重庆市第一中学2024届高三下学期5月模拟物理试卷（Word版附解析）

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2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图（a）所示为简易壁挂盆架，图（b）为挂架和盆的侧视图。已知盆重力为G，盆侧壁倾角为θ，则挂架对盆的作用力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】盆受重力和挂架的作用力而平衡，由二力平衡知挂架作用力与盆重力等大反向共线，所以挂架对盆的作用力大小为G。
故选B。
2. 一接地金属板M水平放置，在金属板M延长线上垂直纸面放置一均匀带正电的金属棒N，其剖面图中两者周围的电场线和等势线分布如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 图中虚线为等势线
B. a、b两点场强相同
C. a点电势高于c点电势
D. 电子在a点的电势能大于c点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属棒N带正电，由于静电感应，金属板左端感应出负电荷，并达到静电平衡，其表面为一等势面，与电场线垂直，可知虚线为电场线，故A错误；
B．电场线分布的密集程度表示电场强度的大小，根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C．电场线由正电荷指向负电荷，即电场线由N指向M，由于顺着电场线电势降低，则有
故C正确；
D．由于
电子在电势高处电势能小，则有
故D错误。
故选C。
3. 爆米花的基本原理是：加热过程玉米粒内的水分不断汽化形成水蒸气，被玉米粒的表皮密封在内部。随着温度的升高可视为理想气体的水蒸气压强变大，当玉米粒内、外压强差达到一定程度时外皮突然破裂，内部水蒸气急剧膨胀炸裂形成爆米花。则炸裂前的过程（忽略玉米粒体积的变化），玉米粒内水蒸气（ ）
A. 所有分子的动能都增加B. 对外做功
C. 内能不变D. 从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热过程玉米粒，温度升高，分子的平均动能增加，但是，并非是每个分子动能都增加，故A错误；
B．根据题意，炸裂前的过程，忽略玉米粒体积的变化，即近似认为体积不变，则气体对外不做功，故B错误；
C．结合题意可知，温度升高，气体内能增加，故C错误；
D．结合上述，体积不变，则有
W=0
气体温度升高，气体内能增加，由热力学第一定律有
可知
即气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
4. 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与空间站采用“径向对接”方式实现自主对接。如图所示，对接前飞船在空间站下方200米“保持点”，与空间站沿地球半径方向相对静止一段时间，则在此过程中（ ）
A. 运行角速度大于空间站角速度
B. 运行速度大于空间站运行速度
C. 向心加速度大于空间站的向心加速度
D. 需启动发动机提供推力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．飞船与空间站沿半径方向相对静止、角速度相等，飞船半径较小，由得，飞船运行速度较小，故AB错误；
CD．由得，飞船向心加速度小，故C错误；
若飞船只受万有引力，其角速度应大于空间站，因此时飞船与空间站的角速度相同，则发动机需施加推力，故D正确。
故选D。
5. 用a、b两束单色光分别照射同一光电管，得到光电管中光电流与电压关系如图所示。则a光和b光比较，下列说法正确的是（ ）
A. a光的遏止电压较小
B. a光的频率较小
C. a光的波长较短
D. 减小a光的光照强度，则不能发生光电效应
【答案】C
【解析】
详解】A．由图可知a光遏止电压较大，故A错误；
B．根据光电效应方程
a光遏止电压较大，则a光频率较大，故B错误；
C．根据
光速度相同，a光频率大，波长较短，故C正确：
D．发生光电效应条件为，只与入射光的频率有关，与光照强度无关，所以减小a光强度仍能发生光电效应，故D错误。
故选C。
6. 硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核吸收慢中子，转变成锂核和α粒子，释放出光子，核反应方程为。已知硼核的比结合能为，锂核的比结合能为，氦核的比结合能为，则一个硼核与一个中子发生上述核反应释放的能量为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】该反应为放能反应，生成物的比结合能更大，比结合能等于结合能与核子数的比值，可得该反应释放能量
故选D。
7. 在地面以初速度竖直向上抛出一个小球，小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，从抛出到落回地面的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 上升和下降过程合力的功大小相等
