2022-2023学年重庆市巴蜀中学高三下学期适应性月考卷物理模拟试题（六）含解析

  重庆市巴蜀中学高2023届高三下学期高考适应性月考卷（六）

物理模拟试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。

2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题：本大题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 航天员在空间站进行太空授课时，用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动，做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离．水和油分离后，小瓶经过如图两个位置时，下列判断正确的是（　　）

A. a、d部分是油 B. a、d部分是水 C. b、d部分是油 D. b、d部分是水

【答案】D

【解析】

【详解】水的密度大，单位体积水的质量大，瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同，根据

可知水做圆周运动所需要的向心力大，当合力F不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以油和水分离后，油在水的内侧，故b、d部分是水。

故选D。

2. 如图，置于水平地面的家用小型书桌，由一对轻质叉形支架对称竖直支撑质量为m的均匀桌面，每个叉形轻质支架的两根支架顶端张角为θ，重力加速度为g，则与桌面连接的每根支架承受的压力大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】杆的压力大小垂直接触面竖直向上，根据对称性可知每个的压力为。

故选A。

3. 如图所示，凹槽静止在光滑的水平地面上，内表面为光滑圆柱面，在其左侧有一固定在地面上的木桩，现将可视为质点的小球从距A点正上方H高处由静止释放，然后由A点经半圆形轨道从点冲出，运动过程中不计空气阻力，则小球从释放到第一次运动到点的过程，凹槽和小球组成的系统（  ）

A. 机械能守恒，水平方向动量守恒 B. 机械能守恒，水平方向动量不守恒

C. 机械能不守恒，水平方向动量守恒 D. 机械能不守恒，水平方向动量不守恒

【答案】B

【解析】

【详解】小球从释放到第一次运动到点的过程，凹槽和小球组成的系统只有动能与重力势能相互转化，故系统机械能守恒；小球从A点运动到凹槽最低点过程中，木桩对凹槽有水平方向的力，故凹槽和小球组成的系统水平方向动量不守恒。

故选B。

4. 某小型发电站给如图甲所示的电路供电，此小型发电站输出稳定的正弦交流电，如图乙所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，所有电表都是理想交流电表，二极管D的正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V的读数为24V

B. 灯泡L两端电压的有效值为

C. 当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电流表的示数增大，电流表的示数减小

D. 此发电站输出电压的瞬时值表达式为

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图乙可知理想变压器原线圈输入电压的有效值为220V，根据

可得副线圈的输出电压

电压表V的示数为有效值，即为22V，故A错误；

B．通过二极管D后，灯泡L两端的电压波形如图所示

设灯泡L两端电压的有效值为U′，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有

解得

故B正确；

C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知电流表的示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表的示数也增大，故C错误；

D．根据

可知此发电站的输出电压的瞬时值表达式为

故D错误。

故选B。

5. 某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至，电容器在时间内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（　　）

A. 线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的峰值越小

B. 线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长

C. 电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长

D. 在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为

【答案】A

【解析】

【详解】A．线圈的自感系数L越大，阻碍电流的感抗越大，则放电电流越小，放电脉冲电流的峰值也越小，故A正确；

BC．振荡电路的振荡的振荡周期为

电容器在时间内放电至两极板间的电压为0，即

则线圈的自感系数L越大，放电脉冲电流的放电时间越长；电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间越长，故BC错误；

D．电容为的电容器充电至，则电容器储存的电量为

故在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为，故D错误；

故选A。

6. 脉冲星是科学家不会放过的“天然太空实验室”，它是快速旋转的中子星，属于大质量恒星死亡后留下的残骸，也是宇宙中密度最高的天体之一。某颗星的自转周期为（实际测量为，距离地球1.6万光年）。假设该星球恰好能维持自转不瓦解，令该星球的密度与自转周期的相关量为为，同时假设地球同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍，地球的密度与自转周期的相关量为，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由，可得周期越小，物体需要的向心力越大，物体对星球表面的压力越小，当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即

