2022-2023学年重庆市高三下学期第三次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年重庆市高三下学期第三次模拟考试物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：___________

一、单选题

1．关于近代物理知识，下列说法正确的是（　　）

A．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期

B．铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，核子的比结合能变大

C．根据衰变释放电子现象，汤姆孙提出原子结构的枣糕模型

D．放射线是一种必须要防护的危害，对人类生产、生活无益

2．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

3．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　　）

A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多

B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路

C．在非纯电阻电路中，

D．焦耳热适用于任何电路

4．2021年2月，“天问一号”火星探测器经三次近火制动后，进入运行周期为T的椭圆形火星停泊轨道，轨道到火星表面的最近距离与最远距离之和为2h，火星半径为R。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为T，引力常量为G。依据以上条件可求得（   ）

A．飞船和“天问一号”探测器的质量 B．飞船绕火星飞行的半径为h

C．火星的质量为 D．火星的密度为

5．自华为正式发布P50/P50Pro系列以来，真可谓一机难求。华为P50Pro搭配的是一块4360mAh的电池，支持最高66W的有线超级快充和50W的无线超级快充，同时还支持无线反向充电，这里与“mAh”相对应的物理量是（　　）

A．功率 B．电容 C．电量 D．能量

6．如图（a）所示的无人机具有4个旋翼，可以通过调整旋翼倾斜度而产生不同方向的升力。某次实验，调整旋翼使无人机受竖直向上的恒定升力F从地面静止升起，到达稳定速度过程中，其运动图像如图（b）所示。假设无人机飞行时受到的空气阻力与速率成正比，即，方向与速度方向相反，则下列说法正确的是（　　）

A．无人机在第内的位移等于

B．无人机在第内的速度变化量与第内的速度变化量相等

C．空气给无人机的作用力逐渐增大

D．空气给无人机的作用力逐渐减小

7．“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。电子偏转器的简化剖面结构如图所示，A、B表示两个同心半圆金属板，两板间存在偏转电场，板A、B的电势分别为、。电子从偏转器左端的中央M进入，经过偏转电场后到达右端的探测板N。动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板N的不同位置，初动能为的电子沿电势为的等势面C（图中虚线）做匀速圆周运动到达板N的正中间。动能为、的电子在偏转电场作用下分别到达板N的左边缘和右边缘，动能改变量分别为和。忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响。下列判断正确的是（　　）

A．偏转电场是匀强电场 B．

C． D．

8．如图所示，一个竖直放置的轻弹簧，下端固定在水平桌面上，初始时刻，弹簧处于原长，现将一小球在弹簧上端无初速释放。已知过程中弹簧始终保持竖直且在弹性限度内，不计空气阻力，则在释放小球至下落到最低点的过程中（　　）

A．小球的机械能保持不变

B．弹簧对小球做的功等于小球动能的变化

C．小球、弹簧组成的系统的机械能保持不变

D．小球、弹簧组成的系统的机械能先增大后减小

9．下列说法正确的是（　　）

A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药油

B．冷暖空调既能制冷又能制热，说明自发的热传递不存在方向性

C．晶体熔化时温度会升高

D．气体在等压膨胀过程中，单位时间与单位面积碰撞的分子数目一定会增加

10．如图所示，图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法中正确的是（　　）

A．在t=0.1s时，质点Q向y轴正方向运动

B．从t=0.1s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm

C．在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

D．质点Q简谐运动的表达式为

二、多选题

11．如图所示，用与竖直方向成θ角（θ<45°）的倾斜轻绳a和轻绳b共同固定一个小球，这时绳b在水平位置1的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内，逆时针转过θ角到位置2固定，绳b的拉力变为F2，再转过θ角到位置3固定，绳b的拉力变为F3则（　　）

A．F1=F2 B．F1=F3 C．F2>F3 D．F2<F3

12．如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨以及直宽轨组合而成，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，等长且与均相互平行，等长、共线，且均与垂直，窄轨间距为，宽轨间距为L。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场。由同种材料制成的相同金属直棒a、b、c始终与导轨垂直且接触良好，棒长为L、质量为m、电阻为R。初始时b、c棒静止于导轨段某位置，a棒从段某位置以初速度向右运动，且a棒距窄轨右端足够远，宽轨、足够长。下列判断正确的是（　　）

A．a棒刚开始运动时的加速度大小为

B．经过足够长的时间，a、b棒的速度为相等

C．整个过程中通过b棒的电荷量为

D．整个过程中b棒产生的焦耳热为

三、实验题

13．实验课上同学们利用电火花计时器等器材，研究小车做匀加速直线运动的规律，其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示，图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，在纸带上选定的相邻两个计数点之间还有四个打出点没有画出，电源频率为。