B. 上升和下降过程合力冲量大小相等
C. 上升和下降过程克服空气阻力做的功相等
D. 上升和下降过程空气阻力的冲量大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于有空气阻力做功机械能减少，经同一高度时，上升速度大于下降速度，上升过程动能变化大合力做功的更多，故A错误；
B．上升过程动量变化大，合力冲量大，故B错误；
C．因，同一位置上升的阻力较大，上升过程平均阻力大，克服的空气阻力做功更多，故C错误；
D．微元思想
上升、下降过程空气阻力冲量大小相等，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，理想变压器原线圈与灯泡L1串联，接在输出电压恒定的正弦交流电源两端，副线圈接灯泡L2和滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，两灯泡的电阻都不随温度变化。将滑动变阻器R的滑片向下滑动，则下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V的示数减小B. 电流表A的示数减小
C. 灯泡L1变亮D. 灯泡L2变亮
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．滑片下移R增大，负载电阻增大，等效电阻增大，原线圈中电流减小，灯泡L1变暗，分压减小，原线圈两端电压增大，电压表示数增大，故AC错误；
B．由
当减小时，减小，电流表示减小，故B正确；
D．由
增大，也增大，灯泡L2亮度增加，故D正确。
故选BD。
9. 如图（a）所示，一简谐横波在均匀介质中由a点向b点直线传播，a、b相距7m。当波传到b点开始计时，a、b两点的振动时间图像如图（b）。则（ ）
A. b点起振方向沿y轴正方向
B. a点起振方向沿y轴负方向
C. 波的传播速度可能为1m/s
D. 波的传播速度可能为3m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由图乙可知周期，时刻b向上振动，机械波在传播过程中，各质点起振方向都相同，故a点起振方向沿y轴正方向，b点起振方向沿y轴正方向，故A正确，B错误；
CD．t=0时刻a在波谷、b在平衡向上，波由a向b传播，由波动图可知
解得
波速
当时，，当时，n无解，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图（a）所示，可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，a球在外力作用下静止在地面，b球悬空。取地面为重力势能的零势能面，从t=0时静止释放a球，到b球落地前的过程中，a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图（b），a始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A. a、b两球质量之比为1∶3
B. b球落地时的动能为3J
C. t=0.3s时，a球离地的高度为0.225m
D. 当b球的重力势能与动能相等时，b球距地面的高度为0.1m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图可知从释放到b落地，有
A正确；
B．系统机械能守恒，有
b球落地时的动能
解得
B错误；
C．系统牛顿第二定律，有
解得
当时，a离地面高度
C正确；
D．由图可知时，有
即
得释放时b离地
当时，对b由动能定理有
，
解得
D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本大题共5小题，共57分。
11. 用如图（a）所示装置来探究滑块在斜面上下滑的加速度。实验步骤如下：
①游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②光电门固定于斜面上的O点，并与数字计时器相连；
③带有挡光片的滑块从O点上方P点静止释放，测得O、P两点间距离为，滑块经过光电门的遮光时间为；
④改变P点的位置，多次重复步骤③。
（1）由图（b）可知遮光片的宽度d=_______mm。
（2）滑块过光电门O的瞬时速度_______（用d、表示）。
（3）根据实验数据做出图像为一条过原点的直线，如图（c）所示，图线斜率为k，则滑块的加速度_______（用d和k表示）。
【答案】（1）10.25
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为，由图（b）可知遮光片的宽度为
【小问2详解】
滑块过光电门O的瞬时速度
【小问3详解】
由运动学公式可得
则有
可得
可知图像的斜率为
解得
12. 某同学利用如图所示电路测量电阻的阻值。实验器材：
干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；
