重庆市育才中学校2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题含解析答案

这是一份重庆市育才中学校2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题含解析答案，共9页。试卷主要包含了0V，内阻为 1，0 A，0W等内容，欢迎下载使用。
本试卷为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试时间 75 分钟。注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，关于物理学史与物理学的研究方法，下列
叙述正确的是（）
为了纪念安培对物理学的贡献，人们把通电导线在磁场中受到的力命名为“安培力”，并用安培定则来判 断“安培力”的方向
法拉第最早提出了“场”的概念
元电荷是由库仑通过油滴实验测出的
质点和点电荷主要体现了物理学中的极限法
如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁 M 和 N 分别连接舰艇内电源的正极和负极，使得 M、N 间海水内电流方向为M  N ，此时加一定方向的磁场，可使得 M、N 间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向右前进， 则所加磁场的方向应为（ ）
水平向左B．水平向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里
在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为 12.0V，内阻为 1.0Ω，电动机线圈电阻为 0.5Ω。开关闭合，电动机正常工作，电压表示数为 10.0V。则（ ）
电流表的示数为 20.0 A
电源的输出功率为 24.0W
电动机消耗的总电功率为 200.0W D.电动机输出的机械功率为 18.0W
质量为 3kg 的质点在直角坐标系 xOy 内做曲线运动，在 x 轴方向的加速度－时间图像和 y 轴方向的速度－ 时间图像分别如图甲、乙所示，已知质点在 x 轴方向的初速度为零，则下列说法正确的是（）
A．质点的运动可能是匀变速曲线运动B．质点所受的合力大小为 9N
C．2s 末质点的速度大小为 5m/s
D．0~2s 内质点的位移大小为 8m
如图所示，实线为三个电荷量相同的带电的点电荷 Q1、Q2、Q3 的电场线分布，虚线为某试探电荷从 a
点运动到 b 点的轨迹，则下列说法正确的是（）
该试探电荷为负电荷
该试探电荷在 a 点受到的电场力比 b 点受到的电场力大
该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中速度先减小后增大
该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中电势能先减小后增大
甲、乙两车（视为质点）在一平直公路上沿同一方向做直线运动，t=20s 时相遇，它们运动的速度—时间
（v-t）图像如图所示。下列说法正确的是（）
t=12.5s 时，两车第一次相遇
乙车启动前 t=5s 时，乙车在甲车后方 12.5m 处
甲车从启动至 t=20s 前，甲、乙两车的距离先变大后变小
0~20s 时间内，甲、乙两车的最大距离为 50m
c
M
37°
O
b
N
a
30°
如图所示，在倾角为 30°且底端具有挡板的固定斜面上，滑块 b 的一端通过一劲度系数为 k＝200 N/m 的轻质弹簧与另一滑块 a 连接后置于斜面上，滑块 b 的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球 c 连接，小球 c 穿在光滑的固定轻杆上，轻杆与水平方向的夹角为 37°，初始用手托住小球 c 置于M 点，此时 MO 水平，弹簧被拉伸且弹力大小为 8N，释放小球 c，小球恰好能滑至 N 点，滑块 a 始终未离开挡板，已知 MO=NO=20cm，ma=mb=1.6kg，mc=1.0kg，则下列说法正确的是（ ）
滑块 b 与斜面间的动摩擦因数为 0.75
小球 c 滑至 MN 的中点处的速度4 2m/s
5
小球 c 从 M 点滑至 N 点的过程中，经过 MN 中点处时重力的功率最大
小球 c 从 M 点滑至 N 点的过程中，弹簧的弹性势能经历了先减小再增大的过程
二、多项选择题：本题共 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，有错选的得 0 分
如图所示，边长为 L 的等边三角形金属框架 abc 处于垂直框架平面向外的有界匀强磁场中，顶点 a 与磁场右侧边界重合。t=0 时起，用外力 F 把框架从磁场中水平向右匀速拉出。若金属框架中产生的感应电动势
大小为 E、框架的位移为 x，不计阻力。则下列关系图中正确的是（）
A． B． C． D．
