重庆市2024-2025学年高三物理上学期11月期中试题含解析

Page21物理试题留意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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。1.手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列有关电磁波的说法正确的是（）A.只要有变更的电场和磁场，就能产生电磁波B.电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播C.基站停止工作，放射出去的电磁波也就停止传播D.电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播【答案】D【解析】【详解】A．匀整变更的电场四周产生恒定的磁场，恒定的磁场四周不会产生电场，不能产生电磁波，故A错误；B．电磁波能在真空中传播，且在真空中传播速度最大，故B错误；C．基站停止工作，放射出去的电磁波会接着传播，故C错误；D．电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播，故D正确。故选D。2.一列简谐横波沿轴正方向传播，在和处的两个质点、的振动图像如图所示，则（）A.波由质点A传到质点B的时间可能是0.1sB.波由质点A传到质点B的时间可能是0.3sC.这列波的波速可能是1m/sD.这列波的波速可能是3m/s【答案】B【解析】【详解】AB．由振动图像可知T=0.4s，t=0时刻，当质点A在平衡位置向下振动时，质点B在波峰位置，可知AB间距离为所以从A到B的时间为（n=0、1、2、3……）即波由质点A传到质点B可能是0.3s，不行能是0.1s，故A错误，B正确；CD．波速为（n=0、1、2、3……）当n=0时波速最大值为2m/s，不行能大于2m/s，且当时不是整数，故波速不行能为1m/s，故CD错误。故选B。3.“嫦娥四号”月球探测器登陆月球背面的过程可以简化为如图所示的情景：“嫦娥四号”首先在半径为r、周期为T的圆形轨道I上绕月球运行，某时刻“嫦娥四号”在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入近月圆形轨道Ⅲ。轨道Ⅱ与轨道I、轨道Ⅲ的切点分别为A、B，A、B与月球的球心O在一条直线上。已知引力常量为G，月球的半径为R，体积，则（）A.月球的平均密度为B.探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的线速度之比为C.探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的加速度之比为D.探测器从A点运动到B点的时间为【答案】A【解析】【详解】A．设月球质量为M，“嫦娥四号”质量为m，则由得，月球质量为则月球平均密度为故A正确；B．由开普勒其次定律得得故B错误；C．探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的合外力即为在该点所受万有引力，即则加速度之比为故C错误；D．设探测器在椭圆轨道上的周期为T1，则由开普勒第三定律知则探测器从A点运动到B点的时间为故D错误。故选A。4.每个工程设计都蕴含确定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽视爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（）A.等于 B.小于C.R越大，弹力越大 D.R越大，弹力越小【答案】D【解析】【详解】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，由图中几何关系可得由受力平衡可得解得可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；故选D。5.如图所示，带有挡板的小车质量为m，上表面光滑，静止于光滑水平面上。轻质弹簧左端固定在小车上，右端处于自由伸长状态。质量也为m的小球，以速度v从右侧滑上小车，在小球刚接触弹簧至与弹簧分别的过程中，以下推断正确的是（）A.弹簧的最大弹性势能为 B.弹簧的最大弹性势能为C.弹簧对小车做的功为 D.弹簧对小球做功为【答案】B【解析】【详解】AB．当小球和小车的速度相同时弹簧的弹性势能最大，取向左为正方向，由系统动量守恒和机械能守恒分别有联立得到弹簧最大的弹性势能为A错误，B正确；C．设小球与弹簧分别时，小车和小球的速度分别为和，由系统动量守恒和机械能守恒分别得到解得，对小车，由动能定理得弹簧对小车做功C错误；D．对小球，由动能定理得弹簧对小球做的功为D错误；故选B。6.在如图所示的电路中，变压器为志向变压器，三个定值电阻的阻值相同，变压器原副线圈的匝数比为。在a、b端加上交变电压U，开关S断开时，电流表的示数为I，则下列说法正确的是（）A.开关S断开时，变压器的输入功率为UIB.开关S断开时，定值电阻的阻值均为C.开关S断开时，原副线圈电路中电阻消耗的功率之比为D.开关S闭合后，电流表的示数为【答案】D【解析】【详解】A．开关S断开时，变压器原线圈输入电压小于,则变压器的输入功率小于，故A错误；B．开关S断开时，设定值电阻的阻值为，闭合开关前，依据电流的关系，可知副线圈的电流为，副线圈两端的电压为，依据变压比，原线圈两端的电压为，结合串并联电路的特点有解得故B错误；C．开关S断开时，副线圈电路中电阻消耗的功率原线圈电阻消耗的功率可得故C错误；D．当开关S闭合后，设电流表的示数为，副线圈中的电流为，副线圈两端的电压为，原线圈两端的电压为，则结合解得故D正确。故选D。7.阿尔法磁谱仪是目前在太空运行一种粒子探测器，其关键的永磁体系统是由中国研制的。