2023-2024学年重庆市渝北中学高三（上）摸底月考物理试卷（7月）（含解析）

2023-2024学年重庆市渝北中学高三（上）摸底月考物理试卷（7

月）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.篮球是以手为中心的身体对抗性体育运动，是奥运会核心比赛项目之一。如图所示，一

同学某次在篮球上升的最高点竖直往下拍球，手与篮球的作用距离为0.2m（未到达地面）.篮球

离手瞬间获得6τn∕s的速度，篮球的质量为0.6kg,不计空气阻力，重力加速度g取IOnι∕s?,

则本次拍球过程中（）

A.人对篮球做的功为10.8/B.人对篮球做的功为9.6/

C.手给篮球的冲量为4kg∙m/sD.手给篮球的冲量大于3.6kg∙m/s

2.如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做

匀速圆周运动，则下列说法中正确的是

A.硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用

B.硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的重力提供

C.若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大

D.若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的摩擦力就越大

3.如图所示，四个质量均为小、带电荷量均为q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同，以

相同的水平速度被抛出，除了α微粒没有经过电场外，其他三个微粒均经过电场强度大小为E

的匀强电场（Tng>qE）,这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是Q、%、tc.td,不计

空气阻力，贝M）

ΘΛ-*V

电场方向电场方向

竖直向下竖直向上

ʌ.%<ta<或<tdB.d=tc<ta=1dC.tα=<<%D.tb<=<，c

4.如图所示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被测物体在左右方向发生微小的位移时,

会带动电介质进出电容器两板之间，灵敏电流计的指针也会左右发生偏转。已知电流从a到b

流过电表时，电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是（）

b

电介质板

被测物体

A.当电流计的指针向左偏时，被测物体向左移动

B.当电流计的指针向左偏时，电容器的电压增大

C.当电流计的指针向右偏时，电容器的电容增大

D.当电流计的指针向右偏时，电容器的电量减小

5.如图，光沿40从空气射入折射率为的介质中，以。点为圆心R为半径画圆，与折射光线的

交点为B,过8点向两介质的交界面作垂线，交点为N,BN与4。的延长线的交点为以。点

为圆心，0M（设为r）为半径画另一圆。根据以上数据，该介质的折射率是（）

6.如图，用材料相同、粗细均匀的电阻丝折成正方形金属框架4BCD,边长为3每边电阻

为r,框架与一电动势为E,内阻也为r的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强

磁场，则电键闭合电路稳定后，框架受到安培力大小为（）

A照BSBELCSBELD?BEL

'2r2r'3r

7.如图所示，光滑水平地面上放置质量均为Tn的两个正三棱柱4、B,其中4固定在地面上,

B在外力作用下紧靠着4,4、B中间夹有一个半径为R、质量为2m的光滑圆柱C,整个系统处

于静止状态。重力加速度为g,下列说法正确的是（）

C

A.系统静止时，B对C的弹力大小为mg

B.撤去外力后，C落地时速度大于8的速度

C.撤去外力后，C落地前某时刻的加速度可能小于B的加速度

D.撤去外力后，C落地时B的速度大小为，孚

二、多选题（本大题共3小题，共18.（）分）

8.空降兵在某次跳伞训练中，打开伞之前的运动可视为匀加速直线运动，其加速度为a,下

降的高度为八,伞兵和装备系统的总质量为m，重力加速度为g。则下降h的过程中，伞兵和

装备系统的（）

A.重力势能减少了mα∕ιB.重力势能减少了mg∕ι

C.动能增加了Tna∕ιD.动能增加了τng∕ι

9.下列说法正确的是（）

A.哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系正急速的远离我们

B.哈勃发现的“红移”现象说明地球是宇宙的中心

C.“新星”和“超新星”是刚刚产生的恒星

D.“超新星”和“新星”的产生说明恒星正在不断灭亡

E.“超新星”爆发后少数可能形成黑洞

10.某粒子分析装置的核心结构如图所示。在空间三维直角坐标系。-XyZ中，由6面荧光屏

构成的长方体容器。PMN-EFGH安装在坐标原点。处，OP边与X轴重合，长方体的长、宽、

高分别为2a、a、2a,整个空间存在方向沿Z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B,在

MNHG面的中心S处有一粒子源，可以在平行于Xoy的平面内向容器内各个方向均匀发射相同

速率的带电粒子，已知带电粒子的比荷为5=k，有二分之一的粒子打在OPFE面上激发荧光