又

联立解得

地球的同步卫星的轨道是地球的半径的7倍，对地球的同步卫星

又

联立解得

所以

故选D。

7. 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E、重力势能（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能的大小关系，可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】AB．小球能够沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点，说明在最高点时速度大于零，动能大于零，而机械能为重力势能和动能之和，故在最高点时，机械能大于重力势能，故AB错误；

CD．小球能够沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点，在最高点时，有

运动到最低点时

解得，最低点动能

圆轨道的最低点重力势能为零，则

则

故C错误，D正确。

故选D。

8. 如图，定点投篮训练时，篮球两次从出手到进筐在空中的运动轨迹对应a、b两段曲线，不计空气阻力，比较这两次投篮，篮球沿a曲线（    ）

A. 进筐时重力的瞬时功率较小 B. 进筐时重力的瞬时功率较大

C. 克服重力做功的平均功率较小 D. 克服重力做功的平均功率较大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由图可知，篮球沿a曲线运动时，最大高度较大，抛出时的竖直速度较大。落到篮筐中的竖直速度也较大，根据

PG=Gvy

可知，进筐时重力的瞬时功率较大，选项A错误，B正确；

CD．因篮球沿a曲线运动时抛出时的竖直速度较大，根据

可知，在空中运动的时间较长，而两次篮球的初末位置都相同，则克服重力做功相同，根据

可知，篮球沿a曲线运动时克服重力做功的平均功率较小，选项C正确，D错误。

故选BC。

9. 规定无限远处的电势为0，则距离点电荷Q为r的位置的电势，其中k为静电力常量，以正电荷Q为坐标原点，以某一根电场线为坐标轴x，则x轴上各点的电场强度E与x-2的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 距离点电荷1m处的各点的电场强度相同

B. 距离点电荷1m处的各点的电势相同

C. 电子从x1=lm点移动到x2=2m点的过程中电势能增加45eV

D. x1=1m与x2=2m处的电势差小于x2=2m与x3=3m处的电势差

【答案】BC

【解析】

【详解】A．点电荷为圆心，为半径的球面上，各点的电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；

B．以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等，故B正确；

C．由点电荷场强公式可知

结合E与x-2的图像可知

由题意知Q为正电荷，所以x1=lm和x2=2m处的电势分别为

所以电子从x1=lm点移动到x2=2m点的过程中电势能的变化为

即电势能增加，故C正确；

D．x1=1m与x2=2m处电势差为

x2=2m与x3=3m处的电势差为

所以x1=1m与x2=2m处的电势差大于x2=2m与x3=3m处的电势差，故D错误。

故选BC。

10. 如图a所示，水平面内固定有宽L=0.2m的两根光滑平行金属长导轨，质量m=0.01kg、不计电阻的金属杆ab垂直导轨水平放置。定值电阻阻值R=0.5Ω，不计导轨的电阻。磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场垂直于导轨平面，现用水平恒力F从静止起向右拉动金属杆，金属杆初始时距离磁场边界的距离为d。当d=0时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线1；当d=1m时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线2，两次运动均在进入磁场t=2.0s后匀速运动，速度大小为v=1m/s。（　　）（从图中读取数据时，精确到0.1）

A. 达到匀速状态时，电路中无感应电流

B. 水平恒力F=0.02N

C. 若d=0.04m，可使得金属杆进入磁场后经过t=1.8s时间变为匀速运动

D. 若d=0.2m，可使得金属杆进入磁场后经过t=1.4s时间变为匀速运动

【答案】BC

【解析】

【详解】A．达到匀速状态时，拉力F与安培力平衡，电路中有感应电流，故A错误；

B．根据题意可知，金属杆匀速时，对金属杆分析，水平方向受恒力F和安培力，由于金属杆切割磁感线，感应电动势

又有

可得

金属杆匀速时

根据平衡条件有

代入数据解得

故B正确；

C．根据题意，金属杆以一定速度进入磁场，进入磁场后的运动规律与图线中相同速度之后的运动规律相同，要使金属杆进入磁场后经过时间变为匀速运动，由图可得金属杆进入磁场时的速度为或，金属杆未进入磁场前做匀加速直线运动，根据

