精品解析：2024届重庆市渝西中学高三下学期模拟预测物理试题

物理 物理测试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 一、选择题：共10题，共43分。 （一）单项选择题：共7题，每题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. 由国际顶尖科学家组成的联合研究团队正在努力探索持续可控的核聚变反应。下列反应中，属于核聚变的核反应方程的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】选项A是衰变，不符合题意；选项B是核裂变，不符合题意；选项C是核聚变，符合题意；选项D是原子核的人工转变，不符合题意； 故选C。 2. 下列涉及光的说法，正确的是（ ） A. 自然光就是偏振光 B. 激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息 C. 水中气泡看起来特别明亮，属于光的折射现象 D. 雨后天空中的彩虹是光的全反射现象形成的 【答案】B 【解析】 【详解】A．自然光不是偏振光，选项A错误； B．激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息，选项B正确； C．水中气泡看起来特别明亮，属于光的全反射现象，选项C错误； D．雨后天空中的彩虹是光的折射现象形成的，选项D错误； 故选B。 3. 如图是某城市的大型摩天轮，设定某游客随摩天轮一起在竖直面内做匀速圆周运动，则该游客（ ） A. 在最低、最高位置时，均处于超重状态 B. 在最低、最高位置时，均处于失重状态 C. 在最低位置时处于超重状态，在最高位置时处于失重状态 D. 在最低位置时处于失重状态，在最高位置时处于超重状态 【答案】C 【解析】 【详解】游客在竖直面内做匀速圆周运动，在最低位置时，游客有向上的向心加速度，则游客在最低位置时处于超重状态，在最高位置时，游客有向下的向心加速度，在最高位置时处于失重状态。 故选C。 4. 如图所示，一直导体棒垂直纸面放置，棒内通有垂直纸面向里的恒定电流，为使该导体棒静止在图示固定光滑绝缘斜面上，可以加一平行于纸面的匀强磁场且使磁感应强度最小，则磁场方向（ ） A. 垂直斜面向上 B. 垂直斜面向下 C. 平行斜面向上 D. 平行斜面向下 【答案】A 【解析】 【详解】要使磁感应强度最小，就要使该导体棒所受安培力最小，对该导体棒进行受力分析，由矢量三角形定则可知，当该导体棒所受安培力最小时，安培力方向沿斜面向上，此时磁场方向垂直斜面向上，选项A正确。 故选A。 5. 如图所示，正方形的四个顶点a、b、c、d分别固定一带正电的点电荷，b、c两处点电荷的电荷量相同，四边形中心O处的合场强方向平行ab边向右，则bc边中点P处的合场强方向（ ） A. 平行ab边向右 B. 平行ab边向左 C. 由P点指向b点 D. 由P点指向c点 【答案】A 【解析】 【详解】由于b、c两处点电荷的电荷量相同（设为q），b、c两处点电荷在四边形中心O处的合场强方向水平向左，而O处的合场强方向平行ab边向右，则a、d两处点电荷的电荷量必然相同（设为Q），且Q＞q，故bc边中点P处的合场强方向平行ab边向右，选项A正确。 故选A。 6. 如图1所示，一半径为R、密度均匀的球体，在与球心O相距2R的P处有一质量为m的质点，球体对该质点的万有引力大小为F。现从球体中挖去“半径为的小球体（球心在OP连线上，右端位于O点），如图2所示，则剩余部分对该质点的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设球体的密度为ρ，球体的质量为M，可得 则小球体的质量 球体对该质点的万有引力大小 故挖去小球体后，剩余部分对该质点的万有引力大小 解得 故选C。 7. 以初速度竖直向上抛出一可视为质点的小球，设定整个运动过程中，该小球所受空气阻力大小f与其速度大小v成正比。若该小球从抛出至到达最高点过程中历时，从最高点落回抛出点过程中历时，该小球落回抛出点时的速度大小为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该小球从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力一直对该小球做负功，该小球的机械能一直减少，因此该小球在上升过程中的平均速度大小大于其在下落过程中的平均速度大小，由于上升和下落的高度相同（设为h），可知t1＜t2，选项AB均错误； CD．设 （k为正值常数） 以竖直向下为正方向，从抛出到落回抛出点的过程中，由动量定理有 其中 解得 选项D正确，选项C错误。 故选D。 （二）多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某同学将一玻璃杯开口向下压入水面下适当位置，松手后该玻璃杯恰好悬浮于水中，其内封闭了一定质量的空气（可视为理想气体）。若水温均匀恒定，且该玻璃杯内的空气质量保持不变，则（ ） A. 仅将该玻璃杯稍上移，松手后仍将悬浮于水中 B. 仅将该玻璃杯稍上移，松手后将加速上升 C. 仅将该玻璃杯稍下移，松手后仍将悬浮于水中 D. 仅将该玻璃杯稍下移，松手后将加速下降 【答案】BD 【解析】 【详解】A B．仅将该玻璃杯稍上移，玻璃杯内空气压强减小，由玻意耳定律可得，体积增大，玻璃杯所受浮力增大，松手后将加速上升，故B正确，故A错误； C D．仅将该玻璃杯稍下移，玻璃杯内空气压强增大，由玻意耳定律可得，体积减小，玻璃杯所受浮力减小，松手后将加速下降，故C错误，故D正确。 故选BD。 9. 时刻，位于坐标原点O的波源开始沿y轴方向振动，质点P、Q均位于x轴上。时刻，质点Q恰好开始振动，且O、Q两点间第一次形成如图所示波形，下列说法正确的是（ ） A. 该波源的起振方向沿y轴负方向 B. 该波的传播速度大小为1m/s C. 到时间段内，该波源经过的路程为24cm D. 到时间段内，质点P经过的路程为24cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由波形平移法可知，此时质点Q的起振方向沿y轴正方向，则该波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误； B．由题意可知时刻，质点Q恰好开始振动，则该波的传播速度大小为 故B正确； C．由图可知波长为 波的周期为 由于 则到时间段内，该波源经过的路程为 故C错误； D．质点P开始振动的时刻为 则到时间段内，质点P振动了 则质点P经过的路程为 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，O点为足够长的光滑水平面与光滑竖直墙面的交点，长为3l的轻直刚性杆两端分别用光滑铰链连接一可视为质点且完全相同的小球甲和乙。现让小球乙静止于O点，使小球甲从墙面上距水平面高度为3l的a点由静止开始无初速度下滑，已知墙面上沿竖直方向的各点间距，重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球甲从a点运动到O点过程中（ ） A. 小球甲的最大速度为 B. 小球甲的最大速度为 C. 小球甲运动到b点时，小球乙的最大速度为 D. 小球甲运动到c点时，小球乙的最大速度为 【答案】C 【解析】 【详解】CD．设小球乙的最大速度为时，对应的小球甲的速度大小为，杆与竖直方向的夹角为θ，对小球甲、乙组成的系统，由机械能守恒定律可得 又 联立解得 求导可得，当时，即小球甲运动到b点时，有最大值且 故C正确， D错误； AB．小球甲运动到b点时轻杆的弹力为零，由小球甲在水平方向上合力为零，可得此时竖直墙面对小球甲的弹力也是零；故接下来小球甲要离开墙面，最终落到水平面上；从小球甲离开墙面到刚接触水平面这一过程中，水平方向上小球甲、乙组成的系统动量守恒，设此时乙的速度为，甲水平方向的速度为，则有 又 联立可得 落地瞬间小球甲的速度最大，设为，则从刚开始释放到落地瞬间小球甲、乙组成的系统，由机械能守恒可得 联立可得，故AB错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共57分。 11. 在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为。 （1）打下计数点1时，该物体的速度大小______；打下计数点4时，该物体的速度大小______。 （2）该物体运动的加速度大小______（用T、x1、x2、表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]由匀加速直线运动的性质可知：打下计数点1时，该物体的速度大小 [2]打下计数点4时，该物体的速度大小 【小问2详解】 打下计数点2时，该物体的速度大小 打下计数点3时，该物体的速度大小 又 联立解得 12. 为研究一额定电压为2.5V、额定功率为1W的小灯泡L的伏安特性曲线，除小灯泡L、开关S和导线若干外，实验室还提供了如下器材： A．直流电源（电动势V，内阻Ω）； B．滑动变阻器R（阻值范围0~9Ω）； C．电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ；量程0~15V，内阻约为15kΩ）； D．电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.3Ω；量程0~3A，内阻约为0.06Ω）。 （1）要求小灯泡L两端的电压从零开始调节，且测量尽量准确，请在图1所示虚线框内画出实验电路图_____，并在图2中用笔画线代替导线，将实物图连接起来_____。 （2）实验测得该小灯泡L的伏安特性曲线如图3所示。 （3）用题给实验器材连接成如图4所示的电路，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，可以改变小灯泡L的实际功率。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，在R的可变范围内，小灯泡L的最小功率为______W，最大功率为______W。（结果均保留两位小数） 【答案】 ①. ②. ③. ）0.13##0.14##0.15 ④. 1.00 【解析】 【详解】（1）[1][2]要求小灯泡L两端的电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表采用外接法。如图 实物图如图 （3）[3][4]当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由 E=U+I(R+r) 得 U=-10I+3 作出图线如图所示 由交点坐标可得 最小功率 当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，灯泡消耗的功率最大，由 E=U+Ir 得 U=-I+3 I=3-U 作出图线如图所示 由交点坐标可得 最大功率 13. 如图所示，板长为L、板间距为d的平行金属板水平正对固定放置，两板间充满竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以速度v沿两板间中轴线水平向右进入电场，恰好从下板边缘飞出电场，不计粒子重力。 （1）求该匀强电场的场强大小E： （2）若在两板间充满垂直纸面的匀强磁场，其他条件不变，要使该粒子沿中轴线做直线运动，求该磁场的磁感应强度B的大小和方向。 【答案】（1）；（2），垂直纸面向里 【解析】 【详解】（1）设该粒子在匀强电场中做类平抛运动的时间为t 水平方向有 竖直方向有 联立解得 （2）由题知 解得 由左手定则可知，该磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。 14. 如图所示，足够长的光滑水平面与光滑斜面在A处平滑连接，一质量为M的物块甲静置于靠近A处的水平面上，将一质量为m的物块乙从斜面上距水平面高度为h的B处，由静止开始无初速度释放。已知重力加速度为g，甲、乙两物块发生的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，两物块均可视为质点，忽略空气阻力。 （1）求物块乙第一次到达水平面上时的速度大小； （2）要使甲、乙两物块只能发生一次碰撞，求的取值范围。 【答案】（1）；（2）＜≤ 【解析】 【详解】（1）设物块乙第一次到达水平面上时的速度大小为v，由 解得 （2）设第一次碰撞后瞬时，物块乙的速度为，物块甲的速度为，以水平向右为正方向，由弹性碰撞有 联立解得 ①若碰撞后，乙停止运动，则有，此时，满足题意，故 ②若碰撞后，甲、乙同向运动，则有，必有，满足题意，故，则有 ③若碰撞后，甲、乙反向运动，则有，要使甲、乙两物块只能发生一次碰撞，还需满足≤，解得 ≤ 即 ＜≤ 综上可知，要使甲、乙两物块只能发生一次碰撞，的取值范围为＜≤ 15. 如图所示，两根电阻忽略不计、足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角的同一斜面上，导轨上端连接一阻值为R的定值电阻。水平虚线、位于导轨所在平面内且与导轨垂直，、间（不含边界）充满垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根细直导体棒Ⅰ、Ⅱ水平静置在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，两导体棒长度与导轨间距相等。现将导体棒Ⅰ、Ⅱ分别从图示位置同时由静止开始释放，两导体棒均能匀速穿过磁场区域，当导体棒Ⅰ刚穿出磁场时，导体棒Ⅱ正好进入磁场。已知导体棒Ⅰ的质量为m、电阻为R，导体棒Ⅱ的质量为2m、电阻为2R，由静止释放时，导体棒Ⅰ到的距离为d，重力加速度为g，求： （1）导体棒Ⅰ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小与导体棒Ⅱ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小之比； （2）由静止开始释放时，导体棒Ⅰ、Ⅱ之间的距离，以及、之间的距离； （3）从静止释放到导体棒Ⅱ穿出磁场的整个过程中，导体棒Ⅰ与导体棒Ⅱ各自产生的总电热的比值。