2022-2023学年重庆市高三下学期5月第四次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年重庆市高三下学期5月第四次模拟考试

物理试卷

一、单选题

1．如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．若小球经过最高点时的速度为，不计一切阻力，杆对球的作用力为（　　）

A．推力，大小为mg B．拉力，大小为mg

C．拉力，大小为0.5mg D．推力，大小为0.5mg

2．以下关于物理学家的成就及其得出的科学理论正确的是（　　）

A．查德威克通过粒子散射实验得出了原子内有中子存在

B．卢瑟福原子核式结构理论认为原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C．普朗克根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的

D．爱因斯坦的光电效应方程得出的结论认为光电子最大初动能与光照时间无关

3．如图所示，园艺师对割草机施加方向与水平草地成37°角斜向下、大小为50N的推力，使割草机在水平草地上匀速前行。已知割草机的质量为30kg，取、重力加速度大小，则割草机对草地的压力大小为（　　）

A．330N B．340N C．350N D．360N

4．如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定的速度匀速运动。t=0时刻在适当的位置放上质量为m、具有一定初速度的小物块，小物块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示，以传送带运动的方向为正方向，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，v1=2v2=2v，t1=2t，t2=3t，重力加速度为g，下列说法正确的（　　）

A．0～t2内小物块加速度先减小后增大

B．小物块在0～t1内位移是t1～t2内的位移的2倍

C．0～t2，摩擦力对物块做的功为-1.5μmgvt

D．0～t2，物块与传送带间产生的热量为3μmgvt

5．下图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是（　　）

A．小锤击打铃碗时，电磁铁没有磁性

B．电磁铁吸引衔铁，电能转化为机械能

C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动

D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，且A端为S极

6．某星球因为自转的原因，物体在极点的重力大小是其在赤道上重力大小的n倍．已知该星球的近地卫星角速度为，则该星球的自转角速度为（    ）

A． B． C． D．

7．下列关于电磁感应的说法中正确的是（　　）

A．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量成正比

B．闭合回路中感应电动势的大小与回路的导体材料无关

C．只要导体在磁场中做相对运动，导体两端就一定会产生电势差

D．只要闭合导体与磁场发生相对运动，闭合导体内就一定产生感应电流

8．以下关于热运动的说法正确的是 （    ）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

9．如图所示的直角坐标系中，时刻，波源在O点开始沿着y轴正方向振动，形成沿x轴正方向传播的简谐波，经个周期后刚好传播到P点。已知该波的周期为0.4s，振幅为2cm，则P点的振动方程为（　　）

A．cm（） B．cm（）

C．cm（） D．cm（）

二、多选题

10．用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法正确的是（　　）

A．起重机对物体的拉力大小为ma

B．物体的机械能增加了mgH

C．物体的重力势能增加了mgH

D．物体的动能增加了maH

11．如图所示，面积为、匝数为20、总电阻为的矩形线圈，在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，线圈转动的角速度为。矩形线圈通过原、副线圈匝数比为的理想变压器给阻值为的电阻R供电，下列说法正确的是（　　）

A．电阻R中电流方向每秒变化10次

B．线圈中的感应电动势的有效值为

C．变压器原线圈中的电流为

D．线圈上的发热功率与电阻R上的发热功率相等

12．金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A，B，C，D为电场中的四个点，则（　　）

A．A、C两点的电场强度方向相同

B．B点的电场强度比D点的大

C．正电荷在C点的电势能高于在A点的电势能

D．正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点

三、实验题

13．某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图①为实验装置简图，请回答下列问题。

（1）以小车为研究对象，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M____m（填“远大于”或“选小于”）。

（2）实验中打出的纸带如图②所示，相邻计数点间还有四个点未画出，其中下x1 = 3.09cm，x2 = 3.43cm，x3 = 3.77cm，x4 = 4.10cm，x5 = 4.44cm，x6 = 4.77cm，小车在E点的速度为vE=_______m/s，小车的加速度a=_______m/s2。（交流电频率为50Hz，结果均保留2位有效数字）

（3）通过实验得到如图③所示的图像，造成当M一定时，a与F不成正比的原因可能是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角_______（填“偏大”或“偏小”）。

（4）重新平衡摩擦力后，验证外力一定时，a与M的关系：通过多次实验，甲、乙两同学利用各自得到的数据得到的关系图像，如图④所示。该图像说明在甲、乙两同学做实验时_____（填“甲”或“乙”）同学实验中绳子的拉力更大。

14．小明同学通过实验探究多用电表欧姆挡的工作原理。

（1）小明同学利用自己所学物理知识，自制了一个欧姆表，他采用的内部等效电路图为甲图中的___________，表笔a为___________（选填“红”或“黑”）色。

（2）已知G表的满偏电流为，制作好欧姆表后，小明同学对欧姆表进行欧姆调零，他将上图中欧姆表的红黑表笔短接，G表指针位置如图乙，调节欧姆调零旋钮，使G表指针指在________位置（选填“0刻度”、“满偏”），即完成欧姆调零。用此欧姆表粗测某电阻的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________（选填“”或“”）挡，并重新欧姆调零后进行测量。