屏发光，PMGF面刚好没有发光。粒子打在荧光屏上后即被吸收，重力不计。下列说法正确

的是（）

A.粒子源发射的粒子带负电，速率为u=2kBa

B.有六分之一的粒子打在MNHG面上激发荧光屏发光

C.有三分之一的粒子打在ONHE面上激发荧光屏发光

D.打到S的正对过OPFE面中心S'点的粒子，所用的时间跟打在棱边HN上的粒子运动的时间

相同

三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）

11.用如图甲的装置研究自由落体运动规律。己知打点计时器的工作频率为50Hz。

⅞⅛t

打点

”时—纸带

①电磁打点计时器必须接（填“2201/交流”、“4-6U交流”或“4-6V直流”）电

源，

②部分实验步骤如下：

A∙测量完毕，关闭电源，取出纸带。

区接通电源，待打点计时器工作稳定后放开重锤。

C扶着重锤停靠在打点计时器附近，重锤与纸带相连。

D把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。

上述实验步骤的正确顺序是：（填写字母）。

③图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个记录点未画出，则相邻两计数点的时间间隔

T=So

④计数点。对应的瞬时速度大小为%=m/So

⑤根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小g=（本小题计算结果保留两位有效数

字）

12.小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的

指针向左偏转了一下。

（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，灵敏电流计的指针（

填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；

（2）如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环4用轻

绳悬挂，与长直螺线管共轴（4线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于其左侧。若周围环境

温度急剧下降时，从左向右看，金属环A中电流方向（填“顺时针”或“逆时针”）,

金属环4将向（填“左”或“右”）运动，并有（填“收缩”或“扩

张”）的趋势。

四、计算题(本大题共3小题，共42.0分)

13.如图甲所示，一缸壁导热的汽缸水平放置，用质量为Tn的活塞封闭一定量的理想气体,

活塞与汽缸底部用一原长为“、劲度系数为k的轻质弹簧连接，当封闭气体的热力学温度为To

时，弹簧恰好处于自然状态。现缓慢将汽缸转动到开口向上竖直放置，如图乙所示，此时弹

簧被压缩的长度为夕00已知重力加速度大小为g,活塞面积为S,外界大气压强恒为Po=嘤，

忽略活塞与汽缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，环境的热力学温度保持不变。

①求弹簧的劲度系数；

3)现使汽缸内气体的温度缓慢升高，求弹簧恢复原长时，缸内气体的热力学温度T。

-ZWWWJIL-I

ιιι)∕ιι∕∕∕∕∕ι∕ιιι∕∕ι∕∕πιι))ιιιImiiiiliiilliiiiiiiiiiiii

甲乙

14.如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD,。点与圆心。等高，一

水平面与圆弧槽相接于B点，PB间距离X=1.2m,现有一质量Tn=0.IOkg的小球(可视为质

点)从P点的正上方九=0.80加高处的A点向右水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入圆弧轨道,

从。点飞出后最高到达Q点，取g=10m∕s2,不计空气阻力，求：

(1)小球经过B点时的速度大小；

(2)小球到达圆弧槽最低点C点时的速度大小；

(3)小球冲出。点后能上升的最大高度H。

15.如图所示，空间存在磁感应强度大小为B、垂直于XOy平面向里的匀强磁场。t=。时刻，

一带正电粒子甲从点P(2α,0)沿y轴正方向射入，第一次到达点O时与运动到该点的带正电粒

子乙发生正碰。碰撞后，粒子甲的速度方向反向、大小变为碰前的3倍，粒子中运动一个圆周

时，粒子乙刚好运动了两个圆周。己知粒子中的质量为tn,两粒子所带电荷量均为q。假设所

有碰撞均为弹性正碰，碰撞时间忽略不计，碰撞过程中不发生电荷转移，不考虑重力和两粒

子间库仑力的影响。求:

X×XAyXXX

B

XXX×ru

~δPX

XXXX×X

××××××

(1)第一次碰撞前粒子甲的速度大小;

(2)粒子乙的质量和第一次碰撞后粒子乙的速度大小；

(3)t=鬻时刻粒子甲、乙的位置坐标，及从第一次碰撞到t=嘿的过程中粒子乙运动的

路程。(本小问不要求写出计算过程，只写出答案即可)

答案和解析

1.【答案】B

【解析】AB.人拍篮球的过程，由动能定理可得

1

mgh+W=—mv2

解得人对篮球做的功为

W=9.67

故A错误，B正确;

CD人拍篮球的过程，由动量定理可得

I+mg∆t=mv=0.6X6kg-m/s=3.6kg-m/s

则

I<3.6kg-m/s

手给篮球的冲量小于3∙6kg∙τn∕s,故C错误，。错误；

故选B.

