2023届重庆市主城区高三上学期一诊物理试题（解析版）

这是一份2023届重庆市主城区高三上学期一诊物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
高2023届学业质量调研抽测（第一次）高三物理试卷（物理试题卷共8页，考试时间75分钟，满分100分）第Ⅰ卷   选择题一、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．如题图为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼（白色）”和“阴鱼（深色）”构成，O点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为和的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的是（　　）A．t指的是走到B点的时刻 B．老人的位移为C．老人的平均速度为 D．老人的平均速率为2．远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声呐发出一列超声波在t=0时刻的波动图像如图甲，质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　）A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度为340m/sC．该超声波的频率为5HZ D．增大该超声波频率振幅会明显增大3．如题图，两个完全相同的小球1和2，2球静止在光滑水平面BC上，1球从光滑斜面某处静止释放。已知AB面与BC面平滑连接，两小球发生弹性碰撞，小球在C处与墙面碰撞时有机械能损失。下列图像能粗略反应1球来回运动一次运动过程的是（　　）A． B．C． D．4．如题图，起重机将一半径为R的圆柱体缓慢吊起，有四根长度均为2R的钢绳，一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，另一端汇聚在挂钩上，四根钢绳的质量忽略不计，圆柱体的质量为m，当地的重力加速度为g，则每根钢绳的受力大小为（　　）A． B． C． D．5．2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员安全返回。如题图为质量为m的神舟十四号飞船成功对接于空间站画面，此时飞船与空间站相对静止，共同在距地面高为h处做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。忽略地球自转，则下列关于神舟十四号飞船说法正确的是（　　）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为6．一根质量为m粗细可忽略长度为l的导体棒静止在一个足够长的光滑绝缘半圆柱体顶端，导体棒中通有垂直纸面向外大小为I的电流，其截面如题图，现让导体棒由静止滑下，一段时间后从某一位置P离开半圆柱体。若给空间加入方向沿半圆柱截面半径指向圆心的磁场（图中未画出），其它条件不变，则导体棒离开半圆柱体的位置在P点的（　　）A．同一位置 B．右下方 C．左上方 D．无法确定7．如题图，在真空中存在一个电荷量为电性未知的场源点电荷，在坐标系中有a、b、c、d四点，其坐标分别为（0，1）、（1，0）、（，1）、（1，），其电势关系为，，电子在a点的电势能比在c点电势能低，静电力常量为，无穷远处为零势能面。下列说法正确的是（　　）A．场源点电荷可能带正电，也可能带负电B．b点的电场强度大小满足C．场源电荷的位置坐标为（，）D．使电子由a移动到d电场力做正功二、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，有选错的得0分。8．如图甲所示是生活中某品牌电子秤，其内部核心原件是两极板间可视为真空的电容器，电路结构如图乙。称重结束后断开开关，两极板间电场强度只与以下哪些因素有关（　　）A．极板间距 B．极板所带电荷量 C．极板面积 D．电容大小9．