重庆市第八名校2022-2023学年高三上学期11月期中物理试题

试卷更新日期：2023-11-30 类型：期中考试

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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、只要有变化的电场和磁场，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，发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

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2. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，在 $x_{A} = 0$ 和 $x_{B} = 0.6 m$ 处的两个质点 $A$ 、 $B$ 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0.1s B、波由质点A传到质点B的时间可能是0.3s C、这列波的波速可能是1m/s D、这列波的波速可能是3m/s

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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 $V = \frac{4}{3} π R^{3}$ ，则（　　）

A、月球的平均密度为 $\frac{3 π r^{3}}{G T^{2} R^{3}}$ B、探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的线速度之比为 ${(\frac{R}{r})}^{\frac{1}{2}}$ C、探测器在轨道Ⅱ上A、B两点的加速度之比为 ${(\frac{r}{R})}^{2}$ D、探测器从A点运动到B点的时间为 $T {(\frac{R + r}{2 r})}^{\frac{3}{2}}$

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4. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。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，忽略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 $\frac{1}{4} m g$ B、小于 $\frac{1}{4} m g$ C、R越大，弹力越大 D、R越大，弹力越小

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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离的过程中，以下判断正确的是（　　）

A、弹簧的最大弹性势能为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ B、弹簧的最大弹性势能为 $\frac{1}{4} m v^{2}$ C、弹簧对小车做的功为 $\frac{1}{4} m v^{2}$ D、弹簧对小球做功为 $\frac{1}{2} m v^{2}$

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6. 在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，三个定值电阻的阻值相同，变压器原副线圈的匝数比为 $2 ： 1$ 。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UI B、开关S断开时，定值电阻的阻值均为 $\frac{U}{4 I}$ C、开关S断开时，原副线圈电路中电阻消耗的功率之比为 $1 ： 5$ D、开关S闭合后，电流表的示数为 $\frac{5}{3} I$

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7. 阿尔法磁谱仪是目前在太空运行的一种粒子探测器，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区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，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满足（　　）

A、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ B、 $\frac{q B L}{4} \leq p \leq q B L$ C、 $q B L \leq p \leq \frac{5 q B L}{4}$ D、 $p \leq \frac{q B L}{4}$ 或 $p \geq \frac{5 q B L}{4}$

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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·h

A、扫地时额定电流为4A B、内部电路的总电阻为2.5Ω C、可以连续扫地的时间为0.6h D、每次扫地释放的电能最多约为 $6.9 \times 1 0^{4} J$

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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 $+ Q$ 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，忽略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 $\frac{9 k Q}{4 d^{2}}$ C、两金属盘间电压的数值为 $\frac{4 k Q}{9 d}$ D、上金属盘所带电荷产生的电场在N点处场强为 $\frac{4 k Q}{9 d^{2}}$

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10. 如图所示，光滑水平面上虚线 $P P^{'}$ 和 $Q Q^{'}$ 之间存在竖直向上的匀强磁场，宽度 $L_{0} = 0.4 m$ 。质量 $m = 0.6 k g$ 、电阻 $R = 0.8 Ω$ 的单匝长方形线框 $a b d c$ 静止放在虚线 $P P^{'}$ 左侧距离为 $s = 0.6 m$ 处，线框 $a b$ 的边长为 $L_{1} = 0.4 m$ ， $a c$ 的边长为 $L_{2} = 1.3 m$ 。现用一水平向右的恒力 $F = 2 N$ 拉线框，当 $c d$ 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 $c d$ 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 $8 T$ C、 $c d$ 边在磁场中运动的时间为 $0.31 s$ D、 $a b$ 边刚进入磁场时，线框的加速度大小 $\frac{14}{3} m / s^{2}$

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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)、跨过滑轮组的不可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，记下此时力传感器的示数F，已知打点计时器使用的交流电源的频率为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)、改变钩码的质量，重复实验步骤（2），得到多组数据：
由实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），该实验误差的主要来源是。

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12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划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R_F。
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，提供的器材如下：
A．压敏电阻R_F ，无压力时阻值R₀= 600 Ω
B．滑动变阻器R₁ ，最大阻值约为20 Ω
C．滑动变阻器R₂ ，最大阻值约为200 Ω
D．灵敏电流计G，量程0～2.5 mA，内阻为30 Ω
E．电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ
F．直流电源E，电动势为3 V，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”），实验电路图应选用（选填“图1”或“图2”）。

(2)、实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=Ω。

(3)、多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值R_F ，可得到如图3所示压敏电阻的 $\frac{R_{0}}{R_{F}}$ -F图线，其中R_F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，需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均匀变化，并说明理由。

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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)、物块开始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；

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14. 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向上、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略不计，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时开始计时，磁场的磁感应强度B的大小随时间t发生变化，使回路中无电流，请推导出磁感应强度B的大小随时间t变化的关系式.

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15. 如图甲所示，正方形荧光屏 $a b c d$ 与正方形金属板相距L水平平行放置，二者的边长也为L。金属板的中心开有小孔，小孔正下方有一通电金属丝可持续发射热电子，金属丝与金属板之间加有恒定电压U。以金属板中心小孔为坐标原点，沿平行于金属板两边和垂直金属板方向建立x、y和z坐标轴，电子从金属丝发射经小孔沿z轴正方向射入磁场区域，测得电子经电场加速后经过小孔时的速度大小介于v与 $\sqrt{2} v$ 之间。z轴与荧光屏的交点为s，金属板与荧光屏之间存在磁场（图中未画出），其磁感应强度沿z轴方向的分量始终为零，沿x轴和y轴方向的分量 $B_{x}$ 和 $B_{y}$ 随时间周期性变化规律如图乙所示，图中 $B_{0} = \frac{4 m v}{5 e L}$ 。已知电子的质量为m、电荷量大小为e，忽略电子间的相互作用，且电子在磁场中的运动时间远小于磁场变化周期T。求：

(1)、从金属丝发射的电子的初速度大小范围；

(2)、 $t = 0.25 T$ 时以速度v进入磁场的电子打在荧光屏上的位置；

(3)、请通过分析计算说明电子在 $0.5 T \sim T$ 内打在荧光屏上的位置，并画在荧光屏的俯视图丙中。

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额定工作电压	10V
额定功率	40W
电池容量	2400mA·h