如图，探测器内边长为L的正方形abcd区域内有垂直纸面对外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当宇宙中带电量为＋q的粒子从ab中点O沿纸面垂直ab边射入磁场区域时，磁谱仪记录到粒子从ad边射出，则这些粒子进入磁场时的动量p满意（）A. B.C. D.或【答案】A【解析】【详解】带电量为＋q粒子进入磁场，洛伦兹力供应向心力解得粒子从a点射出，由几何关系可知粒子从d点射出，由几何关系可知解得则磁谱仪记录到粒子从ad边射出可知故粒子进入磁场时的动量p满意故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.某型号扫地机器人的铭牌信息如下表。已知扫地机器人剩余电量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人（）额定工作电压10V额定功率40W电池容量2400mA·hA.扫地时额定电流为4AB.内部电路的总电阻为2.5ΩC.可以连续扫地的时间为0.6hD.每次扫地释放的电能最多约为【答案】AD【解析】【详解】A．扫地机器人扫地时工作电流为代入数据解得A正确；B．扫地机器人为非纯电阻元件，由扫地机器人铭牌数据不能得出扫地时机器人电阻，B错误；C．依据电池容量2400mA·h，扫地机器人剩余电量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电，工作过程中消耗电量为可以连续扫地的时间为C错误；D．每次扫地释放的电能最多约为D正确。故选AD。9.如图所示，将两个完全相同的圆形金属圆盘水平正对放置，两金属盘间距为d，使其带上等量异种电荷。现将一电荷量为的点电荷放置在上金属盘中心正上方的M点，M点到上金属盘中心的距离为d，此时两金属盘轴心中点处的N点电场强度恰好为0．已知静电力常量为k，忽视点电荷对两金属盘电荷分布的影响，则下列说法正确的是（）A.上金属盘带负电B.点电荷产生的电场在N点处电场强度大小为C.两金属盘间电压的数值为D.上金属盘所带电荷产生的电场在N点处场强为【答案】AC【解析】【详解】A．两金属圆盘可视为平行板电容器，由于M点处的正电荷在N点产生的场强方向向下，且N点的合场强为零，所以两盘间场强方向应向上，所以下金属盘带正电，故A正确；BD．N点的合场强为零，所以点电荷与两金属盘在N点处的场强均为由于两金属盘间产生的电场为匀强电场，板间N点场强为上金属盘和下金属盘在N点产生场强的合场强，依据对称性可知，上金属盘在N点产生的场强为故BD错误；C．依据可知，两金属盘电压数值为故C正确故选AC。10.如图所示，光滑水平面上虚线和之间存在竖直向上的匀强磁场，宽度。质量、电阻的单匝长方形线框静止放在虚线左侧距离为处，线框的边长为，的边长为。现用一水平向右的恒力拉线框，当边刚进入磁场时线框受到的安培力等于恒力F的0.8倍，当边刚要出磁场时线框受到的安培力恰好等于F。下列说法正确的是（）A.线框在磁场中受到的安培力始终向左B.磁感应强度的大小为C.边在磁场中运动的时间为D.边刚进入磁场时，线框的加速度大小【答案】AC【解析】【详解】A．依据楞次定律可知，线框在进入磁场的过程中产生从的感应电流，结合左手定则可知，线框从边刚进入磁场到边刚要离开磁场的过程中受到的安培力始终向左，而当边离开磁场后，在边还未进入磁场的这段时间内线圈中的磁通量不变，无感应电流，无安培力，而当边进入磁场到离开磁场的过程中，线圈中的磁通量减小，依据楞次定律可知，在该过程中线圈产生从的感应电流，依据左手定则可知线框所受安培力向左，因此可知，线框在磁场中受到的安培力始终向左，故A正确；B．设线框在磁场外的加速度为，边刚要进入磁场时的速度为，则由牛顿其次定律有而依据速度位移关系可得联立解得当线框刚进入磁场时切割磁感线产生的感应电动势为依据闭合电路的欧姆定律可得回路中的感应电流为则线框此时受到的安培力大小为而依据题意有联立解得故B错误；C．设线框刚要出磁场时的速度为，依据题意，线框刚要出磁场时有解得而由动量定理有由法拉第电磁感应定律有则此过程中的电荷量为联立以上各式可得故C正确；D．cd边出磁场时的速度为，此后在ab边未进入磁场时线圈中无感应电流，无安培力，线框只受恒力F的作用做匀加速直线运动，设ab边刚进入磁场时的速度为，则由动能定理可得ab边刚进入磁场时由牛顿其次定律有联立解得则可知边刚进入磁场时，线框的加速度大小为，故D错误。故选AC。三、非选择题：共54分。11.某同学设计用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。（1）跨过滑轮组的不行伸长的轻绳两端分别与质量为M的钩码以及力传感器相连，通过力传感器可测出轻绳的拉力。质量为m的重物通过动滑轮挂在轻绳上。重物的下端与纸带相连，让纸带穿过打点计时器上的_______；（2）接通电源、释放钩码、重物_______（填“上升”，“下落”），打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，登记此时力传感器的示数F，已知打点计时器运用的沟通电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，重物的加速度a=_______m/s2（计算结果保留三位有效数字）：（3）变更钩码的质量，重复试验步骤（2），得到多组数据：（4）由试验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，则当地的重力加速度g=_______（用图中字母表示），该试验误差的主要来源是_______。【答案】①.限位孔②.上升③.2.40④.b⑤.