如题图甲，辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。如题图乙为提水设施工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如题图丙所示，g取，则（　　）A．水斗速度随时间变化规律为v=0.4tB．井绳拉力瞬时功率随时间变化规律为P=10tC．0~10s内水斗上升的高度为4mD．0~10s内井绳拉力所做的功为520J10．如题图，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），AC边长为l，为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从C点开始一定范围垂直AC边射入，射入的粒子恰好不从AB边射出，已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为，则（　　）A．磁感应强度大小为B．粒子运动的轨道半径为C．粒子射入磁场的速度大小为D．粒子在磁场中扫过的面积为第Ⅱ卷   非选择题三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。11．某同学设计了如题图甲所示的实验装置，测量滑块与木板间的动摩擦因数。所选用的实验器材有倾角可调的斜面、长木板、滑块、电磁打点计时器、频率为50Hz的交流学生电源。（1）下列选项中是实验中不必要操作的是________。A．需要测量出滑块的质量B．需要测量出斜面的倾角C．纸带必须与长木板平行D．先接通电源再释放滑块E．垫高长木板一端补偿滑块与长木板间的摩擦力（2）某次实验时，调节斜面倾角。接通电源，开启打点计时器，释放滑块由静止沿斜面下滑，多次重复实验选择一条点迹清晰的纸带，如题11图乙所示A、B、C、D、E、F、G为相邻计数点（相邻两计数点之间还有4个点未画出）。则滑块下滑的加速度为________，滑块与木板间的摩擦因数为________。（，g取；结果均保留两位有效数字）12．手持式红外测温仪的核心原件是光电探测器。利用光电探测器将聚焦的红外辐射能量转变为相应的电信号，便能准确地测定物体的表面温度。（1）研究小组了解了手持式红外测温仪的工作原理后，尝试探究光电探测器电学性能。为了准确测量电阻，除光电探测器外，老师为该小组准备了以下实验器材：A．电动势为3V的电源，内阻为；B．量程为3V的电压表，内阻约为；C．量程为15V的电压表，内阻约为；D．量程为30mA的电流表，内阻约为；E．量程为0.6A的电流表，内阻约为；F．烧杯、温度计、铁架台、简易加热器；G．开关、导线若干。该研究小组设计了如题图甲所示的实验电路，请用笔画线代替导线，完成题乙图实物电路连接________。电流表应选用________（填器材前的选项字母）。（2）组装完实验仪器后，改变温度并测量出不同温度下光电探测器两端的电压、电流数据，并计算出电阻，得出的5组数据如题表所示，请在题图丙中作出图线________。次数电压U（V）电流I（mA）U/I（Ω）温度t（℃）12.8810.4276.91022.7015.0180.02032.6319.9132.23042.5224.0105.04052.2529.676.050 （3）做完实验同学们发现实验室有一台精度更高的数字型电压表，随即又改进了实验，设计了如题图丁所示电路，将滑动变阻器换成了阻值为的定值电阻，仍采用（1）中电源。按照此设计可知温度越高电压表示数________（填“越大”或“越小”），闭合开关，发现电压表的示数为0.27V，则光电探测器的所测的温度为________℃。四、计算题：本题共3小题，13题12分，14题12分，15题18分，共42分。13．如题图，“云霄弹射”是游乐场新型体验设施，可以让游客感受“高空弹射”的快感以及“瞬间失重”的刺激。某次运行时承载机和游客的总质量M=1000kg，4s内由静止状态被竖直弹射到h=60m高处，然后立刻自由下落2s，再以恒力制动回到出发点。不计一切阻力，当地的重力加速度。求：（1）上升过程中弹射系统的平均功率；（2）下落过程中制动恒力的大小及其冲量。