代入数据解得

或

故C正确；

D．要使金属杆进入磁场后经过时间变为匀速运动，由图可得，金属杆进入磁场时的速度为或，同理可得金属杆未进入磁场前做匀加速直线运动，根据

代入数据解得

或

故D错误。

故选BC。

二、非选择题：共5小题，共57分。

11. 小王利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹性势能。在粗糙水平桌面上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图甲中未画出）连接。实验开始时，弹簧在光电门的左侧，且处于原长状态。小滑块与弹簧不拴接，不计空气阻力。

（1）用外力将滑块向左缓慢推至滑块上的遮光条（宽度为d）距离光电门为x处，撤去外力，数字计时器记录的遮光条通过光电门的时间为t。滑块通过光电门时的速度大小为_________。

（2）多次改变滑块的质量m，重复（1）中操作，得出多组m与t的值，以为横坐标、为纵坐标作出的图像如图乙所示（图中的a、b均为已知量），则撤去外力瞬间弹簧的弹性势能_________；已知当地的重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数_________。

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由于通过光电门的时间极短，可以将通过光电门的平均速度看做瞬时速度，为

（2）[2][3]根据动能定理得

代入速度得

整理得

则结合图像得

图像的斜率

解得

12. 利用电流传感器可以测量电容器的电容。让充电后的电容器通过大电阻R放电，电流传感器A与计算机连接，记录放电电流随时间变化的图像如图甲所示，图像与坐标轴围成的面积，数值上等于电容器的带电量Q（可用系统软件计算），Q与充电电压U的比值即为电容器的电容C。

（1）图乙、图丙为放电法测量电容的两种电路原理图，先使开关S与1端相连，充电结束后，读出电压表的示数。然后把开关掷向2端，记录-图像，测量出电容器的带电量Q。在乙、丙两图中，实验误差较大的是_____________，原因是_____________对实验的影响，使电容测量值_________（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）某同学选择了正确的实验电路图，经过实验操作获得了多组数据，如上表所示：在测量第6组数据时电容器放电过程中电流最大值为，则大电阻R的阻值为_____________；请根据以上数据，在丁图中作出图像__________，由图像可得该电容器的电容是_____________（结果均保留两位有效数字）。

（3）该同学是通过滑动变阻器来改变电容器的充电电压的，请在下面的方框内补全电路原理图_________。

【答案】    ①. 丙图    ②. 电压表的分流    ③. 偏小    ④. 3.0    ⑤.     ⑥. 8.6##8.7##8.8##8.9##9.0    ⑦.

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]将开关掷向2端时，由于丙图中电压表中也有电流通过，电压表分流，故误差较大的是丙图，导致电流传感器的电流值偏小，图线与坐标轴围成的面积偏小，使电容测量值偏小；

（2）[4]由表格直到，最大电压27V，则大电阻R的阻值为

[5]在丁图中描点，并将个点连线，偏离较多的点舍弃，作出图象如图所示

[6]图像中图线的斜率即为电容器的电容

（3）[7]因本实验要作出图像，为使电压从零开始变化，使电压变化范围更大，滑动变阻器应分压接入回路。

13. 如图甲所示，足够长的斜面与水平面的夹角为，质量分别为和材料不同的A、B两个小物块，用一根细线相连，A、B之间有一仅与A拴接的被压缩的微型轻弹簧。某时刻将A、B从P点由静止释放，运动至Q点时，细线突然断裂，弹簧使A、B瞬间分离，从分离时开始计时，A、B短时间内运动的速度图像如图乙所示，重力加速度取。求：

