2023-2024学年云南省昆明市高三上册1月月考物理模拟试题（附答案）

2023-2024学年云南省昆明市高三上学期1月月考物理模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力2．如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为Ep=kx2，其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是A．物体C的质量为3mB．物体B上升的最大高度为C．物体B的最大速度大小为D．物体B运动到最高点时的加速度大小为3g3．最近，我国推出全球首款支持卫星通话的智能手机，该手机的卫星通信功能可以让我们在无信号环境下，通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星的发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上绕地球运动的椭圆轨道1，P、Q是远地点和近地点；卫星再变轨，到圆轨道2；卫星最后变轨到同步轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是A．轨道1在P点的线速度大于轨道3的线速度B．卫星在三个轨道上的周期T3＞T2=T1C．由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气D．卫星在三个轨道上机械能E3=E2＞E14．如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中A．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短B．甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移小C．甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大D．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等5．如图所示，内壁光滑的气缸固定于水平面，气缸内用活塞封闭一定量的理想气体，活塞与一端固定的水平轻弹簧连接，气体温度为T1时弹簧处于原长。现使气体温度由T1缓慢升高到T2，用Ep表示弹簧弹性势能，U、p、V分别表示缸内气体的内能、压强和体积，下列图像可能正确的是A．B．C．D．6．图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥的示意图，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动，已知汽车的加速度大小为5m/s2，最大速度为20m/s，则下列说法正确的A．汽车通过这四段连续梁桥匀速运动的时间为20sB．汽车达到最大速度的位置在cd段C．该汽车在ab段和bc段所用时间相等D．汽车通过ab段的时间为5.5s7．如图，一平面简谐波以波速u沿x轴正方向传播，O为坐标原点。已知P点的振动方程为y=Acosωt，则A．O点的振动方程为y=AcosωB．波的表达式为y=AcosωC．波的表达式为y=AcosωD．C点的振动方程为

y=Acosω8．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为θ的斜面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连），弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ）。则A．施加力F前，弹簧被压缩了B．撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为C．撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动D．若物体A、B向上运动要分离，则分离时向上运动距离为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．关于下列四幅图，说法正确的是A．图甲，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，封闭端内气体的压强减小B．图乙，液体在器壁附近的液面会发生弯曲，表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏，附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏C．图丙，状态①的温度比状态②的温度高D．图丁，按照玻尔的氢原子模型，这样运动的电荷应该辐射出电磁波，电子绕核转动的能量将不断地被电磁波带走10．图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是A．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，R1的发热功率减小B．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为C．线滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为2NBSωD．框从图示位置开始转过90°时，电压表V1的示数为11．在现代研究受控热核反应的实验中，需要把107～109K的高温等离子体限制在一定空间区域内，这样的高温下几乎所有作为容器的固体材料都将熔化，磁约束就成了重要的技术。如图所示，科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，该磁场由两侧通有等大同向电流的线圈产生。假定一带正电的粒子（不计重力）从左端附近以斜向纸内的速度进入该磁场，其运动轨迹为图示的螺旋线（未全部画出）。此后，该粒子将被约束在左右两端之间来回运动，就像光在两个镜子之间来回“反射”一样，不能逃脱。这种磁场被形象地称为磁瓶，磁场区域的两端被称为磁镜。根据上述信息并结合已有的知识，试判断以下对该粒子的推断不正确的是A．从左端到右端的运动过程中，沿磁瓶轴线方向的速度分量逐渐变大B．从靠近磁镜处返回时，在垂直于磁瓶轴线平面内的速度分量为最大值C．从左端到右端的运动过程中，其动能先增大后减小D．从左端到右端的运动过程中，其运动轨迹的螺距先变小后变大12．水平放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为d，放在垂直纸面向里的磁感应强度大小为

B的匀强磁场中，一质量为

m，电阻不计的导体棒

MN

垂直横跨在导轨上，与导轨接触良好。导轨一端分别与电源、电容器和定值电阻通过开关连接，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，定值电阻为