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒Ⅰ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小 导体棒Ⅱ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小 联立解得 （2）设从静止释放到导体棒Ⅰ运动至M1N1过程中，历时，两导体棒做匀加速直线运动的加速度均为a 由 解得 又由 解得 设导体棒Ⅰ在磁场中匀速运动的速度大小为，则 解得 对导体棒Ⅰ有 设导体棒Ⅱ在磁场中匀速运动的速度大小为，有 联立解得 设由静止开始释放时，导体棒Ⅰ、Ⅱ之间的距离为x 对导体棒Ⅱ有 解得 设从静止释放到导体棒Ⅱ运动至M1N1过程中，历时 则有 解得 导体棒Ⅰ在磁场中匀速运动的时间 因此，M1N1、M2N2之间的距离 解得 （3）导体棒Ⅰ在磁场中匀速运动过程中，导体棒Ⅰ上产生的感应电流大小 导体棒Ⅰ产生的电热 导体棒Ⅱ产生的电热 导体棒Ⅱ在磁场中匀速运动过程中，导体棒Ⅱ上产生的感应电流大小 导体棒Ⅱ产生的电热 导体棒Ⅰ产生的电热 其中，导体棒Ⅱ在磁场中匀速运动的时间 从静止释放到导体棒Ⅱ穿出磁场的整个过程中，导体棒Ⅰ、Ⅱ各自产生的总电热的比值 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 物理测试卷共4页，满分100分。考试时间75分钟。 一、选择题：共10题，共43分。 （一）单项选择题：共7题，每题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. 由国际顶尖科学家组成的联合研究团队正在努力探索持续可控的核聚变反应。下列反应中，属于核聚变的核反应方程的是（ ） A. B. C. D. 2. 下列涉及光的说法，正确的是（ ） A. 自然光就是偏振光 B. 激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息 C. 水中气泡看起来特别明亮，属于光的折射现象 D. 雨后天空中的彩虹是光的全反射现象形成的 3. 如图是某城市的大型摩天轮，设定某游客随摩天轮一起在竖直面内做匀速圆周运动，则该游客（ ） A. 在最低、最高位置时，均处于超重状态 B. 在最低、最高位置时，均处于失重状态 C. 在最低位置时处于超重状态，在最高位置时处于失重状态 D. 在最低位置时处于失重状态，在最高位置时处于超重状态 4. 如图所示，一直导体棒垂直纸面放置，棒内通有垂直纸面向里的恒定电流，为使该导体棒静止在图示固定光滑绝缘斜面上，可以加一平行于纸面的匀强磁场且使磁感应强度最小，则磁场方向（ ） A. 垂直斜面向上 B. 垂直斜面向下 C. 平行斜面向上 D. 平行斜面向下 5. 如图所示，正方形的四个顶点a、b、c、d分别固定一带正电的点电荷，b、c两处点电荷的电荷量相同，四边形中心O处的合场强方向平行ab边向右，则bc边中点P处的合场强方向（ ） A. 平行ab边向右 B. 平行ab边向左 C. 由P点指向b点 D. 由P点指向c点 6. 如图1所示，一半径为R、密度均匀的球体，在与球心O相距2R的P处有一质量为m的质点，球体对该质点的万有引力大小为F。现从球体中挖去“半径为的小球体（球心在OP连线上，右端位于O点），如图2所示，则剩余部分对该质点的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 7. 以初速度竖直向上抛出一可视为质点的小球，设定整个运动过程中，该小球所受空气阻力大小f与其速度大小v成正比。若该小球从抛出至到达最高点过程中历时，从最高点落回抛出点过程中历时，该小球落回抛出点时的速度大小为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. （二）多项选择题：共3题，每题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某同学将一玻璃杯开口向下压入水面下适当位置，松手后该玻璃杯恰好悬浮于水中，其内封闭了一定质量的空气（可视为理想气体）。若水温均匀恒定，且该玻璃杯内的空气质量保持不变，则（ ） A. 仅将该玻璃杯稍上移，松手后仍将悬浮于水中 B. 仅将该玻璃杯稍上移，松手后将加速上升 C. 仅将该玻璃杯稍下移，松手后仍将悬浮于水中 D. 仅将该玻璃杯稍下移，松手后将加速下降 9. 时刻，位于坐标原点O的波源开始沿y轴方向振动，质点P、Q均位于x轴上。时刻，质点Q恰好开始振动，且O、Q两点间第一次形成如图所示波形，下列说法正确的是（ ） A. 该波源的起振方向沿y轴负方向 B. 该波的传播速度大小为1m/s C. 到时间段内，该波源经过的路程为24cm D. 到时间段内，质点P经过的路程为24cm 10. 如图所示，O点为足够长的光滑水平面与光滑竖直墙面的交点，长为3l的轻直刚性杆两端分别用光滑铰链连接一可视为质点且完全相同的小球甲和乙。