2023届重庆市巴蜀某中学高三年级上册学期一诊模拟物理试题（三）含解析

一诊复习卷

一、单选题

1.在物理学的发展过程中，物理学家们做出了巨大的贡献，下列关于物理学家的贡献说法

正确的是（）

A.伽利略首先发现了自由落体的规律B.法拉第最早发现了电流具有磁效应

C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D.爱因斯坦最早提出了能量子的概念

2.今年夏天，高温、暴雨、冰雹等极端天气频发。高速下落的冰雹砸坏不少露天停着的车

辆。假设冰雹为球形，所受空气阻力与半径及下落的速度的关系为/=A为比例系数。

在空气阻力和重力共同作用下，冰雹下落至接近地面时己经做匀速运动。冰雹砸到车时，可

认为冰雹与车相互作用的时间都相同,反弹速度与初速度方向相反，大小变为初速度的一半,

则下列说法正确的是（）

A.在接近地面时，重力的功率正比于冰雹的重力

B.在接近地面时，半径加倍的冰雹，下落的速度也加倍

C.冰雹砸到车上时，对车产生的作用力正比于冰雹的质量

D.冰雹砸到车上时，对车产生的作用力正比于冰雹的半径

3.静电植绒技术，于3000多年前在中国首先起步，现代静电植绒于50、60年代在德国首

先研制出并使用，如图所示为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负

电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。下

列判断正确的是（）

绒毛在带负电荷的

容器中带上负电

nIf'l

布卷

A.带电极板带负电

B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大

C.若增大容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好

D.质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大

4.如图所示，真空中有两个等量异种点电荷4、B,M,N、。是A8连线的垂线上的点，

且A0>08一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设M、N两

点的电势分别为夕M、9N,此电荷在M、N两点的加速度分别为“M、aN,此电荷在M、N

两点的电势能分别为EPM、EPN,下列判断中正确的是（）

A.aM>aN

B.°M>9N

C.£PM<£PN

D.B点电荷一定带正电

5.新时代的中国北斗导航系统是世界一流的。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球

同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。己知地球表面两极处的重力加速度为g。，赤道处

的重力加速度为名,万有引力常量为G。若把地球看成密度均匀、半径为R的球体，下列

说法正确的是（）

A.北斗地球同步卫星距离地球表面的高度h=|-\\R

（Rgo-gi）

B.北斗地球同步卫星距离地球表面的高度〃=——1R

C.地球的平均密度0=「上

D.地球的近地卫星的周期”=2万患

6.竖直平面内有轻绳1、2、3连接如图所示。绳1水平，绳2与水平方向成60°角，绳3

的下端连接一质量为m的导体棒1,在结点O正下方2d距离处固定一导体棒2,两导体棒

均垂直于纸面放置。现将导体棒1中通入向里的电流/。，导体棒2中通入向外且缓慢增大的

电流/。当增大到某个值时，给导体棒1以向右的轻微扰动，可观察到它缓慢上升到绳1所

处的水平线上。绳3的长度为4,两导体棒长度均为/,重力加速度为g。导体棒2以外距

L1

离为x处的磁感应强度大小为8=一,下列说法正确的是（）

O

3

1由

A.应在/=?普时给导体棒1以轻微的扰动

B.绳1中拉力的最大值为把〃名

C.绳2中拉力的最小值为由〃密

D.导体棒2中电流的最大值为/=§常

7.高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图如图所示，列车由质量均为相的5节车

厢组成，其中I号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率尸运行，经过一段时间达

到最大速度，列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前

空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为外1号车

厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S,不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、

5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，2号车厢对

3号车厢的作用力大小为（）

B.pP2PsC.即

二、多选题

8.某人最多能提起质量为，"的物体，如图，现在他在机场要把质量为M的行李箱通过倾角

为a的斜坡A8拉上水平平台3C,已知行李箱与A8C路面的动摩擦因数均为tan广，重力加

速度为g,（。+#）＜90°，下列说法正确的是（）

F

C

A--------

A.在斜坡AB上，此人最多能匀速拉动质量为sin（；+〃）的物体

B.拉力F与斜坡的夹角为（a+0时最省力

C.若水平面上匀速拉物体，拉力/由水平变到竖直方向过程中，F的功率先减小后增大

D.在水平面上想要以最大加速度加速，拉力F应与水平面成尸角斜向上拉

9.如图所示匝数为N的矩形导线框，以角速度3在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁

场方向的轴。0'匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为

1：4,图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，R、R2为定值电阻，R为滑

动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表A|、A2的示数分别为//、及；电压表VI、

V2的示数分别为U/、U2。不计线框电阻，正确的是（）

A.矩形导线框从图示位置转过90。时，其磁通量的变化率为8s3

B.交流电压表V2的示数为2N8S。

C.若只将滑动变阻器的滑片向c端滑动，则电流表Ai、A2的示数均变大

D.若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则务不变

U2

10.如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在CQ处相切构成，导轨的间距

为L,区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，间距也为以现

将多根长度也为L的相同导体棒依次从弧形轨道上高为人的尸。处由静止释放（释放前棒均

未接触导轨），释放第根棒时，第n-1根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为

m,电阻均为R,重力加速度大小为g,FE〃CD〃P。且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒

与导轨接触良好。则（）

Q

F、，c，/h

ED

A.第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为师-芸

B.第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为丝囱诬

3mR

C.第"根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为

n2R

D.第〃根棒刚穿出磁场时，回路产生的焦耳热为，，，，3-笠（网-等，

三、实验题

11.实验小组做“探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系''的实验。如图甲

所示为实验装置示意图。

（1）该实验中（选填“需要”或"不需要”）保证砂和砂桶的总质量〃?远小于小车质量

M。

（2）如图乙是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时

点没有画出），相关的测量数据已标在纸带上，己知打点计时器的打点频率为50Hz,则小车

的加速度。=m/s?（结果保留两位有效数字）。

（3）保持小车的质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组传感器的读数尸和对应纸带的

加速度。的数值，并根据这些数据，绘制出如图所示的a-F图像，分析此图像不过原点原

因可能是,实验用小车的质量为kg（结果保留两位有效数字）。

12.某同学想测如图（1）集成电路里很薄的方块电阻％的电阻率夕，同时测干电池的电动

势E和内阻『，他设计了如图（2）的电路。已知方块电阻的上、下表面是边长为L的正方

形，上下表面间的厚度为d,连入电路时电流方向如图（1）,

①断开开关k，闭合开关S,改变电阻箱R阻值，记录不同R对应的电压表的示数U；

②将开关S、k均闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同R对应的电压表的示数U；

15

10

电流方向

0

45

图⑴图⑵图⑶

（1）画出步骤①②记录的数据对应的4随工变化关系的图像分别对应如图（4）的两条图

线，横截距分别为-4、-%,纵截距为a、％,请判断哪条是步骤①对应的图线,

则电源的电动势E=,电源内阻片__________,则方块电阻凡=。

~a2-a\\OR

图⑷

（2）若考虑电压表内阻的影响，方块电阻的测量值___________（选填“偏大”、“偏小”、”不

变

（3）要测出方块电阻的电阻率，先用螺旋测微器测量上下表面间的厚度乩在测微螺杆和

测砧相接时，示数如图（”）。在夹方块电阻测厚度时示数如图"）,则厚度d=mm。

（4）方块电阻的电阻率表达式为夕=O（用4、b、d等已测量字母表示）

四、解答题

13.如图所示为一遥控电动赛车（可视为质点），它的运动轨道由长L=8m的粗糙直轨道A8

与半径均为RBC、CO平滑连接而成。假设在某次演示中，赛车从A位置由静止开始运动,

通电，=2s后关闭电动机，赛车继续前进一段距离后进入竖直圆弧轨道BCD。若赛车在水平

轨道AB段运动时受到的恒定阻力户0.4N,赛车质量为，"=0.4kg,通电时赛车电动机输出的

牵引力恒为F=1.2N,空气阻力忽略不计，取g=10m/s2。贝!］：

(1)赛车在A3段运动时的最大速度W及它到达B点时的速度大小匕；

(2)赛车到达。点时的速度大小匕；

(3)要使赛车刚好到达。点，电动机的工作时间为多长？

14.如图所示，一倾角为60的光滑斜面固定于水平地面上，Q为斜面顶点，P为斜面上一

点，同一竖直平面内有固定点。，。、P连线垂直于斜面，0P=i,P、Q间距离

长度为/的轻绳一端系于。点，另一端系质量为，〃的小球A,质量为M=4〃?的滑块B在一

锁定装置作用下静止于斜面上的尸点。现将A球拉至与0点等高的水平位置，拉直轻绳，

以竖直向下的初速度如释放，A与B发生碰撞前一瞬间，锁定装置解除，A、B均视为质点，

碰撞过程中无能量损失，重力加速度为g。

(1)求小球A通过最低点C点时，绳对小球拉力的大小：

(2)求小球A与滑块B碰撞后瞬间，小球A和滑块B的速度必和vB;

