2022-2023学年重庆市重点中学高三（下）5月检测物理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1. 大国工匠节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程．如图所示，绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的点，另一端固定在兜篮上．另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制．身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，工人先将兜篮拉至点，且，然后缓慢地从图示点运动到处于点正下方点的电缆处。绳一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为，不计一切阻力，重力加速度大小为关于王进从点运动到点的过程中，下列说法正确的是
( )
A. 、两绳拉力的合力大小等于
B. 工人对绳的拉力一直变大
C. 绳的拉力越来越小
D. 当绳与竖直方向的夹角为时，工人对绳的拉力为
2. 如图所示，一倾角、质量为的斜面体置于粗糙的水平面上，斜面体上固定有重直于光滑斜面的挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接质量为的小球。现对斜面体施加一水平向右的推力，整个系统向右做匀加速直线运动。已知弹簧恰好处于原长，斜面体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 斜面对小球的支持力大小为
B. 水平推力大小为
C. 若增大推力，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力变大
D. 若撒去推力，则小球在此后的运动中对斜面的压力可能为零
3. 甲、乙两质点在同时同地沿同一方向直线运动速度一时间图象如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 在时刻两车加速度大小相等
B. 从到时间内的任一时刻都不会出现两质点加速度大小相等
C. 从到时间内，甲的位移较大
D. 到时间内，甲的平均速度较大
4. 如图所示，两根相同的竖直悬挂的弹簧上端固定，下端连接一质量为的金属导体棒，部分导体棒处于边界宽度为的有界匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，导体棒通入的电流后静止时弹簧伸长量是未通电时的倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直保持水平，则磁感应强度的大小为取重力加速度( )
A. B. C. D.
5. 如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和绝热外筒间封闭了一定体积的理想气体，内筒中有水．在对水加热升温的过程中，被封闭的空气( )
A. 内能保持不变
B. 所有分子运动速率都增大
C. 分子势能减小
D. 分子平均动能增大
6. 一条绳子左端固定在挡板上，如图为以质点为波源的机械波在绳上传到质点时的波形，关于这列波的说法正确的是( )
A. 这列波遇到障碍物不可能发生衍射现象
B. 再经过一段时间，质点将运动到挡板处
C. 质点刚开始振动时，振动方向向下
D. 波传播到挡板处会被反射回去，反射波与前进波会发生干涉现象
二、多选题（本大题共4小题，共20分）
7. 如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，、接如图乙所示电压，、均为定值电阻，为滑动变阻器。现将开关断开，观察到电流表的示数减小了，电流表的示数减小了，则下列说法正确的是( )
A. 变压器原副线圈匝数之比
B. 电压表的示数为
C. 电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D. 若再将滑动变阻器的滑片向上滑动，则电压表与的比值变小
8. 固定在振动片上的金属球周期性触动水面可以形成水波。当振动片同时在水面上移动时拍得一幅如图所示的图片，图中的圆表示波峰。下列说法正确的是( )
A. 该图样是由水波向各个方向的传播速度不同形成的
B. 此时图片表示金属球向侧移动
C. 要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度
D. 要使处水波的振动频率增加，必须增大振动片的振动频率
9. 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。如图，北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星，绕行周期小时、倾斜地球同步轨道卫星，绕行周期小时和中圆地球轨道卫星，绕行周期小时组成。下列关于以上三类北斗卫星的说法正确的是
A. 卫星运行的线速度大于第一宇宙速度
B. 卫星与卫星运行周期相同，所以线速度大小也相同
C. 卫星的向心加速度大于卫星的向心加速度
D. 卫星的轨道半径是卫星轨道半径的倍
10. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，和是轨迹上的两点，其中点在轨迹的最右边。粒子从到的过程中( )
A. 在点的速率最大
B. 所受电场力沿电场方向向右
C. 加速度不变
D. 电势能始终在增加
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