滑轮组与轻绳间摩擦，纸带与打点计时器间的摩擦阻力，纸带上点间距测量等的误差【解析】【详解】（1）[1]依据打点计时器的运用可知，重物的下端与纸带相连，让纸带穿过打点计时器上的限位孔；（2）[2]依据试验装置可知，接通电源、释放钩码、重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点；[3]由题意可知，相邻两计数点的时间间隔为则重物的加速度为（4）[2]对重物由牛顿其次定律有则结合图丙可知，当地重力加速度为b；[5]依据试验可知，该试验误差的主要来源是滑轮组与轻绳间的摩擦，纸带与打点计时器间的摩擦阻力，纸带上点间距测量等的误差。12.材料的电阻随压力的变更而变更的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学支配利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，供应的器材如下：A．压敏电阻RF，无压力时阻值R0=600ΩB．滑动变阻器R1，最大阻值约为20ΩC．滑动变阻器R2，最大阻值约为200ΩD．灵敏电流计G，量程0～2.5mA，内阻为30ΩE．电压表V，量程0～3V，内阻约为3kΩF．直流电源E，电动势为3V，内阻很小G．开关S，导线若干（1）滑动变阻器应选用________（选填“R1”或“R2”），试验电路图应选用________（选填“图1”或“图2”）。（2）试验中发觉灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30mA的电流表，须要_______（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=________Ω。（3）多次变更压力F，在室温下测出对应电阻值RF，可得到如图3所示压敏电阻的-F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值________（选填“越大”或“越小”）。（4）若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，须要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1>m2，则m1应标在电压值_____（选填“较大”或“较小”）的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度匀整变更，并说明理由。_______【答案】①.R1②.图1③.并联④.2.7⑤.越小⑥.较小⑦.物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是匀整变更【解析】【详解】(1)[1][2]试验要求误差较小，应当多测几组数据，即接受分压式接法，滑动变阻器选用最大阻值较小的R1，又因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表接受内接法。故电路图选择图1。(2)[3][4]灵敏电流计并联分流电阻可以增大其量程，由电路的串并联关系可得解得(3)[5]由图像可得图线的斜率为定值，即随着压力越大，压敏电阻的阻值越小。(4)[6]静置于压敏电阻上物体的质量越大，其对压敏电阻的压力越大，则压敏电阻的阻值越小，电压表的示数越小，所以质量较大的m1应标在电压值较小的刻度上。[7]物体质量m与电压U不是线性关系，因此物体质量示数随刻度不是匀整变更。13.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求：（1）物块起先下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ；【答案】（1）物块起先下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍；（2）μ=0.3。【解析】【详解】（1）设物块的质量为m，其起先下落处的位置距BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R，则由机械能守恒定律得物块运动到B点时，依据牛顿其次定律和牛顿第三定律得解得h=4R即物块起先下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。（2）设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为f，物块滑到C点时与小车的共同速度为v′，依题意，小车的质量为3m，BC长度为10R，由滑动摩擦定律有由动量守恒定律有对物块、小车组成的系统由能量守恒得解得μ=0.314.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面对上、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中.轻绳一端跨过光滑定滑轮，悬吊质量为m的小物块，另一端平行于斜面系在质量为m的金属棒的中点，现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒与导轨接触良好且电阻均忽视不计，重力加速度为g.(1)求金属棒匀速运动时的速度大小；(2)若金属棒速度为v0且距离导轨底端x时起先计时，磁场的磁感应强度B的大小随时间t发生变更，使回路中无电流，请推导出磁感应强度B的大小随时间t变更的关系式.【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)金属棒匀速运动时，对物块：对金属棒有：又：由欧姆定律：联立解得：(2)当回路中没有电流时，金属棒不受安培力对金属棒：对物块：回路中无电流，回路中的磁通量不变，则：联立解得：15.如图甲所示，正方形荧光屏与正方形金属板相距L水平平行放置，二