2022-2023学年重庆市南开中学中学高三上学期期末复习（二）物理试题（解析版）

2022-2023学年重庆市南开中学中学高三上学期期末复习（二）

物  理（二）

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷（选择题）

一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．如图所示，长木板A端着地，倾斜放置，质量为m的物块放在长木板上端，长木板开始时与水平方向的夹角为，使长木板绕A端在竖直面内缓慢转动到板与水平方向的夹角为的位置，物块始终与板保持相对静止，此过程物块受到的摩擦力大小增加量为f，板对物块支持力大小的减小量为N，，则（　　）

A．   B．  C． D．无法比较f、N大小

2．如图所示，甲、乙两车同时由静止从点出发，沿直线运动。甲以大小为的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，到达点时的速度大小为。乙先以大小为的加速度做初速度为零的匀加速直线运动，到达点后再以大小为的加速度做匀加速直线运动，到达点时的速度大小也为。若，则（　　）

A．甲车一定先到达点 B．甲、乙两车不可能同时到达点

C．乙车一定先到达点 D．若，则甲车一定先到达点

3．某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅手机说明后知道手机内部小孔位置处安装了降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（　　）

A．降噪过程实际上是声波发生了干涉

B．降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音

C．降噪声波与环境噪声的传播速度不相等

D．P点经过一个周期传播的距离为一个波长

4．使用胶头滴管时，插入水中，捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定空气后稳定状态如图所示。然后松手，橡胶头体积增大V1，有体积V2的水进入了滴管。忽略温度的变化，根据图中h1和h2的高度关系，有（　　）

A．V1＜V2       B．V1＞V2       C．V1＝V2       D．缺少数值无法判断

5．某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示。压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的变大而变小，G是灵敏电流表，是定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，当压力变大时（　　）

A．电源的效率变小 B．灵敏电流表G读数变小

C．电容器C左极板有电子流出 D．两端的电压不变

6．如图所示，、为固定在空间的带正电的点电荷，O为两点电荷连线的中点，在两点电荷连线的垂直平分线上P点处，由静止释放一个带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动轨迹如图中实线，不考虑带电粒子对电场的影响，则下列判断正确的是（　　）

A．O点处场强大小可能为零

B．带电粒子带正电

C．带电粒子从P到A电场力做负功

D．A点的电势一定比P点电势高

7．如图所示，四只猴子水中捞月，它们将一颗又直又高的杨树压弯，竖直倒挂在树梢上，从上到下依次为1、2、3、4号猴子。正当4号打算伸手捞“月亮”时，3号突然两手一滑没抓稳，4号扑通一声掉进了水里。假设3号手滑前四只猴子都处于静止状态，四只猴子的质量都相等且为m，重力加速度为g，那么在3号猴子手滑后的一瞬间（　　）

A．4号猴子的加速度和速度都等于0

B．3号猴子的加速度大小为g，方向竖直向上

C．2号猴子对3号猴子的作用力大小为

D．1号猴子对2号猴子的作用力大小为

8．木星冲日就是指木星、地球和太阳依次排列大致形成一条直线时的天象。已知木星质量约为地球质量的318倍，木星半径约为地球半径的11倍，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，则下列说法正确的是（　　）

A．木星绕日运行速度比地球绕日运行速度大

B．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小

C．木星第一宇宙速度比地球第一宇宙速度小

D．每两次“木星冲日”的时间间隔约为400天

9．上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子，即。根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核X的半衰期为，平均核子质量大于，则（　　）

A．X是 

B．X的比结合能小于

C．中微子的能量由质子数减少转变而来 

D．再经过，现有的原子核X全部衰变

10．某国产电动汽车厂商对旗下P7、G3两款产品进行百公里加速性能测试，某次加速过程中P7、G3的速度－时间图像分别为图中的图线A和图线B，若测试时两车的质量和所受的阻力（恒定不变）均相等，则对此次加速过程，下列说法正确的是（　　）

A．当两车的速度相等时，P7发动机的功率大于G3发动机的功率

B．当两车的速度相等时，P7发动机的功率小于G3发动机的功率

C．P7发动机做的功大于G3发动机做的功

D．P7发动机做的功小于G3发动机做的功

11．如图所示，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u＝220sin 100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2∶1。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则（　　）