2022 年 12 月 4 日，总质量为 m 的神舟十四号载人飞船完成任务后返回地球，如图所示，在返回过程中经历了在 A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，A 为椭圆轨道的远地点到地心的距离 2R；B 为轨道Ⅱ上的近地点到地心距离为 R，B 点加速度为 a0，线速度为 v0。忽略稀薄空气阻力的影响，关于神舟十四号载人飞船的运动，下列说法中正确的有（ ）
神舟十四号载人飞船在轨道Ⅰ上运行的加速度大小为�0
4
神舟十四号载人飞船在轨道Ⅰ上运行的线速度大于v0
神舟十四号载人飞船在轨道Ⅰ上运行周期为在轨道Ⅱ上运行周期的8 3倍
9
－
神舟十四号载人飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ发动机需要做功的绝对值为 ?�0
4
��02 8
10.1932 年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器，回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间接交流电源，两盒间的狭缝间距离很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计， 磁感应强度为 B0 的匀强磁场与盒面垂直，A 处粒子源产生的质子，质量为 m、电荷量为 q，（质子初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为 U0，加速电压周期为 T,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。则下列说法正确的是（）
A.要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期� = ��
��0
2
质子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后做圆周运动的轨道半径之比 r1 : r2 :1
质子在电场中最多被加速次数
� = ��02�2
2��0
若已知
2��
T= ��0 ，实际使用中磁感应强度
B 会出现波动，若在 t= T 时第一次进入加速器被加速的质子，要
4
（2 n 1）（2 n 1）
实现连续 n 次加速（未射出 D 型盒），则 B 可波动的最大范围
2n 1
B0  B 
2n  3 B0
第Ⅱ卷
三、实验题：本小题共 2 小题，共 15 分。
11.（6 分）某学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置。
关于实验操作，下列说法正确的是；（多选）
A．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上，且小车后面的纸带也必须连好 B．实验时小车释放位置应靠近打点计时器
C．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
D．每次改变重物质量时，不需要重新调整长木板的倾斜度
进行实验时，需要将砝码盘及盘中砝码所受的重力视为小车及车上砝码受到的合外力。实验中，测得 小车及车上砝码的质量为 1.2kg，则砝码盘及盘内砝码的总质量最好选择。（填选项前的字母） A．10gB．100gC．1.2kgD．10kg
某次实验中获得的纸带如图所示，已知所用电源的频率为 50Hz，每 5 个点取一个计数点，A、B、C、
D、E、F、G 为所取计数点，由图中数据可求得加速度大小 a=m/s2。（计算结果保留两位有效数字）
12.(9 分）居家学习期间，某同学在家发现了一个未使用过的小灯泡（额定电压 2.5V，额定电流 0.3A），为研究小灯泡电阻的特点，他通过实验，描绘出小灯泡的伏安特性曲线。该同学有如下器材可以选择：
①直流电流表 A（量程 1：0～0.6A 内阻约为 1Ω，量程 2：0～3A 内阻约为 0.1Ω）
②直流电压表 V（量程 1：0～3V 内阻约为 3kΩ，量程 2：0～15V 内阻约为 12kΩ）
③滑动变阻器 R1（0～5Ω，3A）
④滑动变阻器 R2（0～20Ω，1A）
⑤2 节干电池（1.5V）
⑥电键 S 及导线若干
根据实验目的，滑动变阻器应选择（填“R1”或“R2”）。
请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路图连接完整。
实验测出了小灯泡的伏安特性曲线如乙图中实线所示，由灯泡的伏安特性曲线可知，灯泡电压为 2.0V
电阻阻值 R1 与电压为 1.0V 的电阻值 R2 的比值约为;
由于电表内阻的影响，实验中测得的小灯泡伏安特性曲线与真实的伏安特性曲线有一定误差，根据你 的判断，小灯泡真实的伏安特性曲线更接近于虚线（填 a 或 b）；
该同学将探究的实验结果告知物理老师后，老师首先表扬了该同学乐于动手探索的精神，同时也给该 同学提出了一个新的问题：若将两个完全相同规格的该小灯泡按下图所示电路连接，电源电动势 E=6V，内阻 r=4Ω，若调节滑片 P 使滑动变阻器 R 的功率是一个小灯泡功率的两倍，根据测得的伏安特性曲线计算此时每个小灯泡消耗的电功率为W。（计算结果保留到小数点后两位）