2.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查水平面内的匀速圆周运动，解题关键是明确硬币在竖直方向合力为零，水平方向合力提

供向心力，据此分析解题。

【解答】

A、硬币受重力、弹力、摩擦力3个力的作用，向心力是效果力，不能说受到向心力，故A错误;

8、硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由桶壁对硬币提供的弹力提供，故B错误；

C、弹力提供向心力，则N=mrω2,若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大，

故C正确；

。、硬币在水平面做匀速圆周运动，竖直方向受到的合力为零，则摩擦力等于重力，与脱水桶转

动的快慢无关，故。错误。

故选Co

3.【答案】D

【解析】设四个微粒抛出时距地面的高度为九，微粒a、d在竖直方向均做自由落体运动，由

1

h=29t2

可得落地时间为

[2h

t<z=Q=I~∑~

J9

微粒b受电场力向下，做类平抛运动，微粒C受电场力向上，但由于重力较大，仍做类平抛运动,

由牛顿第二定律分别可得

qE+mg=mab

mg—qE=mac

类比微粒ɑ可得，落地时间分别为

对比可得

生<tα=td<J

故选Do

4.【答案】C

【解析】AB.电流计的指针向左偏时，可知电容器极板上的电荷量减小，说明电容器放电，由电容

定义式

c=u

可知，U不变，Q减小，C减小，由电容决定式

__£S_

C~4πkd

可知，可知，电容器极板间的电介质减少，被测物体向右移动，故AB错误；

CC.当电流计的指针向右偏时，同理可得，电源在对电容器充电，由电容定义式

LQ

c-u

可知，U不变，Q增大，C增大，故C正确，。错误。

故选c,,

5.【答案】B

【解析】【详解】由图可知，折射率

-VJ—_S_in_乙__O_M__N_—_-γ__~—_R_

—sin∆OBN—ON—r

~R~

故选B1,

6.【答案】C

【解析】【详解】正方形金属框架ABC。在AC间的等效电阻为r,等效长度为√^NZ,,流过线框的

等效电流

E

框架受到安培力大小为

F=BI-yJ~2L

解得

SlBEL

2r

故选Co

7.【答案】D

【解析】4如图所示

mg

其中B对C的弹力大小等于Fi，可得

2mg

.2ɔ

Fcl=-----TTv=2m3

cos60

故A错误;

BCD.撤去外力后，C落地前，C与4、B始终垂直，所以运动过程中C所受各个力的方向大小都不变,

则8、C都做匀加速运动，根据三角函数的关系可知，C沿斜面的位移为

2R-R2广

xC=-：~z-o=-ɔ-R

sm60n3

B沿水平方向的位移为

o2>Γ3

XB=2Rtan30=―ɜ—R

由

1

X=2at2

可知，B、C的加速度相同，所以由

V=at

可知B、C的速度相同，落地前C下降的高度为

R

h=而初一R=R

&C的系统只有重力势能与动能的转化，机械能守恒，即

1

2mgh=-(2m+m)v2

可得

故BC错误，。正确。

故选ZX

8.【答案】BC

【解析】

【分析】

本题考查了动能定理的应用及功的计算，要注意明确重力做功的特点，并正确应用动能定理分析

动能的变化量。

根据牛顿第二定律可求得系统受到的合外力，再根据功的公式和动能定理求得动能的变化量.由

重力做功求得重力势能的变化。

【解答】

AB.系统的高度下降了忆重力做功为mg∕ι,所以重力势能减小了mg∕ι,故8正确，A错误；

CD.系统做匀加速直线运动，速度增大，动能增加，由牛顿第二定律知，系统所受的合力F=Tnα,

由动能定理知动能的增加量等于合力做功，为mα∕ι,故C正确，。错误。

9.【答案】ADE

【解析】48.哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系在远离我们，但不能说明我们就处于宇宙的

中心，只能说明我们与远处的星系存在相对运动，故A正确，8错误；

CD“新星”和“超新星”是恒星消亡时的一种现象，故C错误，。正确；

E“超新星”爆发后少数可能形成黑洞，故E正确。

故选

IO.【答案】BCD

【解析】

【分析】

本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。解决问题的关键是画出运动轨迹图，结合题给条件根据

洛伦兹力提供向心力及几何关系分析判断。

【解答】

A粒子源在平行于XOy的平面内向容器内各个方向均匀发射相同速率的带电粒子，磁场方向沿Z轴

正方向，可知粒子只在平行于XOy的平面内运动。画出过S点、平行于XOy平面的面E‘F'G'H'和运

动轨迹图，如图所示。

由题意知，粒子射出后向速度方向的右侧偏转，利用左手定则可判断粒子带正电。由题意E'r边

上有二分之一的粒子打入，F'G'边上刚好没有粒子射入，最边缘粒子分别沿X轴的正方向和y轴的

正方向射入磁场，入射速度夹角为90。范围，在E'点和F'点分别与EN'和F'G'边相切射出，根据几

何关系可知，粒子运动的轨迹半径为r=α,由r=*代入数据解得v=kBα,故A错误；

A根据粒子的运动轨迹，可知打在SH'边上的粒子速度方向的最大入射角为30。，所以可知有六分

之一的粒子打在MN-HG面上，故8正确。

C由图根据几何关系可知，打在E'H'的粒子，从粒子源射出时的速度方向夹角为60。，所以有三分

之一的粒子打在ONHE面上，故C正确；

。.由图知，打到S的正对OPFE面中心S'点的粒子，和打在棱边HN上即H'点的粒子，它们的运动轨

迹所对应的弦长相等，所以圆心角相等，在磁场中运动的时间相等，故。正确。

11.【答案】①4-6V交流；

@DCBA；

③0.1;