A．原线圈的输入功率为220 W

B．副线圈的输出功率为110 W

C．副线圈的电流为1 A

D．将二极管短路，电源的输出功率变为原来的两倍

12．如图，足够长的荧光屏OA的上方区域存在匀强磁场，边界MN左侧区域的磁场方向垂直纸面向里，右侧区域的磁场方向垂直纸面向外，两区域的磁感应强度大小均为B。光屏上方有一粒子源紧挨着O点，可沿OA方向不断射出质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子。粒子打在荧光屏上时，荧光屏相应位置会发光。已知粒子的速率可取从零到某最大值之间的各种数值，速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，OM之间的距离为，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则（　　）

A．粒子的最大速率为

B．荧光屏上的发光长度

C．打中荧光屏的粒子运动时间的最小值为

D．打中荧光屏的粒子运动时间的最大值为

第Ⅱ卷（非选择题）

二、非选择题：本题共5小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．(6分)为研究系统机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接、两物体。在高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，测量纸带上的点迹，即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带：每5个点取为一个计数点（图中未标出），依次得到0、1、2、3、4、5、6七个点，0是打下的第一个点，所用电源的频率为。测得0到4的距离为，4到5的距离为，5到6的距离为。已知、，请计算：（当地重力加速度取，计算结果均保留三位有效数字）

(1)计数点5的瞬时速度________；

(2)在计数点0到5的过程中，系统动能的增量________J；系统重力势能的减少量________J。

14．(8分)某学习小组在老师的指导下研究二极管的伏安特性。器材有：

二极管一只，正向导通电压约0.5 V；

干电池一节，电动势约1.5 V，内阻很小；

电压表V，量程1 V，内阻约1 kΩ；

电流表A，量程50 mA，内阻较小；

灵敏电流计G一只；

两个电阻箱R0、R1；

滑动变阻器R2（最大阻值为20 Ω）、开关S、多用电表各一个、导线若干。

(1)二极管如图甲所示，为了弄清楚二极管的正负极，学习小组用多用电表欧姆档进行检测，检测情况如图乙，可知二极管的______端（选填“a”或“b”）为正极；

(2)小组设计了如图丙所示电路。收集实验数据画出二极管的伏安特性曲线，如图丁所示。由图丁可知，在电压从0.5 V逐渐升高至1.0 V的过程中，二极管的电阻在______（填“增大”或“减小”）；

(3)实验小组用题丙研究二极管的伏安特性，由于电表不是理想表，导致测量出现系统误差，出现系统误差的原因是：______；

(4)小组查阅资料后设计了如图戊所示电路。仔细调节滑动变阻器R2的滑片直到通过灵敏电流计的电流为零，此时电流表A的读数______（选填“大于”“小于”或“等于”）通过二极管的电流。

15．(10分)为安全着陆火星，质量为240 kg的探测器先向下喷气，使其短时悬停在距火星表面高度100 m处。已知火星表面重力加速度，不计一切阻力，忽略探测器的质量变化。

(1)若悬停时发动机相对火星表面竖直向下喷气速度为v＝3.7 km/s，求每秒喷出气体的质量；

(2)为使探测器获得水平方向大小为0.1 m/s的速度，需将12 g气体以多大速度沿水平方向喷出？

16．(12分)如图所示，相距的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接，右侧平台长，并与一倾角为的斜面连接，斜面足够长。传送带以速度向右匀速运动。质量的小物件（可视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带。小物件与传送带间的动摩擦因数，小物件与右侧平台间的动摩擦因数，重力加速度取g。求：

(1)小物件通过传送带所需的时间；

(2)小物件离开右侧平台C端时的速度大小；

(3)小物件从C点飞出后落到斜面上时，落点与C点的高度差。

17．(16分)电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目，原理可用下述模型说明。如图甲所示，虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，一边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界处。从t＝0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B＝B0＋kt（k为大于零的常数），空气阻力忽略不计。