R。首先将开关S2与d

接通给电容器充电，待电路稳定后将开关

S1与b点相接，再将开关S2与c点相接，当导体棒匀速直线运动时，把开关

S2与c

点断开，将开关

S1与a

接通，导体棒运动一段距离后速度为零。下列说法正确的是A．设导体棒匀速运动时速度为

v，自S1与

a

接通至导体棒速度为零，导体棒位移为

B．设导体棒匀速运动时速度为

v，当S1与a

刚接通瞬间导体棒的加速度C．设导体棒匀速运动时速度为

v，自S1与a

接通至导体棒速度为零用时D．导体棒匀速时速度三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．在某次物理实验设计大赛活动中，要求自选器材，完成“探究气体等温变化的规律”实验。（6分）（1）甲实验小组利用如图所示的装置，在注射器中密封了一定质量的气体；①在实验操作过程中，以下措施有助于满足实验恒温条件的是（）；（1分）A．用橡皮帽堵住注射器的小孔

B．移动活塞要缓慢

C．实验时，不要用手握注射器

②实验小组根据实验数据，做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：；（2分）③实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，该过程中发现，环境温度逐渐降低，则实验得到的图像应是（）；（1分）A．B．C．D．（2）乙实验小组利用如图所示的DIS装置探究气体等温变化的规律，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机，计算机根据实验数据绘制如图所示的关系图像。根据图像可知，软管中气体的体积为。（2分）14．（9分）电学实验课上，老师提供了“20Ω1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。（1）探究电流与电阻关系①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；___________________②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于____________V；③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为____________A；④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向_______________调节。

（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验：①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动_____________的滑片，直至电流表的示数为0.5A；④______________，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；⑤小灯泡的额定功率P额____________W。15．（8分）如图所示，一个可视为质点、质量m＝1kg的小物块，从平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，恰好无碰撞地从C点进入固定光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量M＝2kg的长木板，并恰好能到达长木板的左端。已知长木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，圆弧轨道的半径R=m，圆弧轨道对应的圆心角为θ，小物块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ0=0.1，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sinθ＝0.8。求：

（1）小物块滑上长木板时的速度大小vD；

（2）小物块与长木板间因摩擦产生的热量Q。

16．（8分）如图所示，AOB是置于真空中截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形，光在真空中的速度为c。求：

（1）玻璃砖对光的折射率；

（2）光由G点传播到F点的时间。

17．（14分）离子推进器的原理是先将气体电离，然后用电场力将带电的离子加速后喷出，以其反作用力推动火箭。离子推进器可简化为由内、外半径分别为R1=R和R2=3R的同轴圆柱体构成，分为电离区Ⅰ和加速区Ⅱ，电离区间充有稀薄气体铯，且存在轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，内圆柱表面可持续发射电子，电子碰撞铯原子使之电离。为了取得好的电离效果，从内圆柱体表面发出的电子在区域内运动时不能与外器壁碰撞（一接触外器壁，电子便被吸收）。Ⅰ区产生的正离子以接近零的初速度进入两端加有电压U的Ⅱ区，离子被加速后从右侧高速喷出，在出口处，灯丝发射的电子注入正离子束中，这种高速粒子流喷射出去，可推动卫星运动。已知铯离子的电荷量为q，质量为m。

（1）求铯离子通过加速电压后得到的速度大小v；

（2）若电子在垂直于圆柱轴线的截面内沿与径向成α=30°角的方向发射，为了取得更好的电离效果，求电子最大初始发射速度vm；（已知电子质量m0，电荷量为e）

（3）若单位时间内喷射出N个铯离子，求推进器获得的推力大小，并解释灯丝C发射电子注入正离子束的作用。18．（15分）如图1所示，固定在竖直面内的两对称、相同的光滑圆弧轨道SP和FQ，轨道SP末端P与置于水平地面的木板C上表切并且紧靠在一起。t=0时刻物块A由圆弧轨道上M点无初速度滑下后滑上木板C，M点与P点高度差h1=0.8m，圆弧MP的长度远小于圆弧轨道的半径R=10m，最后木板C恰好停在Q处且与Q端无碰撞；某时刻，物块B自轨道FQ上距Q点高度h2=0.2m的某点由静止释放，经历一段时间后A、B在板上发生弹性碰撞。已知物块A、B和木板C的质量分别为mA=0.2kg，mB=4kg，mC=1.2kg，木板C的长度为L=1m，初始时木板C右端到Q点的距离为x=2.5m，物块A、B与木板C间的动摩擦因数相同，木板C与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度的大小g=10m/s2，物块A、B均可视为质点。求：

（1）物块A到达圆弧形轨道末端P时对轨道的压力；

（2）物块A与木板C间的动摩擦因数μ1；

（3）释放B物块的最