四、计算题：本小题共 3 小题，共 42 分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤， 只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
13.（12 分）如图所示，质量为 m，电量为 q 的带正电小球，通过其中心的小孔套在半径为 R 的竖直绝缘圆
环上，整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知电场强度大小 E  3mg ，方向水平向右，
4q
磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，重力加速度为 g，MQ 和 PN 分别为圆环的水平和竖直直径，忽略所有摩擦。现从 P 点由静止释放小球，求：
小球的最大速度大小；
小球第二次通过 N 点时对轨道的弹力。
1
（12 分）如图所示，AB 为半径 R=0.8m 的
4
光滑圆弧轨道，水平光滑轨道 BC 左端与圆弧轨道相切于 B
点，右端 C 处与水平传送带等高连接，传送带以 v=2m/s 的速度逆时针匀速转动，传送带足够长。质量为 1kg
的物块乙（可视为质点）静置于 C 点，物块乙与传送带之间动摩擦因数=0.2，重力加速度 g 取 10m/s2。现把质量也为 1kg 的物块甲（可视为质点）从 A 点静止释放，所有碰撞都是弹性碰撞，求
物块甲和物块乙第一次碰撞后各自的速度大小？
当物块乙第 6 次通过 C 点时，物块乙和传送带之间因摩擦产生的内能大小？
（18 分）如图甲所示，宽度为 d 的无磁场区域Ⅱ上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场区域Ⅰ，现有一质量为 m、带电荷量为＋q 的粒子在纸面内以一定速度从区域Ⅱ下边缘上的 A 点射入无磁场区域Ⅱ，速度方向斜向右上方与区域Ⅱ下边缘成 30°角。不计粒子重力。
若粒子能返回 A 点，求从 A 点射入无磁场区域Ⅱ时的速度大小。
8 3qBd
如图乙所示，在无磁场区域Ⅱ下方还有垂直纸面向外、磁感应强度大小也为 B 的匀强磁场区域Ⅲ，若粒子能以相同的速度方向回到 A 点，求粒子从出发到第一次回到 A 点所需要的时间。
仍存在上述磁场区域Ⅲ，若粒子的速度v ，请说明粒子能否回到 A 点。
7m
甲乙物 理 试 题 答 案
一、选择题
二、实验题
11.（1）BD （2）A （3）0.18
12.（1）R1 （2）（3）1.4 （4）b (5)0.57或0.58
三、计算题
13.（1）在等效最低点速度最大：
由几何关系可知：
（2）N点的速度：

在N点：
由牛顿第三定律可知，弹力大小为，方向竖直向下
14.（1）设第一次释放甲后，甲通过B点时的速度大小为，根据动能定理有
设碰撞后甲乙的速度分别为v1和v2
解得v1=0，v2=4m/s
（2）①滑块在传送带上向右匀减速运动，设物块乙在传送带上运动的加速度为a，滑块速度减为零的时间为t1，向右的位移为s1，在同样时间内传送带向左的位移为x1，根据牛顿第二定律和运动学公式
a==2m/s2
物块乙速度减小到零所需的时间1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
D
C
C
D
B
BD
ACD
BCD
t1==2s
滑块的位移
传送带的位移x1=vt1=2×2m=4m 其相对位移
设物块乙向左匀加速运动速度达到传送带速度v的时间为t2，位移为s2，这段时间内传送带的位移为x2，匀加速直线运动的时间
t2==1s
物块乙的位移
s2=t2=1m
传送带的位移x2=vt2=2m 其相对位移
则物块乙第2次经过C点物块乙与传送带之间因摩擦产生的内能
Q1=mg（x1+x2）=18J
②物块乙在水平面上和物块甲碰撞，速度交换，物块甲滑上圆弧后回来再与物块乙碰撞，速度再次交换，即物块乙以v=2m/s的速度再次滑上传送带，物块乙向右速度减小到零所需的时间
t3==1s
其相对位移
设物块乙向左匀加速运动速度达到传送带速度v的时间为t4，
t4==1s
其相对位移
则物块乙第2次到第4次经过C点，物块乙与传送带之间因摩擦产生的内能
Q2=mg（x3+x4）=8J
③因后面物块乙重复②过程的运动，故物块乙第4次到第6次经过C点，物块乙与传送带之间因摩擦产生的内能Q3=Q2=8J 综合得Q总=Q1+Q2+Q3=34J
15（1）.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由
得，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为
由几何关系可知，粒子运动的轨迹半径
则带电粒子的速度
（2）由图可知
由图可知，磁场中 又
匀速运动时间，
3.设带电粒子从上方磁场第1次返回时经过下边缘线的P1点，第2次返回时过P2点，则必有AC＝P1P2，由几何关系可得
，
当满足（n－1）P1P2＝AP1（n＝1，2，3，…）时，粒子在上方磁场第n次返回时恰好能过A点，解得
由
得
（n＝1，2，3，…）
当n＝4时