重庆市第八中学2022-2023学年高三物理上学期高考适应性月考（三）试题（Word版附答案）

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秘密★启用前重庆市第八中学2023届高考适应性月考卷（三）物理注意事项：1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．2022年9月17日13时35分，航天员蔡旭哲成功开启“问天实验舱”出舱舱门，至15时33分，航天员蔡旭哲、航天员陈冬先后成功出舱。当航天员出舱后漂浮在太空中时（    ）A．航天员的绕地球运行的速度一定大于7.9km/sB．航天员处于完全失重状态，不受地球引力C．航天员受到地球的引力小于他在地面时的引力D．航天员可以始终相对静止在八中某校区的正上方2．如图所示，一段截面积为S、长度为l的圆弧形橡胶棒，均匀带有负电荷，圆弧的半径为R，橡胶棒单位长度电荷量为q，当此棒沿垂直于圆弧平面过圆心的轴顺时针以角速度ω做匀角速转动时，由于棒的运动而形成的环形等效电流大小和方向为（    ）A．大小为，方向为顺时针 B．大小为，方向为逆时针C．大小为，方向为顺时针 D．大小为，方向为逆时针3．半径为R的环形金属圆线圈位于水平面上，共有n匝，处于某一匀强磁场中，如图所示，图中虚线左侧区域充满磁场，圆线圈处于磁场外的那部分圆弧对应圆心角为60°，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于水平面向下。当线圈中通以大小为I的电流时，线圈受到的安培力的大小为（    ）A． B． C．BIR D．nBIR4．某次高能粒子对撞实验简化过程如图所示，在光滑水平面上，一质量为m、电荷量为q的带电小球A和一质量为2m、电荷量为2q的带电小球B相向运动，初速度大小分别为、，整个运动过程中，小球未发生接触。下列说法正确的是（    ）A．当A球的速度减为0时，B球的速度向右B．当A球的速度减为0时，系统的电势能最大C．从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球做功相同D．从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球冲量相同5．某同学设计了一个测量压力的电子秤，电路图如图所示。压敏电阻R的阻值会随秤台上所受压力的变大而变小，G是灵敏电流表，是定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，当压力变大时（    ）A．电源的效率变小  B．灵敏电流表G读数变小C．电容器C左极板有电子流出 D．两端的电压不变6．如图所示，三根长直导线A、B、C均垂直于纸面放置，其截面位于等边三角形的三个顶点上。A、B、C中通有大小相等，方向如图所示的恒定电流。已知通电长直导线周围磁场磁感应强度大小随距离的增大而减小。现将导线C沿AB连线的中垂线方向缓缓移动，到导线A、B、C的截面再次构成等边三角形的过程中，A、B的磁场对C的安培力（    ）A．方向一直不变  B．大小先减小后增大C．一直做正功  D．先做正功后做负功7．粗细均匀的圆形绝缘环位于空间直角坐标系中的xOy平面内，其几何中心与坐标原点O重合，处于每个象限的圆环都均匀带有相同电量的电荷，电性如图所示。点1、2，3、4，5、6分别位于z、x、y轴上，它们与原点O间距相同，以下说法正确的是（    ）A．把一个正电荷沿z轴从点2移动到点1电场力先做正功再做负功B．把一个正电荷沿x轴从点4移动到点3电场力先做正功再做负功C．把一个正电荷沿直线从点4移动到点6电场力先做正功再做负功D．把一个正电荷沿直线从点5移动到点1电场力先做正功再做负功二、多项选择题：本大题共3小题，每小题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7所示为一款热销“永动机”玩具示意图，其原理是通过隐藏的电池和磁铁对小钢球施加安培力从而实现“永动”。小钢球从水平光滑平台的洞口M点静止出发，无磕碰地穿过竖直绝缘管道后从末端N点进入平行导轨电池、导轨与小钢球构成闭合回路后形成电流，其中电源正极连接导轨PQ，负极连接；通电小钢球在底部磁场区域受安培力加速，并从导轨的圆弧段末端抛出；然后小钢球恰好在最高点运动到水平光滑平台上，最终滚动至与挡板发生完全非弹性碰撞后再次从M点静止出发，如此循环。