重庆市2023-2024学年高三上学期物理模拟试题

重庆市2023-2024学年高三上学期物理模拟试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。1．一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为1.4×104NA．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B．为避免侧滑，向心加速度不能超过7C．为避免侧滑，最大速度为30mD．速度为20m/s2．一列简谐横波沿x轴正向传播，波形如图所示，波速为10m/s。下列说法正确的是（）A．该波的振幅为0.5m，频率为2HzB．此时P点向y轴负方向运动C．再经0.9s，Q点有沿y轴正方向的最大加速度D．再经1.05s，质点P沿波传播方向迁移了10.5m3．电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（）甲：电容式触摸屏乙：电容式压力传感器丙：电容式油位传感器丁：电容式加速度传感器A．甲图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上仍能正常操作B．乙图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向bC．丙图中，油箱液位上升时，电容变小D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于充电状态4．如图所示，真空中ab、cd四点共线且ab=b=cd在a点和d点分别固定有等量的异种点电荷，则下列说法正确的是（）A．b、c两点的电场强度大小相等，方向相反B．b、c两点的电场强度大小不相等，但方向相同C．同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小D．把正点电荷从b点沿直线移到c点，电场力对其先做正功后做负功5．如图所示，铁板倾斜放置，倾角为θ，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．磁铁可能只受两个力作用B．磁铁一定受三个力作用C．铁板对磁铁的摩擦力大小为mgD．铁板对磁铁的作用力大小为mg6．北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于c的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期小于c的周期二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．如图所示是一玻璃球体，O为球心，cO水平，入射光线ab与cO平行，入射光线ab包含a、b两种单色光，经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）A．a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长B．上下平移入射光线ab，当入射点恰当时，折射光线a或b光可能在球界面发生全反射C．a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度D．在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大8．静电场方向平行于x轴，其电势随x轴分布的φ−x图像如图所示，φ0和x0均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m，带电荷量为e，运动过程中的最大动能为A．电场强度大小为E=B．在往返过程中电子速度最大时的电势能为−C．释放电子处与原点的距离为xD．电子从释放点返回需要的时间为49．如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的a、b两个顶点上，电荷量分别为q和－q（a＞0），c、d为正方体的另外两个顶点，则下列说法正确的是（）A．c、d两点的电势相等B．c、d两点的电场强度相同C．将一正电荷从c点移到d点，电场力做负功D．将一负电荷从c点移到d点，电势能增加10．如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10m/s2，则（）A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于2D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置，轨道由斜槽和水平槽组成，A、B两小球大小相同，质量mA=20.0g、mB=10.0g。实验步骤如下：a.固定轨道，使水平槽末端的切线水平，将记录纸铺在水平地面上，并记下水平槽末端重垂线所指的位置O；b.让A球从斜槽C处由静止释放，落到记录纸上留下痕迹，重复操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍从C处静止释放后与B球正碰，A、B分别落到记录纸上，留下各自的痕迹，重复操作多次；d.确定三个落点各自的平均位置P、M、N，用刻度尺测出它们到O点的距离分别为xOP、xOM、xON；（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小（填“系统”或“偶然”）误差；（2）如图乙，xOM、xOP读数分别为10.20cm、30.65cm，xON读数为cm；（3）数据处理时，小球离开水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球质量及(2)中数据可算出碰前系统总的mx值是kg∙m（保留3位有效数字），把该值与系统碰撞后的值进行比较，就可验证动量是否守恒。12．一电阻标签被腐蚀，某实验小组想要通过实验来测量这个电阻的阻值，实验室准备有如下实验器材：A．电池组E（电动势约3V，内阻可忽略）；B．电压表V（0~3V，内阻约C．电流表A（0~1mA，内阻为D．滑动变阻器R1（最大阻值10ΩE.滑动变阻器R2（最大阻值200ΩF.电阻箱R3（0G.多用电表；H.开关一个，导线若干。