(1)判断线圈中的感应电流的方向；

(2)求t＝0时刻，线框中的感应电流的功率P；

(3)若线框cd边穿出磁场时速度为v，求线框穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q；

(4)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明：载物线框匝数越多，t＝0时线框加速度越大。

2022-2023学年重庆市南开中学中学高三上学期期末复习（二）

物理答案

1．【答案】C

【解析】因为物块始终与板保持相对静止，则根据正交分解，，故ABD错误，故C正确。

2．【答案】B

【解析】由于甲、乙两车末速度大小相等，位移大小相等，即图线与坐标轴所围成的面积相等，若，作出两车的图像如图1所示，则，可知乙车先到达C；若，作出两车的图像如图2所示，则，可知甲车先到达点；由于不能作出甲、乙两车位移大小相等、速度大小相等、时间也相等的图线，所以甲、乙两车不能同时到达点，故选B。

3．【答案】A

【解析】由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，又由机械波传播的速度由介质决定可知降噪声波与环境噪声的传播速度相等，则两列波频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，A正确、C错误；降噪过程不能消除通话时的所有背景杂音，只能消除与降噪声波频率相同的杂音，B错误；P点并不随波移动，D错误。

4．【答案】B

【解析】捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定空气后，管内气体的压强为，水进入了滴管后的压强为，根据玻意尔定律，可得后来气体体积大于初始体积即，所以V1＞V2，故B正确，ACD错误。

5．【答案】A

【解析】当压力变大时，电阻减小，外电阻减小，电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，由得效率变小，故A正确；电路电流增大，故灵敏电流表G读数变大，故B错误；电流减增大，则两端电压增大，电容器C充电，电流方向与电子移动方向相反，则左极板有电子流入，故CD错误。

6．【答案】D

【解析】若、电量相等，则粒子沿中垂线做直线运动，由图知粒子做曲线运动，可知、电量不等，O点处场强不为零，故A错误；若带电粒子带正电，则其在P点受到的合力方向沿左上方，运动轨迹不可能如图中实线，所以带电粒子带负电，故B错误；带电粒子从P到A电场力做正功，故C错误；带电粒子从P到A电场力做正功，且带电粒子带负电，所以A点的电势一定比P点电势高，故D正确。

7．【答案】C

【解析】在3号猴子手滑后的一瞬间，4号猴子只受重力作用，其加速度等于重力加速度，速度等于0，A错误；在3号猴子手滑后的一瞬间，1号、2号、3号猴子的加速度a相同，加速度a大小为，解得，加速度的方向竖直向上，B错误；2号猴子对3号猴子的作用力F23大小为，解得，C正确；1号猴子对2号猴子的作用力F12大小为，解得，D错误。

8．【答案】D

【解析】太阳和行星之间的万有引力提供行星做圆周运动的向心力，，得，由于环绕半径大于，则木星绕日运行速度比地球绕日运行速度小，故A错误；在星球表面，忽略自转影响时，得，则木星和地球的重力加速度之比近似为，故B错误；第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，此时环绕半径为星球半径，由得，则，故C错误；根据开普勒第三定律，又根据两次“木星冲日”时，解得，故D正确。

9．【答案】AB

【解析】根据题中核反应方程，结合质量数与电荷数守恒可得X的质量数和电荷数分别为，，故A正确；X与质量数相同，而X的平均核子质量大于，根据质能方程可知的结合能更大，由于二者核子数相同，都为7，因此的比结合能更大，故B正确；由核反应方程可知，中微子的能量是一个质子与一个电子结合转变成一个中子而得到，故C错误；经过，只剩下现有的原子核X的未衰变，故D错误。

10．【答案】AD

【解析】根据图像可知，两车均做匀加速直线运动，速度时间图像的斜率表示加速度，由图像可知，P7的加速度大于G3，根据牛顿第二定律有，两车受到的阻力和两车质量都相等，所以P7的牵引力大于G3的牵引力，由可知，当两车的速度相等时，P7发动机的功率大于G3发动机的功率，A正确，B错误；加速过程中两车的初、末速度相等，受到的阻力大小相等，根据速度时间图像与时间轴围成的面积可知，两车在加速过程中P7的位移小于G3，根据动能定理有，所以P7发动机做的功小于G3发动机做的功，C错误，D正确。