已知导轨末端与平台右端的水平、竖直距离均为0.2m，小钢球质量为40g，在导轨上克服摩擦做功为0．04J，其余摩擦忽略不计，重力加速度g取10m/s2。则（    ）A．磁铁的N极朝上B．取下电池后，小钢球从M点静止出发仍能回到平台上C．小钢球从导轨末端抛出时速度为5m/sD．为了维持“永动”，每个循环需安培力对小球做功0.04J9．在x轴上固定两个点电荷A、B，其中A带电+4Q、坐标，B带电-Q、位于坐标原点（），如图甲所示，x轴上电场强度分布如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。现将一个带负电的试探电荷C从坐标处（）静止释放，用a、和分别表示C的加速度、电势能和动能，设x轴正方向为加速度的正方向，无穷远处为电势零点，则下列图像可能正确的是（    ）A． B． C． D．10．如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为0.3m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一水平光滑直杆。质量为0.2kg的小球a套在半圆环上，质量为0.1kg的小球b套在直杆上，两者之间用长为m的轻杆通过两铰链连接。现将a从半圆环的最高处静止释放，让其沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，g取10m/s2。则以下说法正确的是（    ）A．小球a滑到与圆心O等高的P点过程中，b球的速度一直增大B．小球a滑到与圆心O等高的P点过程中，a球的机械能先减小后增大C．小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的速度大小为m/sD．小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对小球b做的功为J三、填空、实验题：本大题共2小题，共16分。11．（6分）某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B。在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：①如图10甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到的距离；②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与相切；③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到的距离、。请回答以下问题：（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达线时具有相同的______。（2）碰撞前瞬间A的速度大小与______成正比。A． B． C． D．（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式______（用题中给定符号表达），则说明硬币碰撞过程中动量守恒。12．（10分）利用太阳能的光伏发电电池具有广阔的开发和应用前景。某兴趣小组使用如图甲电路，探究太阳能电池的伏安特性曲线，其中P是电阻箱，E是太阳能电池，电流表量程0~15mA、内阻不计。（1）某次实验中电阻箱阻值为200Ω，电流表指针如图乙所示，则此时电流为______mA，电源两端电压为______V。（2）在某光照强度下，测得太阳能电池两端电压随电流变化关系如图中曲线①所示，则太阳能电池内阻随电流增大而______。（选填“增大”“减小”或“不变”）（3）在另一更大光照强度下，测得的关系如上图中曲线②所示。由图可知曲线②中太阳能电池的电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）曲线①中太阳能电池的电动势。（4）曲线①中，根据图像估算，若电阻箱阻值调至500Ω，则此时电池的输出功率为______mW（保留两位有效数字）；要使输出功率达到最大，应将电阻箱调至______Ω（保留三位有效数字）。四、计算题：本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．（9分）太阳会辐射高能量的质子和电子束，被称为“太阳风”。