（1）粗测电阻。把多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“×1”位置，短接红、黑表笔进行调零，然后测量待测电阻，多用电表的示数如图甲所示，则多用电表的读数为Ω。（2）实验小组选择器材用伏安法进一步测量电阻的阻值，首先要把电流表改装成200mA的电流表，电阻箱应调节到Ω（3）请设计电路并在图乙所示的方框中画出电路图，要求易于操作，便于测量，并标出所选器材的符号。（4）小组在实验中分别记录电流表和电压表的示数，并在坐标纸上描点如图丙所示，请正确作出I−U关系图线，由图线可求得待测电阻阻值Rx=四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限内，在边界MN与y轴之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，边界MN右侧有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E，MN上P点的坐标为（a，0），MN与x轴正向的夹角θ=45°，一个质量为m，电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点沿y轴正向射入磁场，不计粒子的重力，E>q（1）要使粒子不进入电场，粒子进入磁场的最大速度为多少；（2）若粒子从P点进入电场，则粒子在电场中运动的时间为多少；（3）若粒子刚好垂直MN进入电场，且将电场反向，则粒子在电场中运动时经过x轴的位置坐标。14．如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2，SB=18cm2，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27°C。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127°（1）求升高温度后活塞A上升的高度；（结果保留1位小数）（2）保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。15．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=10m圆弧的最低点，质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5m/s2，到达B点时速度vB=30m/s．取重力加速度g=10m/s2．（1）求长直助滑道AB的长度L；（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小；（3）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小．

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、汽车在水平面做圆周运动时，向心力时汽车所受各力沿圆周半径方向的分力的合力。故A错误；

B、汽车向心力的最大值为F对应有最大向心加速度a故B正确；

C、汽车达最大速度vm时有a则v故C错误；

D、速度为v=20m/s时，对应的向心力F=m则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为1.0×104N，故D错误。

故答案为：B。

【分析】确定汽车的受力情况以及向心力的来源，向心力属于效果力，是各力沿径向方向分力的合力。当向心力达到最大值时，汽车的速度达到最大，向心加速度达到最大。再结合牛顿第二定律进行分析。2．【答案】C【解析】【解答】A、根据图象可知，该简谐横波的振幅A=0.5m，波长为λ=4m，所以频率为f=故A错误；

B、根据同侧法可知，此时P点向y轴正方向运动，故B错误；

C、经过t=0.9s波向右传播x=vt=9根据波形平移法，可知此时质点Q运动到负的最大位移处，有沿y轴正方向的最大加速度，故C正确；

D、所有质点都在平衡位置附近做机械振动，并不随波迁移，故D错误。

故答案为：C。

【分析】根据波形图确定波的波长，根据同侧法或“上下坡”法确定质点的振动方向。根据波形迁移法确定0.9s的波形，再得出Q点的位置情况。质点都在平衡位置附近做机械振动，并不随波迁移。3．【答案】D【解析】【解答】A．甲图中，绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作。故A不符合题意。B．乙图中，力F增大过程中，电容器极板间距减小，电容变大，电容器充电，电流计中的电流从b流向a，选项B不符合题意；C．丙图中，油箱液位上升时，正对面积变大，电容变大，选项C不符合题意；D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电介质插入电容器，电容变大，电容器处于充电状态，选项D符合题意。故答案为：D。

【分析】绝缘板不能形成电容器所以不能进行操作；利用电容改变可以判别电荷量改变及电流的方向；利用正对面积可以判别电容的变化。4．【答案】C【解析】【解答】A、B项：由等量异种电荷的电场线分布可知，b、c两点的场强大小相等，方向相同，A、B不符合题意；C项：由电场线从正电荷指向负电荷即电场线由b指向c，所以b点的电势高于c点电势，根据负电荷在电势低处电势能大，即负电荷在b点的电势更小，C符合题意；D项：由C分析可知，电场线从b指向c，正电荷从b沿直线运动到c，电场力一直做正功，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】结合等量异种电荷的电场模型分析即可，电势沿电场方向减小，电场力做正功，电势能增大，电场力做负功，电势能减小。

5．【答案】D【解析】【解答】AB、磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，故AB错误；

C、根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为mgsinθ，故C错误；

D、铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，故D正确。

故答案为：D。

【分析】铁板对磁铁的吸引力垂直接触面。再根据平衡条件确定磁铁可能受到的力的数量及各力之间的大小关系。有摩擦力则必定存在弹力。6．【答案】A【解析】【解答】A、由ω=可知，卫星a的角速度小于c的角速度，故A正确；

B、由a=可知，卫星a的加速度小于c的加速度，故B错误；

C、由v=可知，卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，故C错误；

D、由T=2π可知，卫星b的周期大于c的周期，故D错误；

故答案为：A。

【分析】根据万有引力定律及牛顿第二定律确定线速度、周期、角速度和加速度和轨道半径之间的关系，再结合示意图进行解答。7．【答案】A,C【解析】【解答】A．由图可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃对b光的折射率比a光大，b光的频率较大，则b光的波长较小，A符合题意；B．因光线ab从玻璃球中出射时的入射角等于进入玻璃球中的折射角，可知此角总小于临界角，则折射光线a或b光不可能在球界面发生全反射，B不符合题意；C．根据v=c/n可知，因为玻璃对b光的折射率比a光大，则a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度，C符合题意；D．根据Δx=l故答案为：AC

