2022-2023学年重庆市沙坪坝区烛光教育培训学校高三上学期12月月考物理试题（解析版）

重庆市沙坪坝区烛光教育培训学校2022-2023学年高三上学期12月月考物理试题一、单项选择题1.近几十年来，我国航天空间技术在突破国际技术封锁，依靠自力更生，艰苦奋斗，先后超越欧盟，俄罗斯，紧追美国居世界第二。2022年9月17日13时35分，航天员蔡旭哲成功开启“问天实验舱”出舱舱门，至15时33分，航天员蔡旭哲、航天员陈冬先后成功出舱。当航天员出舱后漂浮在太空中时（）A.航天员的加速度一定大于9.8m/s2B.航天员处于完全失重状态，不受地球引力C.地球处于“问天实验舱”椭圆轨道的一个焦点上D.航天员可以始终相对静止在我们的正上方【答案】C【解析】【详解】A．物体在地球表面的重力加速度为9.8m/s2，航天员绕地球运行的距离地球表面一定高度，万有引力提供角速度，其加速度一定小于9.8m/s2，故A错误；B．航天员处于完全失重状态，但仍然受地球引力，故B错误；C．根据开普勒第一定律可知，地球处于“问天实验舱”椭圆轨道的一个焦点上，故C正确；D．只有在赤道上方的同步卫星轨道上的卫星，才能相对地面静止，故D错误。故选C。2.如图是游乐场中一种旋转木马游戏装置，安全座椅用长度不等的软绳悬挂在圆形平台的边缘。当平台以某一恒定角速度转动时，下列说法正确的是（）A.所有软绳与竖直方向的夹角相同B.软绳越长，绳与竖直方向的夹角越大C.软绳越短，绳与竖直方向的夹角越大D.软绳与竖直方向的夹角与游戏参与者的体重有关【答案】B【解析】【分析】【详解】座椅做圆周运动的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供，则可知，软绳越长，转动半径越大，则绳与竖直方向的夹角越大，与游戏参与者的体重无关。故选B。3.某次高能粒子对撞实验简化过程如图所示，在光滑水平面上，一质量为m、电荷量为q的带电小球A和一质量为2m、电荷量为2q的带电小球B相向运动，初速度大小分别为、，整个运动过程中，小球未发生接触。下列说法正确的是（）A.当A球的速度减为0时，B球的速度向右B.当A球的速度减为0时，系统的电势能最大C.从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球做功相同D.从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球冲量相同【答案】B【解析】【详解】AB．A、B两球组成的系统动量守恒，则有当A球的速度减为0时，可得此时整体动能最小，根据能量守恒可知电势能最大，故A错误，B正确；C．根据动能定理，库仑力对小球做功等于小球动能变化量，对A球，有对B球，有由此可知A球动能变化量的绝对值大，库仑力对A球做功多，故C错误；D．库仑力对两个小球作用时间相同，任意时刻大小相同，但方向相反，根据I=Ft可知冲量大小相等、方向相反，所以库仑力对两个小球冲量不相同，故D错误。故选B。4.如图质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为（不计空气阻力，小球可视为质点），下列说法正确的是（）A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小球离开小车后做斜上抛运动C.小车向左运动的最大距离为2RD.小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度一定大于【答案】D【解析】【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，竖直方向小球有加速度，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，在A点时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球运动到B点时小球与小车水平方向共速，而系统水平方向动量为零，即此时小球与小车水平方向的速度均为零，所以小球离开小车后只具有竖直方向的速度，做竖直上抛运动，故B错误；C．设小车向左运动的最大距离为x，规定向右为正方向，系统水平方向动量守恒，在水平方向，由动量守恒定律得即解得故C错误；D．小球第一次从距A点h0下落运动到点所在水平线的最大高度为处过程中，由动能定理得解得小球第二次在小车中运动时，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于，而小于，故D正确。故选D。5.新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播。打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达50米/秒，假设一次打喷嚏大约喷出5.0×10-5m3的空气，一次喷嚏大约0.02s，已知空气的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力（）A.0.11N B.0.13N C.0.16N D.0.20N【答案】C【解析】【详解】打喷嚏时，根据动量定理可得可求得再由牛顿第三定律可得，打喷嚏时人受到的平均反冲力ABD错误，C正确。故选C。6.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【答案】A【解析】【详解】A．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；B．电路电流增大，故灵敏电流表G读数变大，故B错误；CD．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；故选A。7.如图，四个电荷量均为的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为、、和，其中x轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动（），下列说法正确的是（）A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零B.当取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点C.当时，将一带负电的试探电荷由点移至点，静电力做正功D.当时，将一带负电的试探电荷放置在点处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成倾斜向上【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．根据场强叠加原理可知，除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不零，选项A正确；B．因为在x轴上的两个点电荷在O点的合场强为零，在y轴上的两电荷，无论y0取什么值，因为关于原点对称，则在O点的合场强也为零，在横轴和纵轴上除原点外，出现合场强为零的点，根据对称性可知，一定是成对出现的，关于原点对称，所以算上原点，合场强为零的点是奇数个，不会是2个，选项B错误；C．由几何关系可知，坐标为（4l，5l）的A点在第一象限内所在的虚像的垂直平分线的上方；坐标为（0，-3l）的B点在第三象限内所在的虚像的垂直平分线的上方，且到达虚线的距离相等，由电势叠加可知，B点的电势高于A点，则带负电的试探电荷在A点的电势能较大，从A点到B点电势能减小，可知电场力做正功，选项C正确；D．