44，2024届重庆市七校联盟高三下学期三诊考试物理试题

这是一份44，2024届重庆市七校联盟高三下学期三诊考试物理试题，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.为了测量某电荷的电荷量，某同学仿造密里根油滴实验，将两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可观察到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是( )
A. 悬浮油滴带正电B. 悬浮油滴的电荷量为mgU
C. 增大场强，悬浮油滴将向上运动D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
2.“鹊桥二号”中继星重1.2吨，天线长4.2米，设计寿命为8年。2024年3月我国在文昌发射场使用长征八号运载火箭将“鹊桥二号”卫星送入地月转移轨道，进入环月圆轨道稳定运行后，再通过两轨道的交点A进入环月椭圆轨道，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 卫星的发射速度应该大于第二宇宙速度
B. 卫星在A点从圆轨道进入椭圆轨道需要减速
C. 卫星在圆轨道经过A点比在椭圆轨道经过A点的向心加速度更大
D. 在圆轨道的周期小于在椭圆轨道的周期试卷源自 期末大优惠，全站资源一元不到！即将回复原价。3.坐过山车时，人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺，让人感觉惊险刺激。如图所示，某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变，则该过程中( )
A. 该游客的机械能守恒B. 该游客所受合力始终为零
C. 该游客所受合力做功为零D. 该游客所受重力的瞬时功率一定变大
4.紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。已知太阳光中的紫外线频率主要在7.5×1014Hz∼9.5×1014Hz，而明火中的紫外线频率主要在1.1×1015Hz∼1.5×1015Hz，下列说法正确的是( )
A. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化
B. 电源左边接正极有利于提高报警装置的灵敏度
C. 只有明火照射到K极的时间足够长，电压表才会有示数
D. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于1.5×1015Hz
5.甲图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为乙图所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是( )
A. 0.5×10-2s时电压表的示数为5V
B. 电压表的示数始终为5 2V
C. 原线圈中交变流电的频率为50Hz，原线圈中的电流方向每秒改变50次
D. 若n1n2=11200，则可以实现燃气灶点火
6.神奇的倒挂彩虹被称作“天空的微笑”，它是由大量薄且均匀的扁平六角片状冰晶(如图甲所示)折射形成。光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角α增大到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见，简化光路如图乙所示，以下分析正确的是( )
A. 光线有可能在下表面发生全反射
B. 光线从空气进入冰晶后传播速度变大
C. 红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小
D. 随太阳高度角α增大，紫光比红光先在侧面发生全反射
7.如图(a)，轿厢内质量为0.5kg的物块的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着且保持静止，物块与轿厢水平底面间的动摩擦因数为0.3。t=0时，轿厢在竖直轨道作用下由静止开始运动，轨道对轿厢竖直向上的作用力 F的大小随时间t的变化如图(b)所示，t=10s时，物块恰好相对轿厢底面滑动。轿厢和厢内物块的总质量为500kg，重力加速度大小取g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. t=10s时，轿厢的加速度大小为2.4m/s2
B. t=10s时，轿厢对物块的支持力大小为5N
C. t=10s时，轿厢的速度大小为10m/s
D. 物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中，物块在水平方向上做匀加速直线运动
二、多选题：本大题共3小题。
8.潜水员在水中呼出的CO2气泡，从水下几米深处快速上升到水面，这一过程中气体与外界未实现热交换。将气泡内的CO2气体视为理想气体，则在这一过程中，下列说法正确的是( )
A. CO2分子的平均动能保持不变B. CO2气体温度降低
C. 气泡内CO2分子的数密度不变D. 气泡体积增大，CO2气体对外做功