(3)若A、B碰后，滑块B能沿斜面上滑越过。点，且小球A在运动过程中始终不脱离圆轨

道，求初速度"的取值范围？

15.如图甲所示，空间存在两边界为同轴圆柱面的电磁场区域I、II,区域II位于区域I外

侧，圆柱面的轴线沿空间直角坐标系。称的x轴方向。半径R=0.05m的足够长水平圆柱形

区域I内分布着沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小B=4xK）TT;沿X轴正方向观察

电磁场分布如图乙，宽度d=0.05m的区域H同时存在电、磁场，电场强度E=40N/C的匀

强电场沿x轴正方向，磁场的磁感应强度大小也为8=4x10"、磁感线与圆弧边界平行且顺

时针方向。沿y轴负方向观察电磁场分布如图丙。比荷包=5xio，c/kg的带正电粒子，从坐标

m

为（0,0,0.10m）的A点以一定初速度沿Z轴负方向进入区域II。（不计粒子的重力和空气阻力）

（1）该粒子若以速度％沿直线通过区域H,求速度%大小以及它在区域I中运动的半径；

（2）若撤去区域n的电场，求该粒子以速度2%从进入区域II到离开区域I运动的总时间；

（3）若撤去区域n的磁场，该粒子以速度%进入区域n,求它第二次离开区域n的位置坐

甲乙丙

1.A

【详解】

A.伽利略首先发现了自由落体的规律，A正确;

B.奥斯特最早发现了电流的磁效应，B错误；

C.赫兹用实验证实了电磁波的存在，C错误；

D.普朗克最早提出了能量子的概念，D错误。

故选A,

2.B

【详解】

B.在接近地面时，由平衡条件得

f=G

又

联立解得

丫=色空r

3k

可见，在接近地面时，半径加倍的冰雹，下落的速度也加倍，故B正确；

A.在接近地面时，重力的功率为

P=Gv=^S_Gr

3k

可见，在接近地面时，由于物体重力不同，则其半径不同，则重力的功率不正比于冰雹的重

力，故A错误；

CD.冰雹砸到车上时，设其对车产生的平均作用力为声，从实际考虑，由于碰撞时作用力

远大于重力则不考虑重力，由动量定理得

-V

-rt=-m—mv

2

解得

kt3kt

故CD错误。

故选B。

3.D

【详解】

A.带电极板吸引带负电的绒毛，则其带正电。故A错误；

B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，绒毛在加速运动，电场力做正功，电势能不断减

小。故B错误；

C.植绒效果主要由容器和极板间的电势差决定。若增大容器与带电极板之间的距离，而电

势差不变，则植绒效果不变。故c错误；

D.由动能定理得

qU„=—1mv2

可知，质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大.故D正确。

故选D。

4.B

【详解】

粒子做曲线运动，受到的电场力指向轨迹弯曲的内侧，大致向右，而该正电荷受到的电场力

指向带负电的电荷，所以B点电荷应带负电，选项D错误；因为40>08,根据等量异种

点电荷电场线及等势面分布特点（如右图所示）

可知，9M>@v,选项B正确：M处电场线较稀疏，场强较小，而电场线的疏密反应场强的

强弱，则有由牛顿第二定律得：粒子的加速度变，则有。“<如，选项A错

m

误；由于"M>”,根据正电荷在电势高处电势能大，可知正点电荷在M处的电势能大于在

N处的电势能，即有EPM>EPN,选项C错误.故选B.

点睛：本题考查了电势、电势差与电场强度的关系，意在考查考生对等量异种电荷的电场的

分布的情况的掌握，并能根据电场分布的特点进行分析.

5.B

【详解】

AB.物体在地球表面两极处的重力大小等于物体受地球的万有引力大小

-Mm

〃心=67r

物体在赤道处随着地球一起自转，由万有引力与支持力的合力提供向心力

2

G^^--FN-m(i>R

VR

Fz=mgi

联立以上解得地球自转角速度。为

(0=

北斗地球同步卫星质量为加，做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力

Mm

G..-=m'(i)\R+h)

(R+h)2

-Mm

%=G万

解得

h=So-1R

go-g|7

故A错误。故B正确;

C.根据密度公式和黄金代换式

M

3

…Mm

1ng°=G《r

得地球的平均密度为

故C错误:

D.地球的近地卫星质量为小”，做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力

/MW„“4/

G^~=mg产m干R

解得

故D错误。

故选B。

6.B

【详解】

A.对导体棒1进行受力分析如图，此三个力组成的封闭三角形与工OPM相似，所以

五3二F二mg

所以，恒有

32

初始时，应有

kl

F+BIl=mg,B^—

3oa

联立解得

，一mgd

~2kM

所以应在

j_mgd

时给导体棒1微小扰动，A错误；

B.对结点进行分析，绳1和绳2中的拉力「和居的合力大小恒为掌，导体棒运动过程中

环和乙的合力将从竖直方向逆时针转到水平方向，由图示可知K先增大后减小，当用与绳

2垂直时6最大，最大值为

mg石

----------=——ms.

2cos3003

B正确；

C.尼一直减小，直至导体棒1运动至绳1所在的水平线上时最小最小值为零，C错误;

D.由上述分析可知

「PM

卜=---mg

2d

由几何关系可知，导体棒1运动至绳1所在的水平线上时有最大值为舟，所以

F=—mg

且

F=Blnl

此时

所以电流最大值

]_5mgd

-2kl

D错误。

【详解】

设动车的速度为v,动车对空气的作用力为F,根据动量定律可得

Ft-pvtSv-0

解得

F=pSv2

当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则

解得

当速度达到最大速度一半时，此时速度为

M=—

2

此时受到的牵引力

S

解得

F牵=2价环

此时受到的阻力

对整体根据牛顿第二定律

F^-f=5ma

对3、4、5号车厢，根据牛顿第二定律可得

F'=37774/

联立解得

F'=—dp2pS

20V

故选A。

A.如图(1),设斜面对■物体的支持力N与滑动摩擦力/的合力为工，，则

〃=(=tan/?

不变，则与支持力N的夹角为从斜面上尸”与竖直方向夹角为(a+⑨，匀速时，如图(2),

将四力平衡化为三力平衡，利用矢量三角形可知，F与々垂直时，最省力，则

尸=Afgsin(a+/7)

由题意，最大拉力

F=mg

则最多能匀速拉动

sin(a+0)

的物体，故A正确；

B.此时F与水平方向夹角为9+尸)斜向右上，与斜坡的夹角为£,故B错误；

C.水平面上，N竖直向上，弓与竖直方向夹角为S，则拉力由水平转到竖直向上过程中，

匀速阶段如图(3),拉力先减小后增大，但拉力的水平分力一直减小，拉力的功率一直减小，

故C错误；

D.加速时如图(4),还是拉力与以垂直时，获得的加速度最大，此时拉力尸与水平面成尸

角斜向上，故D正确。

故选AD。

9.AD

【详解】

A.矩形导线框从图示位置转过90。时，穿过线框平面的磁通量为0,磁通量变化率最大，

感应电动势最大

△①

Em=NBS(o=N——

Ar

则磁通量的变化率为"=BS。，A正确；

A/

B.线框产生的感应电动势最大值为

Em=NBSco

根据正弦交流电有效值与最大值的关系，其有效值为

E=^=—NBSco

M2

由于不计线框内阻，所以变压器原线圈两端电压必=£根据理想变压器电压与匝数比的关

系，副线圈两端电压

U、=55=2啦BNSco

%

由于电压表测得的电压为有效值，即交流电压表V2的示数为20N8S。，B错误；

C.将滑动变阻器的滑片向c端滑动，滑动变阻器接入电路阻值变大，副线圈回路总阻值变

大，则电流表A2的示数变小，电流表Al的示数也变小，C错误；

D.将滑动变阻器的滑片向d端滑动，副线圈阻值发生变化，但导线框输出电压不变，所以

S不变，则必也不变，电压比不变，D正确。

故选AD。

10.BC

【详解】

A.第2根棒刚进入磁场有

mgh=~mv~

解得

V=y）2gh

将第2个棒在磁场中的运动过程分成若干个过程，设每个过程时间为At,刚进入瞬间则有,

棒产生的感应电动势为

E=BLv=BL^2gh

电流为

r=—

2R

设7为这段运动的平均速度，对最开始一段运动有

2

Bl3vx人

-----------△/=mv.—tnv

2R1

整理有

-J52L2（V1-Ar）

------------=V.-V

2Rm1

则整个运动过程，整理后有

-----=v-v

2Rm

解得

v，=廊i-沿

故A错误;

B.第3根棒刚进入磁场时有

mgh=^

解得

V^y/2gh

棒产生的感应电动势为

E=BLv=BLj2gh

电阻为内，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为

此时第1和第2根棒并联，

2

ccR3R

雁=R+yy

电路中电流为

I二E=2BL历

一Rj3R

由牛顿第二定律得

F-.=BIL=ma

解得

2B2l}^lgh

3mgR

故B正确;