【分析】同种介质，对于频率不同的光来说，介质的折射率不同，频率越高，折射率越大，通过几何关系求出光的入射角和折射角，求出两束光频率的关系。

8．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．在0＜x＜x0区间内，场强大小E=方向沿+x方向；在-x0＜x＜0区间内，场强大小E=场强方向沿－x方向，故A符合题意；B．根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能为E故B符合题意；C．已知电子质量为m、带电荷量为e，在运动过程中电子的最大功能为Ek，根据动能定理得eE得x故C不符合题意；D．根据牛顿第二定律知a=粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间为t=电子从释放点返回需要的时间为T=4t=故D符合题意。故答案为：ABD。

【分析】利用斜率可以求出场强的大小；利用最大的电势乘以电荷量可以求出最小的电势能；利用动能定理可以求出距离的大小；利用位移公式结合动能大小可以求出运动的时间。9．【答案】B,D【解析】【解答】A．由几何关系可知，由于c点离正电荷更近，则c点的电势比d点高，A不符合题意；B．c、d两点关于ab对称，且ab电荷量相同，由电场强度的叠加可知，c、d两点的电场强度相同，B符合题意；C．由于c点的电势比d点高，将一正电荷从c点移到d点，正电荷电势能减小，则电场力做正功，C不符合题意；D．由于c点的电势比d点高，将一负电荷从c点移到d点，负电荷电势能增大，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用电场线的分布可以判别场强和电势的大小；利用电势结合电性可以判别电场力做功和电势能的变化。10．【答案】B,C【解析】【解答】A、cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；

B、ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；

C、cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有mg=BIL而I=联立解得v=cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为tcd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得L=得t故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为t=故C正确；

D、线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得Q=mg⋅3L−故D错误。

故答案为：BC。

【分析】确定线框在整个运动过程中分为几个运动过程，再根据法拉第电磁感定律确定各阶段产生感应电流的情况及线框在各运动阶段的受力情况和运动情况。线框做匀速运动即处于受力平衡状态，确定此时线框的速度。再根据各阶段的运动规律及匀速运动规律判断通过相同位移的时间关系。运用能量守恒定律确定线框产生的热量。11．【答案】（1）偶然（2）40.80（40.78～40.2）（3）6.13×10-3【解析】【解答】（1）确定P、M、N三点时，可用圆规画一个尽可能小的圆，把所有有效落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，这样做可以减小偶然误差；（2）由图可知，xON读数为40.80cm；（3）碰前系统总的mx值是0.02kg×0.3065m=6.13×10-3kg∙m

【分析】（1）取落地位置的平均值可以减小误差；

（2）利用刻度尺测量物体的长度，读数需要估读到分度数后一位；

（3）求解物体的动量，利用公式p=mv求解即可，m是物体的质量，v是物体的速度。12．【答案】（1）9.0（2）5.0（3）（4）；10.0（9.90～10.2均可）【解析】【解答】（1）欧姆挡读数乘以倍率得到测量值，即多用电表的读数为9.0Ω×1=9Ω（2）将电流表量程扩大200倍，则需并联的电阻箱阻值为R（3）根据要求，滑动变阻器需采用分压式接法，选总阻值较小的R1，同时因电流表已改装成合适的量程，并且已知其内阻，故采用电流表内接法，电路图如图1所示

（4）根据题图丙描绘的点，用直线进行拟合，注意让尽可能多的点在直线上，若有不在直线上的点，则应大致分布在直线两侧，偏离直线较远的点舍去，如图2所示

由实验原理得R解得待测电阻R由于误差9.90Ω～10.2Ω均可。

【分析】熟悉掌握电表改装的原理及计算方法。根据实验原理结合电路图推导得出图像的函数表达式，再根表达式确定图像斜率的物理意义，再进行数据处理。13．【答案】（1）解：粒子在磁场中的运动轨迹刚好与MN相切时，粒子运动的速度为不进入电场运动的最大速度，设粒子做圆周运动的半径为r1，根据几何关系有r解得r根据牛顿第二定律有q解得v（2）解：粒子从P点进入磁场时，粒子在磁场中做圆周运动的半径为r根据牛顿第二定律有q解得v粒子从P点进入电场后，作粒平抛运动，假设粒