毫安表（量程10mA，内阻为90Ω）；
定值电阻（阻值为150Ω）；
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）；
待测电阻；
开关S，导线若干。
（1）连接电路，闭合开关S1前，应将滑动变阻器Rp的滑片调到______（选填“a”或“b”）端。
（2）闭合开关S1，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处。若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为______Ω。
（3）保持滑片的位置不变，闭合开关S2接入，电流表指针指在满刻度的处，则的测量值为______Ω。
（4）若考虑电池内阻，用上述实验方法测得______（选填“有”或“无”）系统误差，原因是______。
【答案】（1）b （2）60
（3）300 （4） ①. 无 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器采用限流接法，为了确保电路安全，在闭合开关之前，需要将滑动变阻器接入电阻调至最大，可知，闭合开关S1前，应将滑动变阻器Rp的滑片调到b端。
【小问2详解】
根据欧姆定律有
解得
【小问3详解】
电流表指针指在满刻度的处，电路中总电阻为
由于
解得
【小问4详解】
[1][2]若考虑电源内阻，当闭合开关S1，调节滑片位置，使电流表指针指在满刻度的处时有
若考虑电源内阻，保持滑片的位置不变，闭合开关S2接入，电流表指针指在满刻度的处有
其中
解得
可知，若考虑电池内阻，用上述实验方法测得无系统误差，原因在于，通过实验操作，对待测电阻的阻值测量没有影响。
13. 受磁悬浮电梯的影响，琪琪和小组成员设计了一种如图（a）所示的简易电梯模型：一周长为L、电阻为R的圆形线圈套在圆柱形磁极上，圆心与磁极中轴线重合，磁极周围存在聚集状的水平磁场，俯视如图（b）。当磁场以速度竖直向上匀速运动时，圆形线圈将受到磁场力向上匀速运动。已知线圈所在处的磁感应强度大小始终为B，线圈的质量M，运动过程中线圈始终保持水平且不与磁极接触，重力加速度取g。在线圈向上匀速运动的过程中，求：
（1）线圈中电流大小；
（2）线圈所受重力的功率大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对线圈，根据平衡条件有
解得
（2）根据闭合电路欧姆定律有
感应电动势为
线圈所受重力的功率大小
解得
14. 如图所示，xOy坐标系中内存在圆形有界匀强磁场，圆心在A点、半径为R，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外；在x>R的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，x轴上有无限长的收集板。原点O处有一离子源，它可向各个方向发射速率相同的同种离子。沿y轴正方向发射的离子经磁场从P点射出后，在电场中落到收集板上的Q点。已知离子质量为m、带电量为，P、Q两点坐标分别为、，离子重力不计，落到收集板后不反弹，求：
（1）离子的发射速率；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）沿与y轴正方向均成30°角发射的离子1、离子2落到收集板上的间隔距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意作出离子的运动轨迹
离子在磁场中做匀速圆周运动
根据几何关系有
解得
（2）P→Q离子做类平抛运动，则
加速度
解得
（3）对离子1有
解得
对离子2有
解得
离子1、离子2落到收集板上的间隔距离为
15. 如图所示，可视为质点的两滑块A、B均静止在粗糙水平地面上，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（长度不计），A与竖直墙壁距离L=8m。现解除弹簧锁定，使A、B瞬间分离，并立即取走弹簧，此时两物块获得的动能之和为28J。已知A、B质量分别为、，所有碰撞均为弹性碰撞，A、B均沿同一水平直线运动，A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度取g为10m/s2，求：
（1）取走弹簧时A、B获得的速度大小；
（2）A、B都停止运动后，两者之间的距离；
（3）改变L的大小，使A和B至少发生两次碰撞，则L的取值范围是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）解锁瞬间A、B动量守恒、能量守恒
解得
（2）经分析，A、B分离后能再次碰撞且相碰时B已停止，设碰前A的速度为v，则
解得
（3）A、B分离后恰好相碰的条件
得
A、B相碰时，B刚好停止条件
解得
L=3m
情况1：第1次碰撞时B已经停止，且能发生第2次碰撞
解得
情况2：第1次碰撞时B没有停止，且能发生第2次碰撞
解得
（s）
整理得
在恒成立，综上，满足条件的。