现让小球乙静止于O点，使小球甲从墙面上距水平面高度为3l的a点由静止开始无初速度下滑，已知墙面上沿竖直方向的各点间距，重力加速度为g，不计空气阻力，则在小球甲从a点运动到O点过程中（ ） A. 小球甲的最大速度为 B. 小球甲的最大速度为 C. 小球甲运动到b点时，小球乙的最大速度为 D. 小球甲运动到c点时，小球乙的最大速度为 二、非选择题：共5题，共57分。 11. 在力学实验中，常利用打点计时器打出纸带进行相关测量、分析。在某次实验中，得到随某物体做匀加速直线运动的一条纸带，如图所示，取得三个连续的计数点0、1、2以及另外三个连续的计数点3、4、5，其中计数点2、3间还有一系列不太清晰的打点。已知相邻两个连续计数点间的时间间隔均为T，利用刻度尺测得计数点0、2的间距为x1，计数点2、3的间距为x2，计数点3、5的间距为。 （1）打下计数点1时，该物体的速度大小______；打下计数点4时，该物体的速度大小______。 （2）该物体运动的加速度大小______（用T、x1、x2、表示）。 12. 为研究一额定电压为2.5V、额定功率为1W的小灯泡L的伏安特性曲线，除小灯泡L、开关S和导线若干外，实验室还提供了如下器材： A．直流电源（电动势V，内阻Ω）； B．滑动变阻器R（阻值范围0~9Ω）； C．电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ；量程0~15V，内阻约为15kΩ）； D．电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.3Ω；量程0~3A，内阻约为0.06Ω）。 （1）要求小灯泡L两端的电压从零开始调节，且测量尽量准确，请在图1所示虚线框内画出实验电路图_____，并在图2中用笔画线代替导线，将实物图连接起来_____。 （2）实验测得该小灯泡L的伏安特性曲线如图3所示。 （3）用题给实验器材连接成如图4所示的电路，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，可以改变小灯泡L的实际功率。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，在R的可变范围内，小灯泡L的最小功率为______W，最大功率为______W。（结果均保留两位小数） 13. 如图所示，板长为L、板间距为d的平行金属板水平正对固定放置，两板间充满竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以速度v沿两板间中轴线水平向右进入电场，恰好从下板边缘飞出电场，不计粒子重力。 （1）求该匀强电场的场强大小E： （2）若在两板间充满垂直纸面的匀强磁场，其他条件不变，要使该粒子沿中轴线做直线运动，求该磁场的磁感应强度B的大小和方向。 14. 如图所示，足够长的光滑水平面与光滑斜面在A处平滑连接，一质量为M的物块甲静置于靠近A处的水平面上，将一质量为m的物块乙从斜面上距水平面高度为h的B处，由静止开始无初速度释放。已知重力加速度为g，甲、乙两物块发生的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短可不计，两物块均可视为质点，忽略空气阻力。 （1）求物块乙第一次到达水平面上时的速度大小； （2）要使甲、乙两物块只能发生一次碰撞，求的取值范围。 15. 如图所示，两根电阻忽略不计、足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角的同一斜面上，导轨上端连接一阻值为R的定值电阻。水平虚线、位于导轨所在平面内且与导轨垂直，、间（不含边界）充满垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根细直导体棒Ⅰ、Ⅱ水平静置在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，两导体棒长度与导轨间距相等。现将导体棒Ⅰ、Ⅱ分别从图示位置同时由静止开始释放，两导体棒均能匀速穿过磁场区域，当导体棒Ⅰ刚穿出磁场时，导体棒Ⅱ正好进入磁场。已知导体棒Ⅰ的质量为m、电阻为R，导体棒Ⅱ的质量为2m、电阻为2R，由静止释放时，导体棒Ⅰ到的距离为d，重力加速度为g，求： （1）导体棒Ⅰ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小与导体棒Ⅱ穿过磁场过程中所受磁场作用力大小之比； （2）由静止开始释放时，导体棒Ⅰ、Ⅱ之间的距离，以及、之间的距离； （3）从静止释放到导体棒Ⅱ穿出磁场的整个过程中，导体棒Ⅰ与导体棒Ⅱ各自产生的总电热的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $