2022届重庆市南开中学高三下学期第八次质量检测物理试题

重庆市高2022届高三第八次质量检测

物理试题

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 中国高铁飞速的发展，给大家的出行带来了极大的便利，也向世界展示了中国速度。“复兴号”动车组做匀减速直线运动通过某隧道时，其所用时间取决于（　　）

A. 进隧道时的速度大小

B. 出隧道时的速度大小

C. 该过程平均速度的大小

D. 加速度的大小

2. 如图所示，把细铜丝折成“门框”状并用胶带粘牢两端固定于桌面上，蹄形磁铁放置在水平桌面上，并跨过细铜丝中间的水平部分。铜丝与右侧电路相连，电路开关闭合后铜丝与磁铁仍保持静止，则闭合开关后（　　）

A. 铜丝段受到的安培力为零

B. 铜丝段受到的安培力向左指向N极

C. 蹄形磁铁对桌面的压力增大

D. 蹄形磁铁对桌面的压力减小

3. 如图所示，“嫦娥四号”月球探测器的中继卫星“鹊桥”，为“嫦娥四号”的着陆器和月球车提供地月中继通信支持。“鹊桥”于2018年5月21日发射升空，6月14日成功实施轨道捕获控制，进入运行在拉格朗日点的轨道上，与月球一起同步绕地球转动。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球的4倍，则（　　）

A. “鹊桥”与月球一起绕地运行的周期约为24小时

B. 研究“鹊桥”绕地转动的问题时需要考虑月球对它的引力

C. “鹊桥”和月球同步绕地球转动时，它们的向心加速度相同

D. 地球表面的重力加速度大约是月球表面的重力加速度的9倍

4. 如图所示电路中，、是阻值恒定的标准电阻，电表均为理想电表，是由磁敏材料制成的控制元件（其特点是平时处于断开状态，有磁场出现时导通）。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片处于某位置，当有磁铁经过附近时（　　）

A. 电流表的读数减小 B. 电压表的读数增大

C. 的功率减小 D. 的功率增大

5. 如图甲所示，在和的a、b两处分别固定着电量不等的点电荷，其中a处点电荷的电量为，c、d两点的坐标分别为与。图乙是a、b连线上各点的电势与位置x之间的关系图象（取无穷远处为电势零点），图中处为图线的最低点。则（　　）

A. b处电荷的电荷量为

B. b处电荷的电荷量为

C. c、O两点的电势差等于O、d两点的电势差

D. c、d两点的电场强度相等

6. 如图所示，国家雪车雪橇中心宛如一条巨龙横卧在小海陀山脚下，被大家亲切地称为“雪游龙”。“雪游龙”赛道全长1975米，赛道最高设计时速可达134.4千米/小时。在雪车雪橇比赛中，经常看到运动员倾斜地“悬在”赛道中同快速通过弯道，若把运动员（包括所有装备）过某段弯道时的运动视为匀速圆周运动，则运动员（包括所有装备）过弯时（　　）

A向心力由重力提供

B. 向心力主要由摩擦力提供

C. 过弯时速度越大，运动员（包括所有装备）对雪面的作用力越大

D. 过弯时速度越大，运动员（包括所有装备）对雪面的作用力越小

7. 如图所示，一轻绳跨过两个固定光滑钉子1，2（钉子1、2处于同一水平线上），两端分别悬挂物体a、b，在钉子之间的绳上O点处悬挂质量为m的物体（绳子及三个物体均处于同一竖直面内）。已知物体a、b的质量分别为和，三个物体均静止时，O点左右两侧绳子与竖直方向的夹角分别为、，则（　　）

A.  B.

C. m可能是 D. m可能是

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。

8. 如图所示，空间存在竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场。两半径均为r的平行光滑圆弧导轨等高固定放置于磁场中，底端（其切线水平）左侧接有阻值为的电阻R。导轨间距，电阻不计。一根不计电阻的金属杆在外力作用下从顶端处沿圆弧导轨以的速率匀速率运动至底端处，则（　　）

A. 金属杆中感应电流方向由f流向e

B. 金属杆中感应电动势保持恒定

C. 电阻R的发热功率为

D. 电阻R的发热功率为

9. 1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”。已知频率为光子的动量为，式中h为普朗克常量，c为光速。光对物体单位面积的压力叫辐射压强或光压。某二氧化碳气体激光器发出的激光功率为，该光束垂直射到某平整元件上，其光束截面积为，该激光的波长为，光速，且，则（　　）

A. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为

B. 该激光器单位时间内发出的光子数可表示为

C. 该光束可能产生的最大光压约为

D. 该光束可能产生的最大光压约为

10. 如图所示，弹性轻绳一端固定于P点，绕过光滑定滑轮O后另一端连接质量为m的小球，小球穿在竖直固定的杆上。的距离等于绳的自然长度，水平。小球从A点由静止释放，滑到B点时速度恰好为零。已知A、B两点间距离为L，C为的中点，小球在A点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）

A. 小球在C点时速度最大

B. 在段运动的摩擦生热等于在段运动的摩擦生热

C. 在段运动的摩擦生热小于在段运动的摩擦生热

D. 若在B点给小球大小为的向上速度，小球恰好能回到A点

三、非选择题：共57分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共45分

11. 为了验证机械能守恒定律，小南设计了如图甲所示的实验装置。将细线一端固定于铁架台上O点，另一端连接一直径为d的小钢球，用刻度尺测得悬挂点O点到球心的距离为l，在O点正下方固定一光电门，将光电门高度调节到合适高度。实验时，将小钢球拉至O点等高位置，并使细线处于伸直状态，由静止释放小钢球，测得小钢球经过光电门的时间为。已知当地重力加速度为g。

（1）实验中，用螺旋测微计测量小钢球直径，测量结果如图乙所示，则小钢球的直径______。

（2）为验证机械能守恒，应满足表达式为：__________（用题中所给的物理量表示）。

（3）若实验中测得动能的增加量大于重力势能的减少量，则可能的原因有：___________。

A．空气阻力的影响

B．小球经过光电门时，球心没有正对出光孔

C．悬挂点O到球心的距离l的测量值偏大

D．螺旋测微计使用前没有校零导致小钢球直径测量偏大

12. 近年来，发光二极管（简称，电路符号“”）已被广泛应用于照明领域，小开想研究发光二极管正向导电时的伏安特性曲线，在实验室找到如下实验器材：

A．发光二极管一只（额定电压3V）

B．恒压直流电源（4～6V）

C．电压表V（量程0～4V，内阻约）

D．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约1.0Ω）

E．电流表A2（量程0～4mA，内阻约10.0Ω）

F．滑动变阻器R1（最大阻值10kΩ）

G．滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）

H．开关、导线若干

(1)为了更加准确的描绘发光二极管的伏安特性曲线，电流表应选择___________；滑动变阻器应选择_________。（填写器材前面的字母代号）

(2)请设计实验，并在右侧的方框中画出实验电路图________；

(3)若按照电路图正确连接好电路，再闭合开关，调节滑动变阻器，测得发光二极管两端电压与电流的部分数据如下表所示：

请在右侧U-I图中，将未描出的一组数据点补充完整，并描绘发光二极管的伏安特性曲线________。

(4)若该发光二极管可以用于电压较小的交流电路中，小开将它与有效值为3.0V的正弦交流电源（内阻不计）和阻值为200Ω的定值电阻串联接入电路，该发光二极管也能够发光，则该发光二极管串联接入后的实际功率为________W（保留两位有效数字）。

13. 如图所示，在第二象限存在着沿y轴负方向的匀强电场．其电场强度为E，x轴下方存在着垂直于平面大小方向未知的匀强磁场（图中未画出）。一带正电的带电粒子从M点以一定的初速度沿x轴正方向水平飞入，经过电场偏转后经过x轴上的N点，经过磁场区后直接通过坐标原点O。已知M坐标为，N坐标为，粒子的质量为m，电量为q，不计带电粒子的重力。求：

（1）带电粒子的初速度大小；

（2）匀强磁场的大小和方向。

14. 2022年冬奥会在北京举行，小开同学受到冰壶运动的启发，设置了一种新式的碰撞游戏，其情景如图所示。竖直面内的一段光滑弧形轨道和粗糙水平轨道在N点平滑连接，水平轨直上放置质量的足够长的木板B，B的左端距N点的距离，B的右端上方放置质量的物块C，B、C之间的擦因数，B与水平轨道之间的摩擦因数，质量为的冰块从距地面高度为的地方静止滑下，A与水平轨道之间的摩擦因数，A、B间的碰撞是弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度取。已知A与B发生第二次碰撞之前B、C均已停止运动，不考虑冰块质量的变化，求：

