；D．A、B两小球从边缘滑到最低点过程，只有重力做功，机械能不变。故D错误。故选B。5.如图，蹦床的中心由弹性网组成，若一质量为m的小孩从蹦床最低点反弹至最高点的过程中，小孩克 服重力做功，蹦床的弹力对小孩所做的功为，小孩脱离蹦床时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中，下列说法不正确的是（　　）A.小孩的最大动能为B.小孩的重力势能增加了C.小孩的机械能增加了D.弹簧床的弹性势能最大值为【答案】A【解析】【详解】A．小孩由最低点往上走的过程中，刚开始弹力大于重力，所以小孩在加速，当弹力的大小减小到和重力的大小相等时，小孩的合力为0，加速度为0，此时速度最大，动能也最大。小孩继续往上走，弹力继续减小，所以弹力的大小小于重力的大小，小孩的合力向下，小孩减速。小孩脱离蹦床后只受重力，所以小孩继续减速，直到最高点时速度为0。所以小孩的最大动能大于。故A错误；B．小孩克服重力做功，所以小孩的重力势能增加了。故B正确；C．蹦床的弹力对小孩所做的功为，根据得小孩的机械能增加了。故C正确；D．弹簧床的弹力对小孩所做的功为，所以弹簧床的弹性势能减少了。当弹簧床恢复原状时，小孩与弹簧床脱离，弹簧床的弹性势能变为0。此后弹簧床不再对小孩做功。所以弹簧床的弹性势能最大值为。故D正确。本题选错误，故选A。6.在某个恶劣天气中，能见度很低。甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某 时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车后的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A.甲车的加速度大于乙车的加速度B.若时两车未发生碰撞，则此时两车相距最近C.为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为24mD.为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48m【答案】BD【解析】【详解】A．由图像的斜率表示加速度，甲车的加速度大小乙车的加速度大小则甲车的加速度小于乙车的加速度，故A错误；B．开始时，甲在前、乙在后，在0-24s内，乙车的速度比甲车的大，两车间的距离逐渐减小。24s后，乙车的速度比甲车的小，两车间的距离逐渐增大，所以t=24s时两车相距最近，故B正确；CD．t=24s时两车的速度均为0-24s内，甲车的位移为乙车的位移为两者位移之差为 所以为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48m，故C错误，D正确。故选BD。7.如图所示，足够长的斜面上A点，以水平速度抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为；运动的位移为．若将此球改用水平拋出，落到斜面上所用时间为，运动的位移为，则（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】AB．小球落在斜面上有解得运动的时间因为初速度之比为1：2，则运动的时间之比为1：2．故A正确，B错误；CD．根据，可知水平位移之比为1：4，根据几何关系可知运动位移之比也为1：4，故C正确，D错误；故选AC。8.如图甲所示，水平放置的传送带在电机的作用下以的速度顺时针转动，两轮轴心间距为L=5m。质量为m=0.5kg的小墨块（视为质点），从左轮的正上方以速度水平向右滑上传送带后小墨块的图像如图乙所示，小墨块经过时间恰从右轮的正上方离开传送带，小墨块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度取。小墨块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A.传送带对小墨块做的功为5JB.小墨块在传送带上运动的时间C.小墨块在传送带上留下的划痕长5mD.小墨块与传送带之间的摩擦生热为1J【答案】D【解析】【详解】A．物块的位移为L=5m，传送带对物块的摩擦力始终为滑动摩擦力传送带对物块做的功为故A错误；B．由动能定理可得解得由匀变速直线运动的规律可得解得 故B错误；C．传送带的位移为物块与传送带之间的相对位移为划痕长1m，故C错误；D．小墨块与传送带之间的摩擦产生的热量为故D正确故选D。二、非选择题（9、10题为实验题，11、12为计算题，共43分）9.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。（1）在探究“质量一定时，加速度与合外力的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，必须进行的操作是___________，然后保证小车的质量不变，多次向砂桶里加砂，测得多组a和F的值，画出的a-F图像是（）A.B.C.D.（2）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是（） A.B.C.D.【答案】①.平衡摩擦力②.C③.C【解析】【详解】（1）[1]小车与木板之间存在摩擦力，这样就不能用绳子的拉力代替合力，所以做实验首先必须要平衡摩擦力；[2]小车质量m一定时，加速度a与合外力F成正比，故选C；（2）[3]小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移解得加速度，所以改变小车质量m，测得多组m、t的值，位移不变，所以a与t2成反比，若t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比例，故选C。10.某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为50Hz。用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离，点“4”到点“5”的距离，点“5”到点“6”的距离，重力加速度用g表示。①依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是（）A.需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量mB.需要用天平直接测出重物的质量M和小铁块的质量m之和C.只需要用天平测出小铁块质量mD.