重庆市兼善中学2022-2023学年高三物理下学期5月月考试题（Word版附解析）

重庆市兼善中学2022-2023学年高三（下）5月月考物理试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24分）

1. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，工人先将兜篮拉至D点，且OC=OD，然后缓慢地从图示D点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

B. 工人对绳的拉力一直变大

C. 绳OD的拉力越来越小

D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为

【答案】A

【解析】

【详解】A．由于王进缓慢运动，受力平衡，OD、CD两绳拉力合力等于mg，A正确；

BC．设OD绳拉力为T，与竖直方向夹角为α，工人拉CD绳子的力为F，与竖直方向夹角为β，如图所示

由几何关系可知

由正弦定理得

随着王进从C点缓慢运动到E点的过程中，α减小，β增加， T增加；

β增加，可得F减小，BC错误；

D．当β=30o时，α=30o，代入可得工人对绳的拉力

D错误。

故选A。

2. 如图所示,一倾角θ=60°、质量为M的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有垂直于光滑斜面的挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为m的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动。已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g，下列说法正确的是（    ）

A. 斜面对小球的支持力大小为

B. 水平推力大小

C. 若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大

D. 若撤去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．对跟着斜面一起向右做匀加速运动的小球受力分析，斜面光滑则不受摩擦力，弹簧处于原长则不受弹力，如图所示：

由合成法和牛顿第二定律可得：

可得：

故A错误；

B．对小球和斜面的整体受力分析，已求出加速度，由牛顿第二定律：

竖直方向：

水平方向：

联立解得：

故B错误；

C．若增大推力，小球和斜面的整体在竖直方向的受力不变，即

则地面的滑动摩擦力不变，故C错误；

D．若撤去推力斜面将向右减速运动，加速度水平向左，小球因为惯性相对斜面向下运动，弹簧伸长，若刹车加速度达到临界加速度后，小球和斜面无挤压，甚至出现相对斜面飘起的状态，如图所示：

故有：

可得：

故D正确。

故选D。

3. 甲、乙两质点在同时同地沿同一方向直线运动速度一时间图象如图所示．则下列说法正确的是（ ）

A. 在 t1时刻两车加速度大小相等

B. 从t1到t2时间内的任一时刻都不会出现两质点加速度大小相等

C. 从0到 t1时间内，甲的位移较大

D. t1到t2时间内，甲的平均速度较大

【答案】D

【解析】

【详解】A项：v-t图象中图线的斜率表示加速度，由图可知，t1时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率，故A错误；

B项：v-t图象中图线的斜率表示加速度，由图象可知，在时间段内两图线的斜率会出现相等，故B错误；

C项：v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示位移，由图象可知，从0到 t1时间内乙的位移大于甲的位移，故C错误；

D项：v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示位移，由图象可知，t1到t2时间内，甲的位移大，时间相同，所以甲的平均速度较大，故D正确．

故应选：D．

4. 如图所示，两根相同的竖直悬挂的弹簧上端固定，下端连接一质量为40g的金属导体棒部分导体棒处于边界宽度为d=10cm的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。导体棒通入4A的电流后静止时，弹簧伸长量是未通电时的1.5倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直保持水平，则磁感应强度B的大小为（取重力加速度g=10m/s2）（　　）

A. 0.25T B. 0.5T C. 0.75T D. 0.83T

【答案】B

【解析】

【详解】未通电时，导体棒的重力与两弹簧的弹力相等，根据平衡条件可知

通电后，通过导体棒的电流方向为从右向左，根据左手定则可知安培力竖直向下，根据平衡条件可知

两式相比得

解得

5. 如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和绝热外筒间封闭了一定体积的理想气体，内筒中有水。在对水加热升温的过程中，被封闭的空气（　　）

A. 内能保持不变

B. 所有分子运动速率都增大

C. 分子势能减小

D. 分子平均动能增大

【答案】D

【解析】

【详解】AD．水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，气体分子的平均动能增大，A错误，D正确；

C．分子间距离不变，故分子间分子势能不变，C错误；

B．由于温度是分子平均动能的标志是一个统计规律，温度升高时并不是所有分子的动能都增大，有少数分子动能可能减小，故不是所有分子运动速率都增大，B错误。

故选D

6. 一条绳子左端固定在挡板上，如图为以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形，关于这列波的说法正确的是（　　）

A. 这列波遇到障碍物不可能发生衍射现象

B. 再经过一段时间，质点Q将运动到挡板处

C. 质点P刚开始振动时，振动方向向下

D. 波传播到挡板处会被反射回去，反射波与前进波会发生干涉现象

【答案】D

【解析】

【详解】A．衍射是波特有的现象，绳波也可以衍射，故A错误；

B．绳波是横波，波上的质点并不会沿波的传播方向发生位移，只能在与传播方向垂直的方向来回振动，故B错误；

C．质点P刚开始振动时振动方向即为此刻Q的振动方向，波向左传播，右边质点带动左边质点，Q此刻右边质点位置比它高，说明Q此刻振动方向向上，所以质点P刚开始振动时振动方向也是向上的，故C错误；