（1）物块B与斜面间的动摩擦因数；

（2）细绳未断裂前微型弹簧储存的弹性势能；

（3）从A、B分离至再次相遇前的最远距离，系统损失的机械能。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由图乙可知，A、B分离后，B沿斜面向下做匀速直线运动，A沿斜面向上做匀减速运动，根据平衡条件         

解得

（2）细线断裂前后瞬间，AB组成的系统动量守恒

根据能量守恒

解得

（3）加速度大小为

由牛顿第二定律得

解得

当A、B速度相等时，两者相距最远，设运动的时间为t

解得

系统损失的机械能等于此过程B减小的重力势能

14. 在一次表演中某同学用他的拳头向下打断了一块木板。如图，拳头的质量为m1，木板的质量为m2。木板向下偏离距离d时木板将折断。木板向下弯曲至木板折断时，其弹性可视为劲度系数为k的弹簧。为了简化问题的研究，假设碰撞是指包括拳头和木板的瞬间作用，碰撞后拳头随木板的弯曲一起向下运动，直到木板折断。碰撞后拳头、木板、地球组成的系统，机械能是守恒的。

（1）画出木板折断前，弹力F的大小随木板向下偏离距离x的图像，并据此证明，折断前木板的弹性势能：；

（2）拳头和木板向下运动所对应的重力势能变化可忽略不计。求：

①使木板折断所需要拳头的最小速率v；

②若将图中木板换为水泥板，并用①的速率对其打击，水泥板向下偏移的距离为时将会折断，水泥板的弹性对应的劲度系数以及水泥板的质量均为木板的10倍，此种情况下是否能让水泥板折断，试说明理由。

【答案】（1），证明过程见解析；（2）①；②能，理由见解析

【解析】

【详解】（1）根据胡克定律可知

作出F-x图像如图所示。

F-x图像与坐标轴所围的面积表示弹力F的功，根据功能关系可知折断前木板的弹性势能为

（2）①拳头与木板接触的一瞬间，拳头与木板组成的系统内力远大于外力，可视为动量守恒，之后拳头和木板达到共同速度v1，假设木板折断时，拳头和木板向下的速度恰好为零，则此时对应出拳的速率最小。根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

联立以上两式解得

②根据①题结论可求得让水泥板折断的最小出拳速率为

所以用①的速率对水泥板打击，能让水泥板折断。

15. 如图甲所示，长方形MNPQ区域（MN=PQ=3d），MQ与NP边足够长）存在垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为5d、厚度不计的荧光屏ab，其上下两表面均涂有荧光粉，ab与NP边平行，相距为d，且左端a与MN相距也为d。电子枪一个一个连续地发射出电子（已知电子质量为m、电荷量为e、初速度可视为零），经电场加速后，沿MN边进入磁场区域，电子打到荧光屏就会发光（忽略电子间的相互作用）。

（1）若加速电压为U，求：电子进入磁场时的速度；

（2）改变加速电压，使电子不断打到荧光屏上，求：荧光屏能发光区域的总长度；

（3）若加速电压按如图乙所示的图像变化，求：从t=0开始一个周期内，打在荧光屏上的电子数相对总电子数的比例。（电子经加速电场的时间远小于周期T）

【答案】（1）；（2）d；（3）

【解析】

【详解】（1）电子在加速场中，根据动能定理有

解得电子刚进入磁场的速度大小为

（2）打在荧光屏点的电子，根据几何关系得

解得

①若减小粒子的速度，粒子打在荧光屏的下表面，临界条件是轨迹相切于点，是粒子的最小速度，如图所示

根据几何关系可得，对应粒子做圆周运动的半径为

因此，下表面区域长度是

②若增大粒子速度，粒子打在荧光屏上表面，临界条件是粒子运动轨迹与相切，由几何关系得

所以ag的长度为

由于

那么上表面区域长度是

发光区域的总长度为

（3）由第（2）步可知，粒子半径在的区间内，粒子能打在荧光屏上，结合

得

可求得：当时，粒子能打在荧光屏上，因此