C.第〃棒刚进入磁场时，前n-1根棒并联电阻为

R—

并n-1

电路总电阻为

R

勺产有+R

电路总电流

—

K总］

第一根棒中电流

V

解得

I后

1~nR

第1根棒的热功率为

1n2R

故c正确；

D.由A项和C项分析可知，第"个棒出磁场时的速度为

故第n根棒刚穿出磁场时，回路产生的焦耳热等于其安培力对第〃根棒所做的功有

1（1——（〃-1）8*丫

Q=mgh^m^J2gh

故D错误。

故选BC»

【详解】

（1）[1]由于实验装置中有拉力传感器，可以测出绳中的拉力大小，故不需要保证砂与砂

桶的总质量机远小于小车的质量

（2）[2]根据逐差公式有

EF+DE+CD-BC-AB-OAOF-2OC

a-------------------------------------=-------------

9T29T2

由于相邻两个计数点之间有4个计时点未画出，故

T=5x—s=0.1s

50

解得

tz=0.75m/s2

（3）[3]图表示F增大到一定值时，小车才有加速度，故原因是未补偿阻力或补偿阻力不

足；

[4]根据实验原理图，受力分析易得

2F=Ma

可推出

2F

a=——

M

故图线的斜率k

M

由图可知

k=2

解得

M=1.0kg

1b、b2b,d

12.下面的一条4s2_")##/(仇—々)不变/,、##

ag-bj

b2d

Q2s2一仇)

【详解】

(I)[1][2][3]断开开关Z,闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得

E^U+—r

R

整理得

1r_+

UERE

将开关S、k均闭合，把号和电源看成整体作为电路等效电源，则等效电源的电动势和等效

电源的内阻分别为

E'=~^~E

%+r

根据闭合电路欧姆定律得

E'-U+-r'

R

带入数据并整理得

1r1।4+r1

ERR°E

两个图像的纵截距的大小关系为

1—%<+-----1-------

ER。E

则下边那条是步骤①对应的图线。所以

E

二=由

Eat

解得

E=-

4

<

1

r=——

4

则上边那条是步骤②对应的图线。所以

殳士，=6,

&E■

二=4=4

Eqa2

把E、，的数据带入解得

Ko".,或一z.1、

卬(。2—仇)。2也一")

(2)[4J若考虑电压表内阻的影响，设电压表电阻为时，则根据闭合电路欧姆定律，对断

开开关A闭合开关S时的电路图重新列方程得

E=t/+(—+—)r

R《

整理得

111r1

—=-r----1--H------

UEREER\,

对开关S、％均闭合时的电路也重新列方程为

£=(7+(且+2)/

RR、

整理得

1_r1/?0+r1r1

UERR°EE仆

重新整理后的表达式与题中截距重新对应关系为

,1r1

b,=—1------

1EER、.

./?+r1r1

b、=△n----+----

凡EERy

且还有

二=4=匕

Ea]a2

则联立解得

n一」Tp―瓦

Ko八入、或％/1人、

a、M-bj42s2—4)

则方块电阻的测量值不变。

(3)[5]d=(0.5zwn+9,2x0.01mm)-(0+5.0x0.01mm)=0.542mm,考虑估读对0.592mm的

影响，最终结果在0.541mm到0.545mm之间都对。

(4)⑹根据电阻定律有

R_4十D一-

。一《(仇—向)或°一%('_仇)

联立解得

bd>d

p---}--!----或p-------=------

《(4一々)。2包一瓦)

13.(1)匕=4m/s,彩=20m/s；(2)v3=2m/s；(3)居s

【详解】

(1)依题意，可知赛车在AB段运动时，当通电U2s后关闭电动机瞬间，赛车的速度最大,

根据牛顿第二定律有

F-f=ma]

4="

代入相关数据求得

2

ax=2m/s

Vj=4m/s

此时赛车通过的位移为

S[=；印2=4m

关闭电机后，根据牛顿第二定律可得赛车的加速度大小为

=—=lm/s2

m

则赛车减速到达B点时，有

r年一/

L-s.=~-----

2a2

代入相关数据求得

v2=25/2m/s

(2)赛车从8点到达。点时，根据动能定理有

1212

-tng2R=—mv3--

求得

v3=2m/s

(3)若赛车刚好到达。点，则此时赛车速度为0,根据动能定理可得赛车运动的整个过程

有

Fs-fL-mg-27?=0

其中

i,2

s=5卬

联立以上式子求得

2

14.(1)7=3〃际+班；(2)以=-3%=/g/+%2；(3)；向＜%《向或

5

【详解】

(1)小球A摆到C点时，设速度为vc,绳对小球的拉力大小为T,则

mgi+Lmv2=Lmv2

在C点，对小球A,由牛顿第二定律有

7

T-mg=,n^

解得

T=+机号

(2)设小球A在与B碰前的速度为v/,则