（1）在本次实验中，所用实验器材除了电火花计时器、小车、一端带定滑轮的长木板、细绳、钩码等器材之外，还必须使用的有________（填选项序号）。

A．秒表    B．天平    C．刻度尺    D．以下交流电源  E．交流电源    F．电压合适的直流电源

（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是_______；

A．先接通电源，后让纸带运动     B．先让纸带运动，再接通电源

C．让纸带运动的同时接通电源     D．先让纸带运动或先接通电源都可以

（3）由图中的数据可知，打下C点时的速度大小为_______

（4）由图中的数据可知，小车运动的加速度大小______（以上计算结果均保留两位有效数字）。

14．某同学用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。

（1）图甲电路中定值电阻的作用为__________________。

（2）调节滑动变阻器，记录电压表与电流表示数，作电压电流图线如图乙中曲线①所示。通过检查，发现错把一非定值电阻连在了电路中。

（3）该同学测量了所用非定值电阻的伏安特性曲线如图乙中曲线②所示。

（4）由图乙中给出的数据可得电源的电动势为_________V，内阻为_________。

（5）由图乙中给出的数据，若把该电阻直接串接在该电源上，其消耗的电功率为_________W，由于电表有内阻，则该功率测量值_________（填“偏大于”“偏小于”或“等于”）真实值。

四、解答题

15．如图所示，倾角的足够长传送带以恒定速率顺时针运行。一小物块以的速度由传送带底部滑上传送带。已知物块与传送带间的动摩擦因数，，，重力加速度取。求物块：

（1）刚冲上传送带时的加速度大小a；

（2）相对于传送带滑行的时间t；

（3）相对于传送带滑行的距离。

16．如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动，碰撞后B球静止．已知碰撞时间为，A、B的质量均为求：

碰撞后A球的速度大小；

碰撞过程A对B平均作用力的大小．

17．如图所示，P、Q是两个厚度不计的活塞，可在竖直固定的两端开口的气缸内无摩擦地滑动，其面积分别为S1=30cm2、S2=10cm2，质量分别为M1=1.5kg、M2=2.5kg，它们之间用一根长为的轻质细杆连接，静止时气缸中气体的温度T1=600K，活塞P下方气柱（较粗的一段气柱）长为d=12cm，已知大气压强p0=1×105Pa，g=10m/s2，缸内气体可看作理想气体，活塞在移动过程中不漏气。

（i）求活塞静止时气缸内气体的压强；

（ii）若缸内气体的温度逐渐降为了T2=300K，已知该过程中缸内气体的内能减小100J，求活塞下移的距离h和气体放出的热量Q。

18．2021年12月9日，王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所示。一束单色光从外球面上的点以与连线成角度射入球中。已知水的折射率为，内球面半径为，外球面半径为，光速为c，。求：（1）光在水中的传播速度；

（2）能使光在内球表面上发生全反射的入射角的取值范围。（不考虑球内多次反射）

参考答案

1．B

【详解】A．外界的物理因素不会改变放射性元素的半衰期，故A错误；

B．铀235吸收慢中子裂变成中等质量原子核的过程中，释放能量，生成物更稳定，比结合能更大，故B正确；

C．汤姆孙发现了电子，从而提出原子结构的枣糕模型，故C错误；

D．放射线也可能是有益的，如使用放射线作用于医学领域用于CT检查或放射治疗，故D错误。

故选B。

2．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。

3．A

【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短和是否是纯电阻电路有关， A错误；

B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路，B正确；

C．在非纯电阻电路中，总功率大于热功率，，C正确；

D．焦耳热适用于任何电路，D正确；

本题选择错误的，故选A。

4．D

【详解】B．探测器进入椭圆形火星停泊轨道时半长轴

假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，周期也为T，根据开普勒第三定律知

（k常量）

飞船绕火星飞行的半径是R＋h，B错误；

AC．设火星质量M，飞船和“天问一号”探测器的质量为m，由万有引力提供向心力

得

而m无法求出，AC错误；

D．将火星看作质量分布均匀的球体，有

M = ρV

联立解得

D正确。

故选D。

5．C

【详解】由公式q=It可知，mAh是电量的单位，其对应的物理量是电量，故C正确，ABD错误。

6．D

【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知无人机在第内的位移满足

故A错误；

B．根据图像的切线斜率表示加速度，可知到达稳定速度的过程中，无人机的加速度逐渐减小，无人机在第内的速度变化量大于第内的速度变化量，故B错误；

CD．空气给无人机的作用力是升力和阻力的合力，由于无人机的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得

可知空气给无人机的作用力逐渐减小，故C错误，D正确。

故选D。

7．D

【详解】AB．由题意可知电子在偏转器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，等势面C上电场强度大小相等，但方向不同，而匀强电场处处大小相等，方向相同，电子受力的方向与电场的方向相反，所以B板的电势较高，故AB错误；