④2.2；

⑤9.9

【解析】

【分析】

本题考查研究自由落体运动规律的实验，关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速

度，基础题。

【解答】

①电磁打点计时器必须接4-6U低压交流电源；

②应先把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔；

然后扶着重锤停靠在打点计时器附近，重锤与纸带相连；

再接通电源，待打点计时器工作稳定后放开重锤；

最后，测量完毕，关闭电源，取出纸带。

故正确顺序为DC84；

③打点计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02S打一次点，每相邻两点之间还有4个记录点未画出,

故相邻两计数点的时间间隔T=0.02s×5=0.1s；

④匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，

J

故”_XBC+⅛D_(17∙l+26∙9)xl0-2,_77/.

取女-2T-领m/S-2∙2m∕s,

2

⑤根据公式dx=aT,有：(XCD+XDE^)-(XAB+XBC)=4"2；

解得：g=9.9m∕s2

12.【答案】(1)向左偏转；

(2)顺时针;右;扩大。

【解析】

【分析】

(1)由题意可知当穿过B的磁通量减小时，指针向左偏转，则可知当穿过8的磁通量增大时，指针

应该向右偏转，所以先判断穿过B的磁通量的变化情况，从而即可判断指针的偏转方向；

(2)R为热敏电阻，其阻值随着温度的升高而减小，确定电阻的变化，由欧姆定律可知电路中电流

的变化，即可得出磁场的变化及穿着线圈的磁通量的变化，则由楞次定律可得出线圈中磁场的方

向，从而得出线圈的运动及形状的变化.

本题要求学生在做题的过程能通过对比找出指针的偏转方向与磁通量的大小变化有关，同时对楞

次定律可简单地记为：“增反减同”、“来拒去留”；楞次定律的应用一定注意不要只想着判断

电流方向，应练习用楞次定律去判断导体的运动及形状的变化.

【解答】

(1)由题意可知当穿过B的磁通量减小时，指针向左偏转，则可知当穿过B的磁通量增大时，指针

应该向右偏转，则闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，A所在回路中的电阻

增大，则a中的电流减小，磁场变弱，穿过B的磁通量减小，故灵敏电流计的指针向左偏转；

(2)当温度下降时，则电阻增大，导致线圈中的电流减小，依据右手螺旋定则与楞次定律，从左向

右看，金属环4中电流方向为顺时针方向；

因穿过A环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸

引，则金属环4将向右运动，且金属环a有扩大趋势。

故答案为：(1)向左偏转；

(2)顺时针；右；扩大。

13.【答案】(i)k=誓;(U)T=Ir0

【解析】解：⑴汽缸水平放置，对活塞受力分析可知，封闭气体的压强

Pi=Po

汽缸开口向上竖直放置时，设封闭气体的压强为P2,根据等温变化规律有

3

PIIOS=P2,4

对活塞受力分析有

1

PoS+mg=k∙-^l0+p2S

解得

2mg

k

=~Γ1O~

(〃)当弹簧恢复原长时，缸内气体的压强

_,mg

P3=Po+^^y

根据等容变化定律有

为一汽

τ^~^τ

解得

5

Fo

14.【答案】⑴5m/s；(2)yΓ29m∕s;(3)0.95m

【解析】(IM到B过程，小球作平抛运动，则

X=V01

12

hk=-^gt2

解得

v0=3m∕s,t=0.4s

由

Vy=gt

得

Vy—4m∕s

故

VB=Jvɑ+Vy=5m∕s

(2)8点速度方向与竖直方向的夹角为α,如图所示

V4

tana=—y=K

Vx3

故

a=53°

B到C过程，由动能定理得

11,

2mv

mg(R-RCoSa)=c—2B

解得

Vc=ʌ/29m∕s

(3)CTD→Q过程，由动能定理得

1

—mg(R+H)=0-2mvC

解得

H=0.95m

15.【答案】解：(1)由题知，粒子甲从点P(2α,0)沿y轴正方向射入到达点0,

则说明粒子甲的半径r=α,

172

根据qu印=Tn-

甲°丫甲O

解得叫。=警；

(2