14．如题图甲为密立根油滴实验的原理图，用喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场。某次实验过程可以简化为题图乙，其中A、B为水平正对放置的平行金属板，两金属板间加电压，板间距d，经观察发现一带电油滴P在两金属板之间保持静止。若突然撤去两金属板间的电压，且两极板所带电量立即消失，经过一小段时间油滴达到最大速率后再匀速下降时间t到达B板，油滴P从静止出发点到B板的位移为L。设油滴在运动过程中质量和电荷量均保持不变，若油滴质量按正比于最大速率的二次方近似处理，比例系数为；空气阻力与速度大小成正比，比例系数为。重力加速度为g，不计油滴间的作用力。求：（1）油滴P运动过程中的最大速率；（2）油滴P所带电荷量；（3）油滴P从静止到刚到达最大速率过程中重力势能的变化量。15．如题图，在区域Ⅰ内有方向未知电场强度为E的匀强电场，在区域Ⅱ内有右边无边界竖直向下的匀强电场，电场强度同为E。在区域Ⅰ、Ⅱ边界AB与CD之间有一圆心为半径R=40cm的圆形区域，该区域内有垂直纸面向里磁感应强度B=2T的匀强磁场，且该圆形区域无重力。两个体积相同可视为质点的金属小球a、b分别位于ON和CD上，a、b与圆心等高，且b球所在位置是CD与圆形磁场的切点。现将a球以一定速度释放，能平行于OM匀速运动，一段时间后a球与b球发生弹性碰撞，碰撞后两小球均分电荷，忽略两小球间的库仑力。已知a小球质量，电荷量；b小球质量，不带电；OB长S=24cm；除圆形区域外的其他区域重力加速度均为，取3.14。求：（1）区域Ⅰ内电场强度大小和方向以及释放速度；（2）小球a从出发到与小球b发生碰撞所经历的时间（保留两位小数）；（3）小球a、b碰撞后在CD与CM围城的区域Ⅱ内相距的最大距离。
1．C【详解】A．用时为t，可知t指的是人从A走到B点的时间间隔，A错误；B．位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度，则老人的位移为2R，B错误；CD．老人的平均速度为C正确，D错误。故选C。2．B【详解】A．根据图乙可知，质点P在t=0时刻沿y轴正方向振动，由图甲，根据“同侧法”，可该波沿x轴负方向传播知，A错误；B．根据图像可知B正确；C．该超声波的频率C错误；D．增大该超声波的频率，仅仅减小超声波传播的周期，对振超声波的振幅并不会发生明显影响，D错误。故选B。3．A【详解】在斜面上对球1分析有即球1在斜面上做匀加速直线运动，令其在水平面上的速度为v0，则碰撞过程有，解得，可知速度发生交换，之后球2与墙碰撞反弹，有机械能损失，即速度小于，之后球2与球1碰撞速度继续交换，球1向左运动的速度比先前小一些。可知，小球1先向右做匀加速直线运动，后向右做匀速直线运动，碰撞后静止，之后反弹，在水平面上做匀速直线运动，冲上斜面后做匀减速直线运动。故选A。4．A【详解】每根钢绳的受力大小为F，一端分别固定在圆柱上端圆面边缘的四个等分点处，故根据几何关系可知解得故选A。5．D【详解】A．根据解得故A错误；B．空间站的线速度又解得故B错误；C．角速度为故C错误；D．向心加速度为故D正确。故选D。6．C【详解】导体棒从某一位置P离开半圆柱体，如图所示这个位置导体棒由重力沿半径方向的重力分力提供向心力，即若给空间加入方向沿半圆柱截面半径指向圆心的磁场，导体棒受到一个垂直于半径方向的安培力，在导体棒运动的过程中，重力和安培力做正功，由动能定理可知，若导体棒能到达位置，导体棒的速度大于原来没有磁场时的速度，故导体棒提前离开半圆柱体。故选C。7．B【详解】A．由于，且无穷远处为零势能面，可知场源点电荷一定为正点电荷，故A错误；BC．由于，，根据点电荷电势分布特点可知，a、b与点电荷距离相等，c、d与点电荷距离相等，故点电荷一定位于第一象限或第三象限的角平分线上；电子在a点的电势能比在c点电势能低，可知a点电势高于c点电势，故点电荷与a点距离小于点电荷与c点距离；可知场源电荷的位置坐标不可能为（，），场源电荷的位置坐标没有唯一性，当场源电荷位于a、b连线中点时，b点的电场强度最大，则b点的电场强度大小满足故B正确，C错误；D．