D．故选。波遇到障碍物，也会发生反射，反射波频率不变，与前进波相遇会发生干涉现象，故D正确。

故选D。

二、多选题（本大题共4小题，共20分）

7. 如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，a、b接如图乙所示电压，R0、R1均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表A1的示数减小了0.1A，电流表A2的示数减小了0.5A，则下列说法正确的是（　　）

A. 变压器原副线圈匝数之比5∶1

B. 电压表V2的示数为40V

C. 电压表V3示数变化量的大小与电流表A1示数变化量的大小的比值不变

D. 若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表V3与V1的比值变小

【答案】AC

【解析】

【详解】A．B．由公式

得

又

由图乙可知

解得

故A正确，B错误；

C．电压表V3示数变化量的大小 与电流表A2示数变化量的大小的比值

保持不变，又

所以

保持不变，故C正确；

D．若将滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，所以副线圈电流变小，定值电阻的分压变小，故电压表V3的示数变小，而电压表V1的示数不变，电压表V3的示数与电压表V1的示数的比值变大，故D错误。

故选AC。

8. 固定在振动片上的金属球周期性触动水面可以形成水波。当振动片同时在水面上移动时拍得一幅如图所示的图片，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是（　　）

A. 该图样是由水波向各个方向的传播速度大小不同形成的

B. 此时图片表示金属球向A侧移动

C. 要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度

D. 要使A处水波的振动频率增加，必须增大振动片的振动频率

【答案】BC

【解析】

【详解】A．波在介质中传播速度取决于介质，所以水波向各个方向的传播速度大小相等，A错误；

B．图中靠近A测相邻两波峰间距减小，波长变短，频率增大，根据多普勒效应，说明振动片在向A测移动，B正确；

C．增大振动片在水面上移动的速度，则沿振动片运动方向上，相邻两个波峰间距更近，实验现象更明显，C正确；

D．根据多普勒效应，A处水波的振动频率不仅与振动片的振动频率有关，还与振动片的移动速度有关，要使A处振动频率增加，可以通过增大振动片向左移动的速度实现，D错误。

故选BC。

9. 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。如图，北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星（GEO，绕行周期24小时）、倾斜地球同步轨道卫星（IGSO，绕行周期24小时）和中圆地球轨道卫星（MEO，绕行周期12小时）组成。下列关于以上三类北斗卫星的说法正确的是（　　）

A. MEO卫星运行的线速度大于第一宇宙速度

B. GEO卫星与IGSO卫星运行周期相同，所以线速度大小也相同

C. GEO卫星的向心加速度大于MEO卫星的向心加速度

D. IGSO卫星的道半径是MEO卫星轨道半径的倍

【答案】BD

【解析】

【详解】A．第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，所以MEO卫星运行的线速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误；

B．GEO卫星与IGSO卫星运行周期相同，所以线速度大小相同，故B正确；

C．根据万有引力提供向心力，得

得

，

可知GEO卫星轨道半径大于MEO卫星的轨道半径，则GEO卫星的向心加速度小于MEO卫星的向心加速度，故C错误；

D．根据，得

可知IGSO卫星的轨道半径是ME0卫星轨道半径的倍，故D正确。

故选BD。

10. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。粒子从N到M的过程中（　　）

A. 在M点的速率最大 B. 所受电场力沿电场方向右

C. 加速度不变 D. 电势能始终在增加

【答案】CD

【解析】

【详解】AD．由图可知，粒子从N到M的过程，电场力一直做负功，则粒子的动能减小，速度减小，到达轨迹的最右点M时，速率最小，电势能始终在增加，故A错误，D正确；

B．粒子带负电，所受电场力与电场方向相反，沿电场方向向左，故B错误；

C．粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，则加速度不变，故C正确。

故选CD。

三、实验题（本大题共2小题，共18分）

11. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置，图中物块A的质量为，物块B和遮光片的总质量为（），两者通过定滑轮用轻细线连接。一开始用手托着B，两者处于静止状态，细线伸直，此时光电门与遮光片的距离为H。释放物块B，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间。已知遮光片的宽度为d，且，重力加速度为g。测量遮光片的宽度d的部分刻线如图乙所示。

（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度___________cm。

（2）物块B经过光电门时的速度___________。（保留两位有效数字）

（3）验证机械能守恒时，在误差允许的范围内，需要满足关系式___________。（用题中所给的字母表示）

（4）在实际运算验证时，（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为产生误差的原因可能是___________（答对一条即可给分）。

【答案】    ①. 1.055    ②. 2.5    ③.     ④. 存在阻力作用

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺示数为，游标示数为

则速光片宽度为

（2）[2]物块B经过光电门的瞬时速度

（3）[3]系统重力势统的减小量为

系统动能的增加量为

当

时，系统机械能守恒。

（4）[4]在实际运算验正时，（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的原因是存在阻力作用。

12. 某同学利用图1所示电路测量量程为2.5mA的电流表的内阻(内阻约为几欧姆)，可供选择的器材有：

电阻箱R(最大阻值99999.9Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)

滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ)

定值电阻R3(阻值100Ω)

定值电阻R4(阻值1kΩ)

直流电源E(电动势3V)

开关2个

导线若干

实验步骤如下

①按电路原理图连接线路；

②将滑动变阻器的滑片移到图1中最左端所对应的位置，闭合开关S1；

③调节滑动变阻器，使电流表满偏；

④4保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S2，调节电阻箱阻值，使电流表的示数为2.00mA，记下电阻箱的阻值

回答下列问题：

(1)实验中应选择滑动变阻器________ (填“R1”或“R2”)，选择定值电阻_______(填“R3"或“R4”)．

(2)根据图1所示电路图，用笔画线代替导线完成图2中的实物图连接________．

(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为5Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电流表的内阻为_______Ω

【答案】    ①. R1    ②.     ③.     ④. 1.25

【解析】

【详解】（1）[1][2]．实验中滑动变阻器用分压电路，则要选择阻值较小的R1；电流计要达到满偏，则

则选择定值电阻R4．

（2）[3][4]．实物图连接如图；

当电路中总电流保持2.5mA不变时，电流计的读数为2mA时，电阻箱分流为0.5mA，电阻箱电阻为5Ω，由分流原理可知，电流计的电阻为1.25Ω.

四、计算题（本大题共3小题，共38分）

13. 如图1所示，一质量为m=1.0kg的物块静止在水平桌面上的P点，从t=0时刻开始，物块在水平拉力F的作用下向左运动，3.0s末物块运动到Q点且速度为零，5.0s末物块回到出发点P．F随时间t的变化关系如图2所示．已知物块与桌面间的动摩擦因数μ= 0.2，取重力加速度g=10m/s2．求：

（1）PQ之间的距离d；

（2）0~5.0s内，水平拉力F对物块所做功W；

（3）2.0s末水平拉力的大小F2．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）3.0~5.0s内，物块所受水平拉力大小，滑动摩擦力大小，合外力恒定，物块做初速度为零的匀加速直线运动．

根据牛顿第二定律，物块的加速度大小：

所以这段时间物块的位移大小，即PQ间的距离：        

（2）5.0s时物块的速度：

在0~5.0s内，根据动能定理有：       

解得：       

（3）由F-t图可知，t=0时水平拉力的大小．设0~2.0s内水平拉力的冲量大小为IF．

根据F- t图线与t轴围成的面积可知：

在0~3.0s内，根据动量定理有：     

解得：    

故本题答案是：（1）（2）（3）

【点睛】在物理解题中如果遇到图像问题时一定要注意图像中面积或者斜率是否代表一定的物理意义，并利用图像解题．

14. 如图所示，固定的汽缸Ⅰ和汽缸Ⅱ的活塞用劲度系数为的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中．两汽缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动．初始时两活塞静止不动，与汽缸底部的距离均为，环境温度为T0＝300 K，外界大气压强为，弹簧处于原长．现只给汽缸Ⅰ缓慢加热，使汽缸Ⅱ的活塞缓慢移动了5cm．已知活塞没有到达汽缸口，弹簧能保持水平，汽缸内气体可视为理想气体．求此时：

(a)弹簧的形变量；

(b)汽缸Ⅰ内气体的温度．

【答案】(1) （2）

【解析】

【详解】(a)初始时弹簧处于原长说明两汽缸内气体压强均为

加热后，对汽缸Ⅱ的活塞受力分析得

…………①

对汽缸Ⅱ内气体，由玻意耳定律

…………②

联立解得

（b）对汽缸Ⅰ内气体，由理想气体状态方程

…………③

对汽缸Ⅰ的活塞受力分析得

…………④

由几何关系

…………⑤

联立解得

15. 如图所示，间距L=1m的两光滑金属导轨相互平行放置，水平导轨与倾斜导轨之间用绝缘材料平滑连接。倾斜轨道的倾角θ=37°，在倾斜轨道上端有一单刀双掷开关S，可连接E=9V，r=2Ω的电源或C=F的未充电的电容器。在倾斜导轨区域和直导轨CDGH矩形区域存在着相同的磁场，方向竖直向上，在水平导轨的右端连接了R2=10Ω的电阻。已知R1=10Ω，d=3m，将开关S与1相连，一质量m=0.1kg的金属导体棒ab恰好能静止在高h=3.6m的倾斜导轨上。不计其他一切电阻和阻力，取g=10m/s2。求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）将开关S掷向2后，ab棒滑到MN处的速度v；

（3）ab棒通过CDGH磁场区域过程中R2上产生的焦耳热。

【答案】（1）B=1T；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）导体棒ab恰好能静止在倾斜导轨上，根据受力分析有

根据闭合回路欧姆定律有

代入数据解得

B=1T

（2）将开关S掷向2后，对ab棒根据牛顿第二定律有

又

解得

根据匀变速运动规律有

则ab棒滑到MN处的速度

（3）设ab棒出GH边界时的速度为，根据动量定理有

又

解得

根据能量守恒有