为研究地磁场对“太阳风”的屏蔽作用，建立如下简化模型：仅考虑在赤道平面内的射向地球的粒子流，这些粒子如太阳光般平行射向地球，其主要粒子成分为电荷量q，质量为m的质子，赤道上空的地磁场简化为环形匀强磁场，磁感应强度为B，方向与赤道平面垂直，如图12为地球赤道平面在北极上方的俯视图。已知地球半径为R，磁场有效半径。若某个质子进入磁场时速度与该位置磁场边界相切，最终打在地面上。求：（1）该质子的最小速度；（2）该质子在磁场中运动的最长时间。14．（14分）“冷发射”是一种借助辅助动力把火箭从发射筒内弹射出去的发射方式。某同学利用“冷发射”原理自制一火箭发射装置，该装置由发射仓、火箭两部分组成，质量均为m，解除锁定装置后，发射仓内的高压气体可以将火箭竖直向上推出。为了让火箭上升更高，该同学将发射装置在地面位置以的初速度竖直上抛，上抛过程中保持火箭竖直，如图所示。上抛到最高点再发射，火箭继续上升达到最大高度。设发射过程（即从装置解除锁定到火箭离开发射仓）时间极短，火箭发射后上升高度远大于发射仓的长度，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1）求发射过程中系统机械能的增加量；（2）若上抛到距地面高度为时发射（假设发射过程发射仓和地面不接触，发射过程中系统机械能增加量仍和（1）中相同），求火箭上升距离地面的最大高度H；并比较这种发射方式上升的最大高度H与前一种发射方式上升的最大高度的大小关系。15．（18分）有人设计了一种利用电磁场分离出具有某一特定速率范围的带电粒子的仪器。如图所示，一束质量为m、电量为的粒子（重力不计）从P点沿PQ方向源源不断发射，其发射速率在范围内均匀分布，PQ与水平面夹角为60°。发射后粒子立即进入一垂直于纸面向里的匀强磁场区域，离开磁场后最终均能垂直MN进入一水平放置的平行金属板，平行金属板极板长度、间距均为L。在距离平行金属板右边缘L处竖直放置一荧光屏，底端A与下极板对齐，荧光屏足够长。已知速度为的粒子恰好沿上极板边缘（N点）进入平行金属板。（1）求该磁场的磁感应强度大小；（2）求该磁场的最小面积；（3）若平行金属板内部有竖直向下的匀强电场，电场强度，粒子打在金属板上会被吸收。求：Ⅰ．粒子打到荧光屏的位置距A点的最远距离；Ⅱ．能够通过平行金属板的粒子数占总发射粒子数的百分比。（保留两位有效数字） 重庆市第八中学2023届高考适应性月考卷（三）物理参考答案一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。题号1234567答案CBDBAAC[解析]1．航天员绕地球运行的速度一定小于7.9km/s，故A错误。航天员处于完全失重状态，但仍然受地球引力，故B错误。航天员比在地面时距离地心远，所以引力小，故C正确。只有在赤道上方的同步卫星轨道上的卫星，才能相对地面静止，故D错误。2．棒沿顺时针方向转动时，每一圈通过横截面的电量，根据电流的定义式，，得到等效电流为，由于电流的方向为正电荷流动的方向，故电流方向为逆时针，故B正确。3．圆线圈的有效长度为，故n匝线圈受到的安培力为，故D正确。4．A、B组成的系统动量守恒且总动量为0，当A球的速度减为0时，B球的速度也为0，整体动能最小，电势能最大，故A错误，B正确。根据动能定理，库仑力对两个小球做功等于两个小球各自动能变化量之和，A球动能变化量的绝对值大，库仑力对A球做功多，故C错误。库仑力对两个小球作用时间相同，任意时刻大小相同，但方向相反，因此冲量相反，故D错误。5．电源内电压增大，路端电压减小，由，得效率变小，故A正确。灵敏电流表G读数变大，故B错误。电容器C充电，左极板有电子流入，故C错误。当秤台上所受压力的变大时，压敏电阻R变小，电路中电流变大，两端的电压变大，故D错误。6．导线C沿中垂线向下移动过程中，磁感应强度方向一直向下，大小先增大后减小，因此C受到的安培力方向始终向左，大小先增大后减小，故A正确，B错误。由于安培力方向始终与运动方向垂直，故安培力一直不做功，故C、D错误。7．由对称性分析可得z轴上各点电场强度都为零，在z轴上移动电荷都不做功，故A错误。x轴上各点电场强度方向都垂直于x轴，在x轴上移动电荷都不做功，故B错误。点4处电场强度方向沿y轴负方向，点6处电场强度方向沿x轴负方向，把-一个正电荷沿直线从点4移动到点6电场力先做正功再做负功，故C正确。点5处电场强度方向沿x轴正方向，点5移动到点1电场力不做功，故D错误。二、多项选择题：本大题共3小题，每小题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。