C．相较于做匀速圆周运动的电子，动能为的电子在做近心运动，动能为的电子在做离心运动，可知

故C错误；

D．该电场是辐射状电场,内侧的电场线密集，电场强度大，根据定性分析可知

即

所以

故D正确。

故选D。

8．C

【详解】A．小球在下落过程中，弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减少，故A错误；

B．小球在下落过程中，弹簧弹力对小球做负功，重力对小球做正功，根据动能定理可知弹簧弹力对小球做的功与重力对小球做的功之和等于小球动能的变化量，故B错误；

CD．小球在下落过程中，对小球与弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，因此小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故C正确，D错误。

故选C。

9．A

【详解】A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药油，故A正确；

B．冷暖空调既能制冷又能制热，但是要消耗电能，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传给低温物体，相反方向不能自发进行，故B错误；

C．晶体具有固定熔点，熔化过程需要吸热，但温度保持不变，故C错误；

D．气体在等压膨胀过程中，气体体积变大，单位体积内的气体分子数变少，所以单位时间与单位面积碰撞的分子数目减少，故D错误。

故选A。

10．C

【详解】A．由图乙可知，时，质点Q向y轴负方向运动，故A错误；

BC．由于时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，波向轴负方向传播，则时，质点P向y轴正方向运动；由图乙可知，周期为，从到，由于

且时，质点P向y轴正方向运动，质点P通过的路程应满足

在时，质点P处于平衡位置下方，质点P的位移为y轴负方向，则质点P的加速度方向与y轴正方向相同，故B错误，C正确；

D．质点Q简谐运动的表达式为

故D错误。

故选C。

11．BD

【详解】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图：

通过几何关系可知，力F2垂直于细线，故有：

F1=F3＞F2

故BD正确，AC错误。

故选BD。

12．CD

【详解】A．a棒刚开始运动时，感应电动势为

电路中电流为

a棒的安培力为

根据牛顿第二定律得

A错误；

B．经过足够长时间，电路中无电流，有

对a导体棒，根据动量定理得

对b导体棒，根据动量定理得

联立解得

B错误；

C．对b导体棒，根据动量定理得

解得

C正确；

D．根据能量守恒得

两导体棒发热量关系为

解得

D正确。

故选CD。

13．     CE     A     0.96     2.40

【详解】（1）[1]实验中除了电火花计时器、小车、一端带定滑轮的长木板、细绳、钩码等器材之外，还必须使用交流电源给打点计时器供电，使用刻度尺测量计数点之间的距离，故选CE；

（2）[2]如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；为充分利用纸带、提高纸带的利用率，实验应先接通电源，后让纸带运动。

故选A。

（3）[3]每两计数点之间还有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔

根据匀变速直线运动的推论，即某段时间内的中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，则可求出打下C点时小车的瞬时速度

（4）[4]根据匀变速直线运动的推论，有

可得小车的加速度大为

14．     保护电阻                    偏小于

【详解】（1）[1]图甲电路中定值电阻的作用为保护电阻，防止滑动变阻器接入电路中阻值为0时，电路电流过大，烧坏电源和电表。

（4）[2]由图乙中曲线①可知，电源的电动势为

[2]由图乙可知，当电压表示数为时，电流表的示数为，由欧姆定律可知，此时非定值电阻的阻值为

由闭合回路欧姆定律有

解得

（5）[4]根据题意可知，若把该电阻直接串接在该电源上，即滑动变阻器接入电路的电阻为0，图乙中曲线①可知，此时电流表的示数为，由图乙曲线②可知，此时非定值电阻两端的电压为，则消耗的电功率为

[5]由图乙曲线②可知，非定值电阻的阻值随着电流的增大而增大，由于电压表的内阻分流影响可知，此时流过非定值电阻的电流大于电流表的示数，则此时非定值电阻两端的电压大于，则该功率测量值偏小于真实值。

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）物块速度小于传送带速度，则物块刚冲上传送带时受到沿传送带向上的滑动摩擦力，由牛顿第二定律

解得

（2）设经时间t物块与传送带共速，共速前物块在传送带上做匀加速直线运动

解得

（3）共速后，两者相对静止。此过程中传送带运动的距离

物块的位移

相对滑行的距离

16．(1)  (2)

【详解】①、B系统动量守恒，设B的运动方向为正方向

由动量守恒定律得

解得；

②对B，由动量定理得，

解得；

17．（i）；（ii）10cm，124J

【详解】（ⅰ）对两个活塞的整体受力分析可得

解得

（ⅱ）由以上分析可知逐渐降温的过程中活塞始终受力平衡，内部气体为等压变化，则

其中

解得

活塞下降的过程对内部气体用热力学第一定律得

其中

以上解得

放出热量为124J。

18．（1）；（2）

【详解】（1）根据题意，由公式，可得光在水中的传播速度

（2）根据题意，光在内球面上恰好发生全反射时的光路如图所示

则有

则有

对由正弦定理可得

解得

光在外球面根据折射定律有，故有

解得

当折射光线与内球面相切时，入射角取最大值，光在外球面的折射角最大为，光路如图所示

由几何关系得

根据折射定律有，解得

故能使光在内球表面上发生全反射的入射角的取值范围为