9.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，其周期为3s，振幅为6cm，在波的传播方向上有P、Q两点，PQ=2.4m且小于波长。某一时刻P、Q两处质点都位于y轴正向1/2振幅处且分别向下和向上振动。以该时刻为计时起点，则波速v和Q处质点在2s内的路程大小d是( )
A. v=0.8m/sB. v=2.4m/sC. d=15cmD. d=16cm
10.如图1所示，空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=10T，电阻忽略不计的足够长、光滑的水平金属导轨间的距离L=0.1m。电阻均为R=10Ω、质量分别为ma=0.2kg、mb=0.1kg的导体棒a、b垂直导轨放置，计时开始导体棒a受到水平向右的恒力F作用，a、b从静止开始做加速运动，t1时刻导体棒a的速度正好达到v0=10m/s，此后两导体棒达到稳定的运动状态，图2是导体棒a、b运动的v-t图像，两根导体棒在运动过程中始终与导轨保持垂直且良好接触，不计水平金属导轨的电阻，磁场的范围足够大。下列说法正确的是( )
A. 0∼t1时间间隔内，安培力对导体棒b做的功等于2.5J
B. 0∼t1时间间隔内，通过导体棒a某一横截面的电荷量为0.5C
C. t2与t1差值为4s
D. F的大小为0.5N
三、实验题：本大题共2小题。
11.某同学用图(a)所示装置研究滑块在水平传送带上的运动。实验前，该同学已先测出滑块和位移传感器(发射器)的总质量为M=0.4kg。
实验中，该同学让传送带保持恒定的速度，将滑块由静止轻放在传送带上 O处并将此时刻作为计时起点，用位移传感器测出了各时刻 t滑块相对于O的位移x，利用测得的多组数据在图(b)所示的x-t坐标中描出了14个点。(所有计算结果均保留两位有效数字)
(1)根据描出的点作出滑块运动的x-t图线，可以得出以下结论：
①滑块在传送带上先做的是直线运动;
②传送带的速度大小为__________m/s;
③滑块做匀加速直线运动的加速度大小为5m/s2。
(2)若重力加速度大小取g=10m/s2，则利用实验数据可求得：
①滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=__________;
②在0.10s末∼0.60s末这段时间内，滑块与传送带间因摩擦产生的热量为Q=__________J。
12.很多电子设备的屏幕是电阻式触摸屏，其原理可简化为：按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，如图(a)，从而改变接入电路的电阻。
(1)某兴趣小组找到一块电阻式触摸屏单元，将其接入电路中，简化电路如图(b)。先将开关闭合到1让电容器充满电，再将开关切换到2，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图(c)中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则按压状态对应的图像应为图(c)中的___________(填“虚线”或“实线”)所示。
(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。几位同学想较准确测量此电阻，可供使用的器材有：
A.电源E(电动势为3 V，内阻约为1Ω)；
B.电压表V(量程为15 V，内阻约为10kΩ)；
C.电流表A1(量程为3 mA，内阻为5Ω)；
D.电流表A2(量程为60 mA，内阻约为2Ω)；
E.滑动变阻器R1(总阻值约为10Ω)；
F.电阻箱R2，最大阻值为9999.9Ω。
G.开关S，导线若干。
①甲同学设计了图(d)所示的实验电路图，结合上面给出的器材，请指出该电路设计中的不合理之处并说明理由：__________________________________________。(写出一条即可)
②乙同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为3 V的电压表，电阻箱R2的阻值应调为___________Ω。
③乙同学设计了图(e)所示的测量电路，为了尽量减小实验的系统误差，图中电阻箱右边的导线应该接___________(填“a”或“b”)；按正确选择连接好电路之后，改变滑动变阻器滑片位置，测得多组电流表A1的示数I1和对应的电流表A2的示数I2，得到了图(f)所示的图像，由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为___________Ω(结果保留2位有效数字)。该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果___________(填“有”或“没有”)影响。
四、计算题：本大题共3小题。
13.现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况，若有一手机质量为120 g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2，求：
(1)手机与额头作用过程中，手机的动量变化量;
(2)手机对额头平均作用力的大小。