不需要测量重物的质量M和小铁块的质量m ②系统在打点0~5的过程中，经过点5位置时的速度________m/s（结果保留两位有效数字），系统重力势能的减少量的表达式_______（用实验测量物理量的字母表示），在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略______系统动能的增加量（填“大于”或“小于”），从而验证机械能守恒定律。【答案】①.A②.2.4③.④.大于【解析】【详解】①[1]根据需要验证的关系可知需要用天平分别测出重物的质量M和小铁块的质量m，故A正确，BCD错误；②[2]根据题意得相邻计数点时间间隔根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度得[3]系统重力势能的减少量的表达式[4]由于空气阻力以及摩擦阻力的存在，在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略大于系统动能的增加量，从而验证机械能守恒定律。11.如图甲所示，在水平地面上固定一个倾角为的足够长的光滑斜面，小滑块从斜面底端在与斜面平行的拉力F作用下由静止开始沿斜面运动，拉力随时间变化的图象如图乙所示，小滑块运动的速度一时间图象如图丙所示，重力加速度为．求：（1）斜面倾角为多少；小滑块质量m为多少；（2）在时间内小滑块机械能增加了多少．【答案】（1），；（2）【解析】 【详解】（1）第一阶段内，由图丙得由牛顿第二定律得第二阶段内，由图丙得解得，（2）第一阶段，根据运动学规律有由功能关系可知，小滑块机械能增加量等于拉力F做的功，即12.如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑，固定曲面在B处与水平面平滑连接。AB之间的距离s=1m，质量m=0.2kg的小物块开始时静置于水平面上的B点，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，现给物块一个水平向左的初速度v0=5m/s，g取10m/s2。（1）求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep；（2）求物块返回B点时的速度大小；（3）若物块能冲上曲面的最大高度h=0.2m，求物块沿曲面上滑过程所产生的热量。【答案】（1）1.7J；（2）3m/s；（3）0.5J 【解析】【详解】（1）从向左经过B到将弹簧压到最短过程，根据动能定理有代入数据解得（2）从向左经过B开始到向右返回B过程，根据动能定理有代入数据解得v1=3m/s（3）对从向右经过B到最高点过程，根据能量守恒定律有解得三、选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。[物理——选修3-3]（15分）13.如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示．在此过程中______．A.气体温度一直降低B气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功 【答案】BCD【解析】【详解】A．由图知气体的pV一直增大，由，知气体的温度一直升高，故A错误；B．一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B正确；C．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确；D．气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可知气体一直从外界吸热，故D正确；E．气体吸收的热量用于对外做功和增加内能，故E错误．14.2021年7月，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。航天服在使用前要在地面实验室内进行气密性测试，已知实验室内的热力学温度为、压强为，在某次测试中，向密闭的航天服内充入一定量的气体，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的温度为（）、压强为（），经过一段时间后航天服内气体的温度降至。不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体。求：（1）航天服内气体的温度降至时，航天服内气体的压强p；（2）航天服内气体的温度降至时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时，航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）以航天服内的气体为研究对象，在降至室温的过程中，航天服内的气体做等容变化，即解得（2）对航天服内原来所有的气体进行整体分析，放气的过程中其气体压强由p减至、体积由V增大至、温度不变。由玻意尔定律得 同温度、同压强下，同种气体的质量之比等于体积之比，即联立解得[物理——选修3-4]（15分）15.一列已持续、稳定地沿x轴正方向传播的简谐横波如图，令图示时刻，图中质点P的x坐标为。已知任意一个振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为，下列说法正确的是（　　）A.波速为B.波的频率为C.波长为D.x坐标为的质点在时恰好位于波谷E.x坐标为的质点在时恰好位于平衡位置【答案】ACE【解析】【详解】AC．由题，任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为，则周期为，由图可知，该波的波长是，所以波速故AC正确；B．该波的周期是，则频率故B错误； D．x坐标为的质点在时刻位于波峰，经过0.25个周期即时则位于平衡位置，故D错误；E．坐标为的质点到P点的距离为所以坐标为的质点与P点的振动始终相同，P质点经过时间恰好经过平衡位置，所以坐标为的质点在时恰好位于平衡位置，故E正确。故选ACE。16.半径为的玻璃半圆柱体的下底面只能发生反射现象，横截面如图所示，圆心为，两条平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的全射点为；光线的入射点为，为圆柱面的顶点，，已知两条光线经过折射和反射后交平顶点处，光在真空中的速度为，玻璃的折射率为，求：（1）入射点到的水平距离；（2）光线从进入玻璃到交于点所用的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设点到的距离为，由几何关系有（2）根据题意，由折射定律和反射定律画出光路图，如图所示 由折射定律有解得：由几何关系可得由正弦定理有解得由几何关系可得光线从进入玻璃到交于点的传播距离为又有解得