（3）经欧姆调零后，小明同学打算测量此欧姆表的电动势和内阻，他找到5个规格相同的标准电阻，他将n个（，2，3，4，5）电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间，记下串联电阻的个数n和对应电流表的读数。根据所得数据做出图像，如图丙所示，可求得欧姆表中电源的电动势为________V，该欧姆表的内阻为________。（结果保留三位有效数字）

（4）小明同学发现该欧姆表使用一段时间后，电源电动势减少，内阻增加，但仍然能欧姆调零，结合上述分析，则调零后用该表测量的电阻的测量值________真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

四、解答题

15．如图所示，在平面内，与轴负方向的夹角，在与x轴负方向区域内（含边界）存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第一象限内有平行于y轴向上的匀强电场。比荷为带负电的粒子，以速度从x轴上点平行于射入磁场，并从上的C点（图中C点未标出）垂直于离开磁场，与y轴相交于D点，最后回到x轴上的某点M。已知，M点与O点的距离，，，不计粒子的重力。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；

（2）匀强电场的电场强度大小；

（3）若仅改变磁感应强度的大小而其他条件不变，当磁感应强度满足什么条件时，粒子能到达第三象限。

16．光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49 J．在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示．放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5 m，B恰能到达最高点C．g取10 m/s2，求：

（1）绳拉断后B的速度vB的大小；

（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；

（3）绳拉断过程绳对A所做的功W．

17．某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到压强p随温度t的变化如图所示。已知图线Ⅰ描述的是体积为的等容过程，当温度为时气体的压强为；图线Ⅱ描述的是压强为的等压过程。取为，求

①等容过程中，温度为时气体的压强；

②等压过程中，温度为时气体的体积。

18．真空中有一半径为R的半圆柱形玻璃砖，其横截面如图所示，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖面上，经玻璃砖折射后，有部分光从BC边射出（只考虑第一次射向BC边的光线）。已知光线AO沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，。求：

（1）玻璃砖的折射率n；

（2）从BC边射出光的区域长度。

参考答案

1．D

【详解】设在最高点杆对球的力为F，取竖直向下为正方向：，解得：，所以杆对球的力竖直向上，是推力，大小为0.5mg，ABC错误D正确．

2．D

【详解】A．粒子散射实验是卢瑟福完成的实验，查德威克通过研究石蜡在“铍射线”照射下产生的新粒子发现了中子，A错误；

B．卢瑟福原子核式结构理论认为原子的全部正电荷处于很小的原子核中，B错误；

C．波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的，C错误；

D．爱因斯坦的光电效应方程得出的结论认为光电子最大初动能与光的频率和逸出功有关，与光照时间无关，D正确。

故选D。

3．A

【详解】设割草机受到的支持力大小为，割草机对草地的压力大小与割草机受到草地的支持力大小相等，割草机匀速前进,根据平衡条件有

解得

故选A。

4．C

【详解】A．0～t2内v-t图像的斜率不变，则小物块加速度不变，选项A错误；

B．因v-t图像的面积等于位移，可知小物块在0～t1内位移是t1～t2内的位移的4倍，选项B错误；

C．0～t2，摩擦力对物块做的功为

选项C正确；

D．0～t2，物块相对传送带的位移

物块与传送带间产生的热量为

选项D错误。

故选C。

5．D

【详解】AB．闭合开关时，电路接通，蹄形电磁铁产生磁性，吸引衔铁使小锤击打铃碗，导致电路断开，磁性消失，在弹性片的弹力作用下衔铁弹回，电路再次接通，故小锤击打铃碗时，电路断开，电磁铁没有磁性，电磁铁吸引衔铁，电能转化为磁场能，再转化为机械能，AB正确，不符合题意；

C．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动而产生的，C正确，不符合题意；

D．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，由安培定则可知，A端为N极，D错误，符合题意。

故选D。

6．C

【详解】根据题意，在两极处万有引力等于重力，有

在赤道上有

根据题意有

解得

对于星球的近地卫星，万有引力提供向心力

联立可得

故C正确，ABD错误。

7．B

【详解】A．由感应电动势的表达式可知，感应电动势的大小跟穿过回路磁通量的变化率成正比，故A错误；

B．闭合回路中感应电动势的大小与回路的导体材料无关，与磁通量的变化率和线框的匝数有关，故B正确；

C．只有导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体两端才会产生电势差，若导体平行于磁场且沿着平行于磁场的方向运动，则不会产生电动势，此时导体两端的电势差为零，故C错误；

D．闭合导体与磁场发生相对运动，但不一定导致磁通量的变化，则就不一定产生感应电流，故D错误。

故选B。

8．C

【详解】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法正确．

【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小．

9．B

【详解】由题意可知，P起振方向与波源起振方向相同，沿着y轴正方向振动，P点振动的振幅A=2cm，设P点的振动方程为，由题意知

rad/s

0.1s时，P在平衡位置，y1=0；再经过0.1s，即t2=0.2s时P到达波峰位置，y2=A=2cm，代入上式可解得

所以P的振动方程为

cm（）

故选B。

10．CD

【详解】A．由牛顿第二定律得

解得

故A错误；

B．由功能关系知物体增加的机械能等于拉力做的功为

故B错误；

C．物体高度上升了H，重力势能增加了mgH，故C正确；

D．物体动能的增加量等于合外力做的功

故D正确。

故选CD。

11．BC

【详解】A．由

可知，交变电流的频率

电阻R中电流方向每秒变化次数

A错误；

B．由线圈中的感应电动势的最大值

线圈中的感应电动势的有效值

B正确；

C．由

可解得

C正确；

D．由于

所以电阻R上的发热功率是线圈上的发热功率的4倍，D错误。

故选BC。

12．AC

【详解】A．电场强度方向沿电场线的切线方向，由图可知，A、C两点的电场强度方向相同，故A正确；

B．电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，B点的电场强度比D点的小，故B错误；

C．沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，C点电势比A点电势高，由

正电荷在C点的电势能高于在A点的电势能， 故C正确；

D．正电荷由D点静止释放，受电场力方向沿曲线的切线方向，所以运动的轨迹不会沿电场线的方向，故D错误。

故选AC。

13．     远大于     0.43     0.34     偏小     甲

【详解】（1）[1]根据题意，对整体，由牛顿第二定律可得

绳子的拉力

当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力。所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M远大于m的条件。

（2）[2]根据题意可知，相邻计数点间还有四个点未出，则计数点间的时间间隔为

小车在E点的速度

[3]由逐差法有

解得

（3）[4]由图③所示的图像可知，图像在横轴上有截距，当拉力F等于时，小车才产生力加速度，说明小车受到的合力小于拉力，可能是平衡摩擦力不足，在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏小造成的。

（4）[5]由牛顿第二定律得

图像的斜率：

图像斜率越大绳子的拉力越大，由图示图像可知，甲同学实验中绳子的拉力较大。

14．     C     红     满偏     ×1     1.58     256     大于

【详解】（1）[1][2]根据欧姆表的原理可知其内部有电源，有滑动变阻器调节其内阻，并且黑表笔接电源的正极，红表笔接电源的负极。

故选C。

（2）[3][4]欧姆调零当两表笔短路时，接入电路的外电阻最小，由欧姆定律知，可以通过调节滑动变阻器使电流表满偏，令指针指电流表的满偏电流刻度处，进行调零；

[4]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，示数较小，说明倍率挡选择过高，他应该换用“×1”挡；

（3）[5][6]根据闭合欧姆定律可知

整理得

由图丙可知

即

（4）[7]当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式

欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由

可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。

15．（1）0.1T；（2）；（3）

【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示

由几何关系得

由牛顿运动定律得

解得磁感应强度的大小为

（2）粒子进入电场后做类斜抛运动（如上图）。由几何关系得

在轴方向

在轴方向

解得

（3）该粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹与边界相切时，恰好能到达第三象限。如图所示

由几何关系知

由牛顿第二定律得

解得

故当磁感应强度时，粒子能到达第三象限。

16．（1）vB=5m/s（2）4N•s（3） 8J

【详解】试题分析：（1）设B在绳被拉断后瞬时的速率为vB，到达C点的速率为vC，

根据B恰能到达最高点C有：-----①

对绳断后到B运动到最高点C这一过程应用动能定理：-2mBgR=mBvc2-mBvB2---------②

由①②解得：vB=5m/s．

（2）设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向，

弹簧的弹性势能转化给B的动能，Ep=mBv12------③

根据动量定理有：I=mBvB-mBv1 -----------------④

由③④解得：I="-4" N•s，其大小为4N•s

（3）设绳断后A的速率为vA，取向右为正方向，

根据动量守恒定律有：mBv1=mBvB+mAvA-----⑤

根据动能定理有：W=mAvA2------⑥

由⑤⑥解得：W=8J

考点：动能定理；动量守恒定律；动量定理

【名师点睛】该题考查了多个知识点．我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题．其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功．应用动量定理和动量守恒定律时要规定正方向，要注意矢量的问题．

17．①；②

【详解】①在等容过程中，设0℃时气体压强为p0；根据查理定律有

解得

②当压强为p2，温度为0℃时，设此时体积为V2，则根据理想气体状态方程有

解得

18．（1）2；（2）

【详解】（1）根据题意，光线在O点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则得

C=30°

根据

解得

n=2

（2）如图所示

进入玻璃中的光线①垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射．光线①左侧的光线（如：光线②）经球面折射后，射在BC上的入射角一定大于临界角，在BC上发生全反射，不能射出。光线①右侧的光线经半球面折射后，射到BC面上的入射角均小于临界角，能从BC面上射出。最右边射向半球的光线③与球面相切，入射角

i=90°

由折射定律知

解得

r=30°

根据几何知识可知光线③将在BC边发生全反射，在光线③左侧的光线，都能从BC边射出，所以在BC面上射出的光束宽度应是