题号8910答案ACACDBC[解析]8．由电路可知钢球中电流方向垂直于纸面向里，由左手定则可知磁铁上方轨道处磁场方向向上，故磁铁N极朝上，故A正确。取下电池后，小球缺少安培力做功，即使从导轨末端抛出，初速度减小也将导致不能到达平台，故B错误。斜抛到最高点可反向看作平抛，竖直方向，水平方向，解得s，m/s，然后可得m/s，抛出时m/s，故C正确。为了维持永动，每个循环安培力做的功应该补充机械能的损失，一部分是克服摩擦力做的功，还有一部分是碰撞挡板的损失，一定大于0.04J，故D错误。9．试探电荷的受力存在-一个转折点，即吸引力和排斥力平衡点，设该点坐标为，根据，可得（负根舍掉），场强随x的变化图与加速度应该形状相同，故A正确。从静止释放到的位置，电场力做正功，电势能减小，过了的位置再往正方向运动时，电场力做负功，电势能增大，故是电势能的最低点，故B错误。从另外一个角度，势能位置函数求导即可得到电场力位置函数（相差一个负号），即，图就跟A项形状相同，也能说明B项势能位置函数不正确。由图可知，斜率即表示电场力，当，合力逐渐减小，当，合力先增大后减小，而试探电荷可能减速到零之后返回，也可能一直运动到无穷远，这时存在末动能不为零的情况，具体讨论如下：如图所示是电势能—位置图像，若从左侧静止释放，则电荷运动至无穷远处时还有末动能；若从x与d之间静止释放，则电荷运动至势能与出发点相同时就速度为零了，接下来就会返回并在电势相等的两点之间往复运动，故C、D正确。10．当a滑到与O同高度P点时，a的速度v沿圆环切向向下，a沿杆方向速度为零，所以b的速度为零，b球先加速后减速，b球机械能先增大后减小，a球机械能先减小后增大，故A错误，B正确。由机械能守恒定律可得，解得m/s，故C正确。杆与圆相切时，如图所示，a的速度沿杆方向，设此时b的速度为，根据杆不可伸长和缩短，有，由几何关系可得，在图中，球a下降的高度，a、b系统机械能守恒，则有，对b由动能定理得J，故D错误。三、实验、填空题（本大题共2小题，共16分）11．（每空2分，共6分）（1）速度（或填速率、动能、动量）（2）C（3）12．（除特殊标注外，每空2分，共10分）（1）11.0（1分）     2.20（1分）（2）增大（3）大于（4）9.3（9.2~9.4）    220（190~250）[解析]（4）如图3所示，画出500Ω的电阻箱的图线，找出交点，电压约2.16V，电流约4.3mA，功率约9.3mW；最大功率用逼近法凑出，大约在1.67V、7.6mA处取得，故此时外电阻为220Ω。四、计算题（本题共3小题，共计41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13．（9分）解：（1）轨迹恰好和地球表面外切时，轨迹半径①由②解得③（2）轨迹和地球表面内切或外切时，圆心角④因此⑤．评分标准：本题共9分。正确得出①式各给1分，其余各式各给2分。14．（14分）解：（1）设火箭离开发射仓时，火箭、发射仓速度分别为、，发射过程时间极短满足动量守恒①能量守恒②火箭继续上升③解得④（2）竖直上抛到处，装置速度⑤火箭离开发射仓时火箭、发射仓速度分别为、（取向上为正方向），发射过程时间极短满足动量守恒⑥能量守恒⑦代入，解出（舍去）⑧之后继续竖直上抛，总高度，将代入得⑨所以⑩评分标准：本题共14分。正确得出①、②、⑥、⑦式各给2分，其余各式各给1分。15．（18分）解：（1）考虑速度为的粒子，设粒子从点离开磁场，由初速度、末速度方向作垂线得到轨迹圆心O，如图所示由几何关系可知此时①由②解出③（2）要使得不同速度的粒子运动方向均顺时针转过60°，在角平分线上构建直线边界，左上方有匀强磁场④速度为的粒子构成磁场上边界，形成一弓形磁场区域如图所示由几何关系可知弓形面积⑥（3）Ⅰ．如图所示，设出射方向距离直线PM距离为x的粒子，其轨迹半径为解出⑦粒子进入电场发生偏转，，联立解得⑧粒子能通过平行金属板，要求（取等表示恰能通过）代入得．⑨变形可得令，分解因式得，且．解得，即能通过平行板的粒子速度范围为⑩容易分析，的粒子，恰好从边缘离开平行金属板，且速度偏角最大，因此，打到荧光屏上位置距A最远粒子离开电场的水平、竖直速度分别为，．速度偏角正切值（或用结论：速度反向延长线过水平位移中点）距离A点距离为⑪Ⅱ．由粒子速度范围知通过平行板的粒子占比为⑫评分标准：本题共18分。正确得出②、④、⑥、⑧、⑩、⑪式各给2分，其余各式各给1分。