14.如图所示，电场强度为E的匀强电场中有一光滑水平绝缘平面，一根轻弹簧左端固定在平面上，右端拴接一个带正电的绝缘物块甲，平衡时物块甲静止在a点。某时刻在b点由静止释放带有正电的绝缘物块乙，乙与甲发生碰撞后一起向左运动但未粘连，当甲、乙一起返回到c点时，弹簧恰好恢复原长，甲、乙速度刚好为零。若在d点由静止释放乙，乙与甲发生碰撞后仍一起压缩弹簧运动，返回到c点时甲、乙分离，分离后，乙刚好能够返回到e点(未画出)。已知物块甲、乙可视为质点，质量均为m，电荷量均为q，a、b间距离为L，a、c间距离以及b、d间距离均为L3，忽略甲、乙间的库仑力。求：
(1)初始状态弹簧储存的弹性势能；
(2)e点与a点的距离。
15.如图所示，在坐标系xOy的第二象限存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里;第三象限内有沿x轴正方向的匀强电场;第四象限的某圆形区域内存在一垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为第二象限磁场磁感应强度的4倍。一质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子以速率v自y轴的A点斜射入磁场，经x轴上的C点以沿y轴负方向的速度进入电场，然后从y轴负半轴上的D点射出，最后粒子以沿着y轴正方向的速度经过x轴上的Q点。已知OA= 3d，OC=d，OD=2 33d，OQ=4d，不计粒子重力。
(1)求第二象限磁感应强度B的大小与第三象限电场强度E的大小;
(2)求粒子由A至D过程所用的时间;
(3)试求第四象限圆形磁场区域的最小面积。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
带电荷量为q的油滴静止不动，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件分析微粒的电性和带电量，从而即可求解。
本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理，密立根通过该实验测量出电子的电荷量而获得诺贝尔物理奖，注意运用电场力与重力平衡，及理解带电荷量是元电荷的整数倍。
【解答】
A.带电油滴在两板间静止时，电场力向上，应带负电，A错误;
B.qE=mg，即qUd=mg，所以q=mgdU，B错误;
CD.当E变大时， qE变大，合力向上，油滴向上运动，任何带电物体的电荷量都是电子电荷量的整数倍， C正确，D错误。
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查了宇宙速度，卫星变轨，开普勒第三定律等
(1)宇宙速度，要脱离地球束缚需要达到第二宇宙速度，脱离太阳束缚离开太阳系需要达到第三宇宙速度；
(2)变轨时，加速轨道变大，减速轨道变小；
(3)轨道上运行时万有引力提供向心力，要应用匀速圆周运动求解；
(4)应用开普勒第三定律确定运动周期。【解答】
A、卫星的发射速度大于第二宇宙速度的话，会成为绕太阳运动的卫星，故A错误；
B、卫星从高轨道进入低轨道，需要减速，故B正确；
C、根据万有引力表达式得：F=GMmr2可知探测器在不同轨道上经过A点时所受万有引力相同，则加速度相同，故C错误；
D、由开普勒第三定律r3T2=k可知，圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，所以圆轨道的周期大于椭圆轨道周期，故D错误。
3.【答案】C
【解析】【分析】本题以坐过山车为场景模型，考查外力做功、圆周运动、机械能守恒的判断及瞬时功率，较为简单。
【解答】速率不变，动能不变，该游客所受合力做功为零，选项C正确;
圆周运动的合力必然不为零，选项B错误;
攀升过程中，速率不变，重力势能增加，机械能增加，选项 A错误;
无法确定重力与速度的夹角变化，该游客所受重力的瞬时功率可能变大或变小，选项 D错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，光电效应发生具有瞬时性，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素；根据电压表示数的变化判断明火的火势。
解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，并能灵活运用。
【解答】A、明火越大，光电流大，电压表示数大，可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化，故A正确；
B、电源右边接正极有利于提高报警装置的灵敏度，故B错误；
C、光电效应具有瞬时性，明火照射到K极立即电压表就会有示数，故C错误；
D、为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于9.5×1014Hz，故D错误。
5.【答案】D
【解析】AB.根据图(乙)得到原线圈输入电压的最大值为5V，根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，原线圈输入电压的有效值为U1=U1m 2=5 22 V，则电压表的示数始终为 5 22 V，故AB错误；
C.根据图(乙)得到原线圈输入电压周期为0.02s，频率为f=1T=50 Hz，一个周期电流方向改变2次，变压器不改变交变电流的频率，故副线圈电流方向每秒改变100次，故C错误；
D.瞬时电压大于5000V即火花放电，即副线圈输出电压最大值为5000V，根据变压比可知n1n2=U1mU2m=11000
所以实现燃气灶点火的条件是n1n2