11. 如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置，图中物块的质量为，物块和遮光片的总质量为，两者通过定滑轮用轻细线连接．一开始用手托着，、均处于静止状态，细线伸直，此时光电门与遮光片的距离为释放物块，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间是已知遮光片的宽度为，且，重力加速度为测量遮光片的宽度的部分刻线如图乙所示．
用游标卡尺测得遮光片的宽度________．
物块经过光电门时的速度________保留两位有效数字
验证机械能守恒时，在误差允许的范围内，需要满足关系式________________用题中所给的字母表示
在实际运算验证时，中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为产生误差的原因可能是_________________________________________答对一条即可给分
12. 某同学利用图所示电路测量量程为的电流表的内阻内阻约为几欧姆，可供选择的器材有：
电阻箱最大阻值
滑动变阻器最大阻值
滑动变阻器最大阻值
定值电阻阻值
定值电阻阻值
直流电源电动势
开关个
导线若干
实验步骤如下
按电路原理图连接线路；
将滑动变阻器的滑片移到图中最左端所对应的位置，闭合开关；
调节滑动变阻器，使电流表满偏；
保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关，调节电阻箱阻值，使电流表的示数为，记下电阻箱的阻值
回答下列问题：
实验中应选择滑动变阻器______填“”或“”，选择定值电阻______填““或“”。
根据图所示电路图，用笔画线代替导线完成图中的实物图连接。
实验步骤中记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电流表的内阻为______
四、计算题（本大题共3小题，共38分）
13. 如图所示，一质量为的物块静止在水平桌面上的点，从时刻开始，物块在水平拉力的作用下向左运动，末物块运动到点且速度为零，末物块回到出发点。随时间的变化关系如图所示。已知物块与桌面间的动摩擦因数，取重力加速度。求：
之间的距离；
内，水平拉力对物块所做功；
末水平拉力的大小。
14. 如图所示，固定的汽缸和气缸的活塞用劲度系数为的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足，其中。两汽缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动。初始时两活塞静止不动，与汽缸底部的距离均为，环境温度为，外界大气压强为，弹簧处于原长。现只给汽缸缓慢加热，使汽缸的活塞移动了。已知活塞没有到达汽缸口，弹簧能保持水平，汽缸内气体可视为理想气体。求此时：
弹簧的形变量；
汽缸Ⅰ内气体的温度。
15. 如图所示，间距的两光滑金属导轨相互平行放置，水平导轨与倾斜导轨之间用绝缘材料平滑连接。倾斜轨道的倾角，在倾斜轨道上端有一单刀双掷开关，可连接，的电源或的未充电的电容器。在倾斜导轨区域和直导轨矩形区域存在着相同的磁场，方向竖直向上，在水平导轨的右端连接了的电阻。已知，，将开关与相连，一质量的金属导体棒恰好能静止在高的倾斜导轨上。不计其他一切电阻和阻力，取求：
磁感应强度的大小；
将开关掷向后，棒滑到处的速度；
棒通过磁场区域过程中上产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析，根据几何关系结合平衡条件进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
【解答】
对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，
绳的拉力为，与竖直方向的夹角为，绳的拉力为，与竖直方向的夹角为，王进下降的过程中减小，增大，由正弦定理得，增大，减小，故BC错误；
两个绳拉力的合力大小等于，当时，，则，可求出，故D错误，A正确。
故选A。
2.【答案】
【解析】解：、弹簧处于原长则弹力为零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如图所示；
竖直方向根据平衡条件可得：，则支持力，故A错误；
B、对小球根据牛顿第二定律可得，解得，再以整体为研究对象，水平方向根据牛顿第二定律可得：，解得水平推力，故B错误；
C、斜面体受到的摩擦力大小决定于动摩擦因数和正压力，若增大推力，动摩擦因数和正压力不变，则整个系统稳定后斜面体受到的摩擦力不变，故C错误；
D、若撒去推力，系统做减速运动，如果小球在此后的运动中对斜面的压力为零，则加速度方向向左，其大小为，以整体为研究对象可得动，可得摩擦因数，所以当时小球在此后的运动中对斜面的压力为零，故D正确。
故选：。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。
3.【答案】
【解析】解：、在图象中图线的斜率表示加速度，由图可知，时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率，故A错误；
B、图象中图线的斜率表示加速度，由图象可知，在时间段内两图线的斜率会出现相等，故B错误；
C、图象中图线与时间轴所围的面积表示位移，由图象可知，从到 时间内乙的位移大于甲的位移，故C错误；
D、图象中图线与时间轴所围的面积表示位移，由图象可知，到时间内，甲的位移大，时间相同，所以甲的平均速度较大，故D正确。
故选：。
