重庆市中学2023-2024学年高三上学期物理模拟试题

试卷更新日期：2024-01-10 类型：期末考试

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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 $1.4 \times 1 0^{4} N$ 。圆周运动的半径为 $80 m$ ，汽车的质量为 $2.0 \times 1 0^{3} k g$ 。在汽车做圆周运动过程中（　　）

A、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 $7.0 m / s^{2}$ C、为避免侧滑，最大速度为 $30 m / s$ D、速度为 $20 m / s$ 时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为 $1.4 \times 1 0^{4} N$

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2. 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2Hz B、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10.5m

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3. 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b C、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

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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

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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 $m g c o s θ$ D、铁板对磁铁的作用力大小为 $m g$

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6. 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

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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

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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， $φ_{0}$ 和 $x_{0}$ 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 $E_{k}$ ，则（）

A、电场强度大小为 $E = \frac{φ_{0}}{x_{0}}$ B、在往返过程中电子速度最大时的电势能为 $- φ_{0} e$ C、释放电子处与原点的距离为 $x_{1} = \frac{2 x_{0} E_{k}}{e φ_{0}}$ D、电子从释放点返回需要的时间为 $\frac{4 x_{0}}{e φ_{0}} \sqrt{2 m E_{k}}$

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9. 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

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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=10 m/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 $\frac{2 B^{2} L^{3}}{m g R}$ D、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－ $\frac{m^{3} g^{2} R^{2}}{2 B^{4} L^{4}}$

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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m_A=20.0g、m_B=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x_OP、x_OM、x_ON；

(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，x_OM、x_OP读数分别为10.20cm、30.65cm，x_ON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。

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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 $3 V$ ，内阻可忽略）；
B．电压表V（ $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $5 k Ω$ ）；
C．电流表A（ $0 ~ 1 m A$ ，内阻为 $1000 Ω$ ）；
D．滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $10 Ω$ ）；
E.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值 $200 Ω$ ）；
F.电阻箱 $R_{3}$ （ $0 ~ 999.9 Ω$ ）；
G.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“ $\times 1$ ”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 $200 m A$ 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 $R_{x} =$ $Ω$ 。（保留三位有效数字）

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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， $E > \frac{q B^{2} a}{2 m}$ ，求：

(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。

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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S_A=30cm² ， S_B=18 cm² ，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 ${}_{°}C$ ，不计一切摩擦。

(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。

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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=10 m，C是半径R=10 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s² ，到达B点时速度v_B=30 m/s．取重力加速度g=10 m/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F_N的大小．

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