（1）A与B第一次碰撞后A、B的速度大小；

（2）A与B第二次碰前B的位移大小；

（3）从开始到最终停止B、C之间的摩擦生热。

（二）选考题：共12分。请考生从第15题和第16题中任选一题作答，若两题都做，则按所做的第一题计分。

【选修3-3】

15. 下列说法正确的是（　　）

A. 蔗糖受潮后粘在一起没有确定的几何形状，说明蔗糖属于非晶体

B. 两个系统相互接触传热，经过一段时间两系统具有相同的温度，说明两系统达到了热平衡

C. 一定质量的理想气体体积膨胀，温度一定降低

D. 物体的机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能

16. 可折叠轮椅（RevolveAir）的发明为参加北京冬残奥会的运动员的出行提供了便利。该轮椅只需简单几步，能缩至不到的拉杆箱大小，并可带上飞机放入行李舱。若轮椅折叠收入箱中时，轮胎中空气全部被排尽，打开使用时需重新充气。已知大气压强为且保持不变，某次在室温下（）对轮胎充气，使轮胎内压强达到。单边轮胎充满气时内部气体体积为，且充好后轮胎不漏气。

（1）若打气筒每次充入的压强为的空气，则对单边轮胎共需打气多少次？

（2）若运动员坐上轮椅后，轮胎内气体体积变为，要使轮胎内压强不超过，则行驶时胎内气体温度应不超过多少摄氏度？（不考虑行驶过程中胎内气体体积的变化，取）

【选修3-4】

17. 关于机械振动与机械波的描述，下列说法错误的是（　　）

A. 水波在深度不同的水域传播时，可以观察到水波的折射现象

B. 位置固定的波源发出声音，若观察者靠近波源，观察到的频率变小

C. 两列频率不同的波相遇，不会出现振动总是加强或者总是减弱的区域

D. 物体在做受迫振动时，当驱动力的频率越接近物体的固有频率，受迫振动振幅越大

18. 如图所示，真空中，将上下表面平行、厚度为d的足够长的玻璃砖放在感光纸上，在玻璃砖上方距离为d处有一光源S，能够发出某种单色光，方向分布在与竖直方向成角度范围内，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，求：

（1）所有入射光进入玻璃砖时，折射角的最大值；

（2）感光纸上被该单色光照射到的长度。（不考虑光在玻璃砖内多次反射的问题）

【1题答案】

【答案】C

【2题答案】

【答案】D

【3题答案】

【答案】B

【4题答案】

【答案】C

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】C

【7题答案】

【答案】C

【8题答案】

【答案】AC

【9题答案】

【答案】AD

【10题答案】

【答案】AB

【11题答案】

【答案】    ①. 11.700    ②.     ③. BD

【12题答案】

【答案】    ①. A2    ②. R2    ③.     ④.     ⑤. 1.7×10-3

【13题答案】

【答案】（1）；（2），垂直纸面向里。

【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，有

联立可得

（2）设粒子进入磁场时的速度为v，由动能定理可得

解得

进入磁场时速度与x轴正方向夹角为45°。粒子在磁场中的运动轨迹如图，由几何关系可得

又因为粒子在磁场中运动时洛伦兹力充当向心力，有

联立可得

由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。

【14题答案】

【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）碰撞前，由机械能守恒定律得

木块A与木块B为弹性碰撞，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

联立解得

（2）已知A与B发生第二次碰撞之前B、C均已停止运动，故由牛顿第二定律得B的加速度大小为

C做加速运动，加速度为

最后二者共速时，对B有

对于C有

联立可得

则达到共速前，B的位移为

此后两者相对静止，则两者共同加速度大小为

则达到共速后，B的位移为

则A与B第二次碰前B的位移大小

（3）由（2）可知，从开始到最终停止B、C的相对位移为

从开始到最终停止B、C之间的摩擦生热为

【15题答案】

【答案】B

【16题答案】

【答案】（1）40次；（2）

【17题答案】

【答案】B

【18题答案】

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）当入射角时，折射角最大，根据

即

折射角的最大值

（2）当入射角时，，，则

由几何关系，感光纸上被该单色光照射到的长度