11．【答案】BD

【解析】因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流。交流电输入电压有效值U＝220 V，设原线圈电压有效值为U1，则有T＝·，解得U1＝V，根据U1∶U2＝n1∶n2，结合原、副线圈匝数比为2∶1，得副线圈电压U2＝55V，副线圈的输出功率为P2＝W＝110 W，电流I2＝A，变压器的输出功率等于输入功率，原线圈的输入功率P1＝P2＝110 W，故B正确，AC错误；将二极管短路，原线圈的输入电压有效值U1'＝220 V，根据U1'∶U2'＝n1∶n2＝2∶1，代入数据得副线圈电压为U2'＝110 V，副线圈的输出功率P2'＝W＝220 W，原线圈的输入功率P1'＝P2'＝220 W，则电源的输出功率变为原来的两倍，故D正确。

12．【答案】AC

【解析】速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，轨迹如图甲所示，设轨道半径为r1，即OO1＝r1，O1O2＝2r1，可知圆心角∠OO1K＝60°，故，可得r1＝2a，由向心力公式可得，联立解得，此过程，在磁场中的运动时间最短，MN左侧轨迹圆心角60°，右侧轨迹圆心角150°，周期公式为，故总时间为，故AC正确；当粒子的轨迹恰与MN相切时，进入右侧后，恰与MA相切，在磁场中的运动时最长，如图乙所示，由几何关系得，两边轨迹合起来恰好是一个圆周，故最长时间，垂直打到荧光屏的位置离M最远，与荧光屏相切点离M最近，两点之间距离即为光屏上的发光长度，即，故BD错误。

13．【答案】(1)     (2)    

【解析】(1)计数点5的瞬时速度。

(2)在计数点0到5的过程中，系统动能的增量，代入数据得，系统重力势能的减少量，解得。

14．【答案】(1)a     (2)减小    (3)电压表分流效果明显    (4)等于

【解析】(1)由图乙可知电流由黑表笔流出，则当由a流入二极管时电阻值较小，a为正极。

(2)由丁图可知，在电压从0.5V逐渐升高至1.0V的过程中，I－U图像上的点与原点连线斜率的倒数表示电阻，故随着电压的增大，二极管的电阻在减小。

(3)由于二极管两端电压升高时阻值较大，此时电压表分流效果明显，造成误差。

(4)仔细调节滑动变阻器R2的滑片直到通过灵敏电流计的电流为零，由图戊可知此时电流表A的读数等于通过二极管的电流。

15．【解析】(1)设每秒喷出气体质量为m，则t时间喷出的气体质量为。以t时间喷出的气体为研究对象，取竖直向下为正方向，FN为飞船对气体的作用力

根据动量定理

又因为FN远大于，则忽略不计，则有

为气体对飞船的作用力，根据牛顿第三定律，得

M是探测器的质量，对探测器，由平衡条件得

联立可得。

(2)取探测器获得的水平速度方向为正方向，根据水平方向动量守恒得

又

可得喷出气体的速度大小为。

16．【解析】(1)小物件在传送带上先做匀加速运动，设其加速度大小为，由牛顿第二定律有

设小物件滑上传送带后匀加速运动的距离为x1，由运动学公式有

联立得

因此，小物件在到达右侧平台前，速度先加速至v，然后开始做匀速运动，设小物件从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t，做匀加速运动所用的时间为，由运动学公式有

解得

小物件做匀速运动

整理可得

小物件通过传送带所需的时间。

(2)小物件在到达右侧平台上做匀减速运动，加速度大小为

由牛顿第二定律

根据运动学公式有

代入数据解得小物件离开右侧平台C端时的速度大小。

(3)小物件滑离右侧平台后做平抛运动，则有

解得落点与C点的高度差。

17．【解析】(1)由“磁感应强度B随时间t的变化规律B＝B0＋kt（k为大于零的常数）”知，B随t均匀增大，穿过线框的磁通量均匀增大，根据楞次定律得，线框中的感应电流方向为顺时针。

(2)根据法拉第电磁感应定律，t＝0时刻线框中的感应电动势E0＝L2

由功率P＝

解得P＝。

(3)由动能定理W＝ΔEk，得W＝mv2

线框穿出磁场过程中，线框的平均电动势

线框中的电流

通过的电荷量。

(4)t＝0时刻，n匝线框中产生的感应电动势

线框的总电阻R总＝nR

线框中的电流I＝

t＝0时刻线框受到的安培力F＝nB0IL

设线框的加速度为a，根据牛顿第二定律有F＝(M＋nm)a

解得

由此可知，n越大，a越大。