若y0=4l，则四个点构成正方形，由对称可知在点（l，l）处的场强一定沿着过该点与原点连线的方向上；在y轴正向和x正向上的点电荷在（l，l）处的合场强在y轴负向和x负向上的点电荷在（l，l）处的合场强可知（l，l）点的场强沿着MN方向且与x轴从成45°角的方向向下，将一带负电的试探电荷放置在点处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成倾斜向上，选项D正确。故选ACD。二、多项选择题8.空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（）A.d点的电势比c点的低B.a点的场强比b点的大C.将电子从a点移动到b点，电场力做正功D.质子在d点的电势能比在c点的小【答案】BC【解析】【详解】A．沿着电场线电势降低，d点的电势比c点高，A错误；B．a点的电场线比b点密，a点的场强比b点大，B正确；C．将电子从a点移动到b点，远离负点电荷，电场力是斥力，做正功，C正确；D．质子从d点运动到c点，引力做正功，电势能减小，质子在d点的电势能比在c点的大，D错误。故选BC。9.某品牌的电动汽车电池储能为，充电电压为400V，充电电流为35A，充电效率为95%，该电动汽车以108km/h的速度匀速行驶时，机械能转化效率为90%，可匀速行驶388.8km，则该电动汽车（）A.充电时间约4.5hB.匀速行驶时输出的功率为10kWC.匀速行驶时每秒消耗的电能为D.匀速行驶时所受的阻力大小为500N【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．本题考查电动汽车功率、消耗的电能及所受阻力的计算。根据，可得电动汽车的充电时间故A正确；B．匀速行驶的时间匀速行驶时电动汽车输出的功率故B错误；C．匀速行驶时电动汽车每秒消耗的电能故C错误；D．电动汽车匀速行驶时，电动汽车所受的牵引力大小F与所受的阻力大小f相等，由，可得故D正确。故选AD。10.空间某一静电场的电势φ在x轴的分布如图所示，A、B、C、D是x轴上的四点，电场强度在x方向上的分量大小分别是、、、，则（）A.B.C.A、D两点在x方向上的场强方向相反D.同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能【答案】BCD【解析】【详解】A．在φ－x图像中，斜率的绝对值代表场强的大小，由于A点的斜率的绝对值大于B点的斜率的绝对值，所以，故A错误；B．在φ－x图像中，斜率的绝对值代表场强的大小，由于C点的斜率的绝对值比D点的斜率的绝对值小，所以，故B正确；C．由于A点的斜率为负，D点的斜率为正，所以A、D两点在x方向上的场强方向相反，故C正确；D．由图可知，A点的电势大于B点的电势，根据电势能与电势的关系可知，同一负点电荷在A点时的电势能小于在B点时的电势能，故D正确。故选BCD。三、实验题11.为了描绘规格为“，”的小灯泡的伏安特性曲线，有以下器材可供选择：A.直流电源（电动势约为，内阻可不计）B.直流电流表（量程，内阻约为）C.直流电流表（量程，内阻约为）D.直流电压表（量程，内阻约为）E.直流电压表（量程，内阻约为）F.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）G.滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为）H.导线和开关（1）实验要求小灯泡两端电压从零开始变化并能测多组数据。实验中电压表应选用________，电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。（均用序号字母表示）（2）请按实验要求将图中所示的器材连成实验电路。______【答案】①.D②.B③.G④.【解析】【详解】(1)[1][2][3]灯泡额定电流为则电流表选B；灯泡额定电压是3V，则电压表选D；描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应选最大电流比较大的，故滑动变阻器应选G；(2)[4]由于需要电压表示数从零开始，所以需要滑动变阻器的分压接法，因为小灯泡与电流表的内阻相接近，故采用电流表的外接法，如图所示12.弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接；如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。③闭合S2，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx=__________（用I1、I2和U表示）。④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。（4）图11(c）是根据部分实验数据描绘Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm，即为机械臂弯曲后的长度。【答案】①.变小②.③.无④.51.80【解析】【详解】（2）[1]闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。[2]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻（3）[3]在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。（4）[4]由图c可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。四、计算题13.2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小；（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。【答案】（1）；（2），甲【解析】【详解】（1）根据速度位移公式有代入数据可得（2）根据向心加速度的表达式可得甲、乙的向心加速度之比为甲、乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为代入数据可得甲、乙运动的时间为，因，所以甲先出弯道。14.如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面左边缘有一质量mA=1.0kg的物块A以v0=5.0m/s的初速度沿桌面运动，经过位移s=1.8m与放在桌面右边缘O点的物块B发生正碰，碰后物块A的速度变为0，物块B离开桌面后落到地面上。设两物块均可视为质点，它们的碰撞时间极短，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，物块B的质量mB=1.6kg，重力加速度g=10m/s2。求：(1)两物块碰撞前瞬间，物块A的速度大小vA；(2)物块B落地点到桌边缘O点的水平距离x；(3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能E。【答案】(1)4.0m/s；(2)1.0m；(3)3.0J【解析】【详解】(1)物块A沿桌面滑动所受摩擦力f=μmAg做匀减速运动的加速度大小a=μg=2.5m/s2对于碰撞前物块A的运动，根据运动学公式v02–vA2=2as解得vA=4.0m/s(2)设两物块碰撞后瞬间，物块B的速度大小为vB，因碰撞时间极短，根据动量守恒定律有mAvA=mBvB解得vB=2.5m/s物块B离开桌面后做平抛运动的时间t==0.40s物块B落地点到桌边缘O点的水平距离x=vBt=1.0m(3)物块A与B碰撞的过程中系统损失的机械能E=mAvA2-mBvB2=3