在图象中，图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的面积表示位移。平均速度等于位移与时间之比。由此分析。
对于图象问题要明确两坐标轴的含义，图象斜率、截距、围成面积等含义。本题关键要掌握速度图象的斜率等于加速度，“面积”表示位移进行分析。
4.【答案】
【解析】
【分析】
未通电时，导体棒的重力与两弹簧的弹力相等，对导体棒列出受力平衡的式子；通电后，通过导体棒的电流从右向左，根据左手定则可知安培力竖直向下，对导体棒列出受力平衡的式子，两式联立即可求出磁感应强度的大小。
解答本题的关键是能够应用左手定则准确判断出通电后导体棒所受安培力的方向，再结合通电前后导体棒平衡列式求解。
【解答】
未通电时，导体棒的重力与两弹簧的弹力相等，对导体棒根据平衡条件有
通电后，通过导体棒的电流从右向左，根据左手定则可知安培力竖直向下
对导体棒根据平衡条件有
两式联立，代入数据解得：
故ACD错误，B正确。
5.【答案】
【解析】解：、、水加热升温使空气温度升高，故封闭空气的内能增大，温度是分子的平均动能的标志，所以气体分子的平均动能增大，故A错误，D正确；
B、由于温度是分子平均动能的标志是一个统计规律，温度升高时并不是所有分子的动能都增大，有少数分子动能可能减小．则速率可能减小．故B错误；
C、气体的体积不变，分子间距离不变，故分子势能不变；故C错误；
故选：
温度升高时并不是所有分子的动能都增大．
本题考查分子的微观性质、内能的改变，要注意明确气体内能取决于温度；而温度是大量气体分子运动的统计规律，温度升高时并不是所有分子的动能都增大．
6.【答案】
【解析】
【分析】
波都可以发生衍射现象
绳上的质点不会随波迁移只是在平衡位置上下振动
在波传播的过程中，任意点起振方向都是相同的，根据的起振方向可知的起振方向
波遇到障碍物，会发生反射，反射波频率不变，与前进波相遇会发生干涉现象。
明确波的特点，波的行射、波的反射、波的干涉的定义，知道在波传播的过程中，质点的起振方向都相同。
【详解】
A.衍射是波特有的现象，绳波也可以衍射，故A错误；
B.绳波是横波，波上的质点并不会沿波的传播方向发生位移，只能在与传播方向垂直的方向来回振动，故B错误；
C.质点刚开始振动时振动方向即为此刻的振动方向，波向左传播，右边质点带动左边质点，此刻右边质点位置比它高，说明此刻振动方向向上，所以质点刚开始振动时振动方向也是向上的，故C错误；
D.故选。波遇到障碍物，也会发生反射，反射波频率不变，与前进波相遇会发生干涉现象，故D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】解：、由公式可得：，故A正确；
B、由图乙可知，交流电压的最大值：，
原线圈两端电压的有效值：，根据可得，故B错误；
C、，，，所以电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值保持不变，故C正确；
D、若将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，由欧姆定律可知副线圈的电流变小，定值电阻的分压变小，根据：，故电压表的示数变大，而电压表的示数不变，电压表的示数与电压表的示数的比值变大，故D错误。
故选：。
根据：：可得匝数之比；
由变压器的变压比，电流比以及最大值与最小值的关系即可求解电压表的示数；
通过电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值结合变压器的电流比可判断选项；
滑动变阻器的滑片向上滑动，阻值变大，总电阻变大，由欧姆定律以及副线圈回路的电压关系可判断选项。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道理想变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。
8.【答案】
【解析】解：、机械波在同种介质中传播速度相同，水波向各个方向传播速度相同，故A错误；
B、根据水波的波纹可知，左边形成的波纹比较密，右边的稀疏，所以，振动片是向移动，故B正确；
C、当振源与观察者之间相对运动变快时，多普勒效应更明显，要使该图片显示的实验现象更明显，可以增大振动片在水面上移动的速度，故C正确；
D、要使处水波的振动频率增加，可以增大振动片的振动频率，也可以加快波源与的相对运动，故D错误；
故选：。
机械振动在介质中传播形成机械波，振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者接收波声音频率不同于波源频率的现象称为多普勒效应。
本题考查了多普勒效应的现象，其效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的；掌握物理概念一定要理解其真正意义。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查万有引力定律的应用。根据万有引力提供向心力列方程可知线速度大小、周期以及向心加速度大小与半径的关系，由此分析即可。
【解答】
A.根据万有引力提供向心力有，解得，轨道半径越大，运行速度越小，第一宇宙速度是最大的运行速度，所以卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B.根据万有引力提供向心力有，解得：，轨道半径越大，运行周期越大，由题意知，卫星与卫星运行周期相同，所以轨道半径相等，根据万有引力提供向心力有，解得，线速度大小相等，故B正确；
C.卫星的周期大于卫星的周期，所以卫星的轨道半径大于卫星的轨道半径，根据万有引力提供向心力有，解得，所以卫星的向心加速度小于卫星的向心加速度，故C错误；