由于电子在a点的电势能比在c点电势能低，可知a点电势高于c点电势，即a点电势高于d点电势, 使电子由a移动到d电场力为故D错误。故选B。8．BC【详解】由可得称重结束后断开开关，两极板间电场强度只与极板所带电荷量、极板面积有关。故选BC。9．AD【详解】A．根据图像可知，水斗速度A正确；B．井绳拉力瞬时功率为又由于根据上述有则有P=10.4tB错误；C．根据图像可知，0~10s内水斗上升的高度为C错误；D．根据上述P=10.4t0~10s内井绳拉力所做的功为D正确。故选AD。10．ACD【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，由得解得故A正确；B．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有得画出该粒子的运动轨迹如图设轨道半径为R，由几何知识得可得故B错误；C．粒子射入磁场的速度大小为故C正确；D．射入的粒子恰好不从AB边射出，粒子在磁场中扫过的面积为故D正确。故选ACD。11．     AE##EA     0.99     0.63【详解】（1）[1]设滑块的质量为，斜面倾角为，根据牛顿第二定律可得解得为了测量滑块与木板间的动摩擦因数，需要测量斜面的倾角，以及滑块的加速度；为了减小误差，纸带必须与长木板平行，应先接通电源再释放滑块，不需要平衡摩擦力。故不必要的操作是AE。故选AE。（2）[2]相邻两计数点之间还有4个点未画出，可知相邻计数点的时间间隔为根据逐差法，可得滑块下滑的加速度为[3]滑块与木板间的摩擦因数为12．          D          越大     20【详解】（1）[1]根据实验电路图，用笔画线代替导线，完成题乙图实物电路连接如图所示[2]由实物图可知，电压表选择的量程为0~3V，且结合后面表格中数据可知流经电流表的最大电流值不超过30mA，所以电流表应选择量程为30mA的电流表D；（2）[3]根据表格中提供的数据，描点连线，在题图丙中作出图线如图所示（3）[4]按照图丁所示电路，将滑动变阻器换成了阻值为的定值电阻，仍采用（1）中电源。由（2）问图线可知，温度越高，光电探测器的阻值越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流越大，定值电阻两端的电压越大，电压表的示数就越大；[5]闭合开关，发现电压表的示数为0.27V，则电路中的电流大小为根据闭合电路欧姆定律，有即可得光电探测器的阻值为结合图线可得所测的温度为20℃。13．（1）；（2），，方向竖直向上【详解】（1）根据动能定理有解得根据解得（2）自由落体阶段有解得刚要减速时速度自由下落高度则减速阶段的位移为减速阶段根据牛顿第二定律有根据位移关于速度的关系式解得根据解得根据解得方向竖直向上。14．（1）；（2）；（3）【详解】（1）设油滴的质量为m，撤去电压后达到的最大速率为由题意有①由平衡条件得②联立①②解得③（2）未撤电压时油滴保持静止状态,有④联立②③④解得（3）设匀速过程中的位移为h，有⑤则重力势能的变化量⑥15．（1），方向竖直向上，4m/s；（2）；（3）【详解】（1）小球a以一定的初速度释放后，沿直线匀速运动，可知电场的方向竖直向上，根据二力平衡解得由题意可知，a恰能与b发生弹性碰撞，可知其轨迹一定在磁场中偏转了90°，在正上方做竖直上抛，最终根据对称性与b发生碰撞，作出轨迹如图所示根据解得v=4m/s（2）根据题意可知，a小球撞上b小球经历三段时间，设在最初电场和重力场叠加场中匀速运动的时间为，在磁场中运动的时间为，在纯重力场运动的时间为，则有，，则有（3）a恰能与b发生弹性碰撞，碰撞前根据动量守恒得根据机械能守恒得解得   碰撞后两球做类平抛运动，由于两球质量不一样，所以竖直方向的加速度不一样。设a小球竖直方向的加速度为，b小球竖直方向的加速度为，根据解得，由此可知b小球先到达CM边缘，所用的时间为。作出轨迹如图所示根据解得设a、b小球平抛运动时间为t时，在空间相距d。则建立函数关系有上式表明a、b小球在空间距离d是它们同时在空中运动时间t的增函数，即当时，两球距离最远，即两球竖直方向高度差水平方向的位移差根据几何关系可知最大距离