D.卫星的周期是卫星的周期的倍，由可知，卫星的轨道半径是卫星轨道半径的倍，故D正确。
10.【答案】
【解析】解：、电场线方向水平向右，则带负电粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到点时，粒子的速度最小，故AB错误；
C、粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度大小不变，方向不变，故C正确；
D、当粒子从到运动的过程中电场力一直做负功，故电势能增加，故D正确。
故选：。
粒子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，电势能增加，根据粒子的运动分析可以得出结论。
本题就是对带电粒子在电场中的运动过程分析以及电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小。
11.【答案】
存在阻力作用
【解析】解：游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，
则遮光片的宽度。
物块经过光电门的瞬时速度为：。
系统重力势能的减小量，系统动能的增加量为：，当
时，系统机械能守恒。
在实际运算验证时，中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的原因是存在阻力作用。
故答案为：
存在阻力作用
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。
根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出过光电门的速度。
若机械能守恒，系统重力势能的减小量和系统动能的增加量相等列出等式。
因阻力会引起机械能能量的减小。
解决本题的关键知道实验的原理以及误差形成的原因，掌握游标卡尺的读数方法，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度。
12.【答案】，
【解析】
【分析】
根据分压式电路的特点选择滑动变阻器；根据电路中的电流大小关系选择定值电阻；
根据实验原理图依次连接；
根据并联电路的分流原理求出电阻值。
本题是使用并联电路的分流法测电阻原理的改编，关键是明确实验原理，结合欧姆定律进行分析，在变阻器选择上，要从减小系统误差的角度进行分析即可。
【解答】
调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变，需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻，故变阻器选阻值小的，故选滑动变阻器；
流过电流表的电流值最大为，则电路中的电阻值：
可见定值电阻需要选择电阻值为的定值电阻。
实物图连接如图所示：
由于定值电阻的电阻值远大于电流表和电阻箱整体的电阻值，所以电路中的电流值不变，故电阻箱分担的电流：
由并联电路的特点可得：
代入数据，解得：。
故答案为：，；；。
13.【答案】解：内，物块所受水平拉力大小，
滑动摩擦力大小，
合外力恒定，物块做初速度为零的匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律，物块的加速度大小
所以这段时间物块的位移大小，即间的距离，
时物块的速度，
在内，根据动能定理有，
所以
物块在内做匀减速直线运动。
根据牛顿第二定律，物块的加速度大小，
末物块的速度大小，
由图可知，时水平拉力的大小。
设内水平拉力的冲量大小为。
根据图线与轴围成的面积可知，
在内，根据动量定理有 ，
所以 ．
【解析】根据滑动摩擦力大小的计算公式和牛顿第二定律求解加速度；再结合位移时间公式求解；
根据速度时间公式和动能定理求解；
根据图和动量定理综合求解。
本题是运动学公式，动能定理和动量定理的综合题目，中等难度。
14.【答案】解：初始时弹簧处于原长，说明两气缸内气体压强均为，
加热后，对气缸的活塞受力分析得：，
对气缸内的气体，由玻意耳定律得：，
联立解得：；
对气缸内气体，由理想气体状态方程得：，
对气缸的活塞受力分析得：，
由几何关系得：，
联立解得：。
【解析】
【分析】
封闭气体发生等温变化，利用平衡求出末态气体压强，对封闭气体运用玻意耳定律，联立即可求出弹簧的形变量；
对Ⅰ内气体运用理想气体的状态方程，结合汽缸Ⅰ的活塞的受力平衡以及几何关系，联立即可求出气缸Ⅰ内气体的温度。
本题考查气体实验定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决。
15.【答案】解：金属棒静止时受力平衡，受到重力，支持力和水平向左的安培力，根据平衡条件可得：
根据闭合电路欧姆定律可得：
解得：；
将开关掷向后，设导体棒在很短的一段时间内速度为，根据动量定理可得：
其中
代入整理可得：
所以导体棒做匀加速直线运动，加速度，
棒滑到处的速度；
设棒出边界时的速度为，
根据动量定理可得：
其中
解得：，
根据功能关系可得棒通过磁场区域过程中上产生的焦耳热：
。
【解析】金属棒静止时受力平衡，根据平衡条件结合闭合电路欧姆定律求解磁感应强度；
将开关掷向后，根据动量定理结合电容的计算公式求解加速度大小，根据速度位移关系求解棒滑到处的速度；
根据动量定理可得棒出边界时的速度，再根据功能关系求解。
对于安培力作用下导体棒的运动问题，如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。
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