2023届重庆市第八中学高三下学期强化巩固训练物理试题(三） （解析版）

这是一份2023届重庆市第八中学高三下学期强化巩固训练物理试题(三） （解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
重庆八中高2023级高三（下）强化训练（三）
物理试题
一、选择题：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. 如图所示，在细线拉力作用下风筝静止在空中。若风筝重力不能忽略，则空气对风筝作用力的方向可能是（　　）

A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】风筝静止于空中，处于平衡状态，所受合外力为零。空气对风筝的作用力，与风筝重力与细线拉力的合力等大反向，受力分析如图所示

故选B。
2. 2020年我国发射了火星探测器“天问一号”，其发射过程中的转移轨道如图所示。探测器由点沿地火转移轨道运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 从点到点所用时间小于半年
B 从点到点过程中机械能逐渐减少
C. 在点的速率小于地球绕太阳公转的速率
D. 在点的加速度大于地球绕太阳运行的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．“天问一号”在地火转移轨道上的轨道半长轴大于地球公转半径，由开普勒第三定律可知其公转半个周期大于地球公转的半个周期，故A错误；
B．“天问一号”从点由地火转移轨道到点过程中，仅受万有引力作用，机械能守恒，故B错误；
C．行星围绕太阳做圆周运动时，根据万有引力提供向心力有

可知火星公转速率小于地球公转速率，又“天问一号”在地火转移轨道上的点相对于火星轨道做向心运动，此时其速率小于火星公转速率，故C正确；
D．由万有引力提供向心力

可知，距离太阳越远加速度越小，故D错误。
故选C。
3. 图甲为某同学设计的无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置（当有电流流过门铃时则发出声音）。下列说法正确的是（　　）

A. 松开按钮过程，螺线管端电势高于端
B. 按下按钮过程，流过门铃的电流方向由到
C. 按住按钮不动，门铃会持续发出声音
D. 按下和松开按钮过程，螺线管产生感应电流的大小一定相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从端流入，从端流出，螺线管充当电源，则端电势较高，故A正确；
B．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从端流入从端流出，则通过门铃的电流动点流入从点流出，故B错误；
C．按住按钮不动时，穿过螺线管的磁通量不变，由电磁感应定律，回路中无感应电流，门铃不发声，故C错误；
D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。
故选A。
4. 一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A的图像如图所示。整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，下列说法正确的是（　　）

A. 状态D气体的温度高于状态B气体的温度
B. 过程中，气体从外界吸收热量
C. 过程中，气体分子的平均动能增大
D. 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
【答案】B
【解析】
【详解】AC．B到C过程为等容过程，则

又

可得

故B到C过程温度降低，分子平均动能减小，又A到B，C到D为等温过程

则

故AC错误；
B．从A到B过程为等温过程，则

而体积变大，气体对外做功，则

由热力学第一定律

可知

即气体从外界吸热，故B正确；
D．C到D过程为等温膨胀，不变，体积变小，压强变大；因不变，则所有分子运动的平均快慢程度不变，而体积变小，则分子数密度变大，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图。当有烟雾进入时，来自光源的光被烟雾散射后进入光电管，光射到光电管中的金属表面时会产生光电流。如果产生的光电流大于，便会触发报警系统。光电管中金属的遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，已知光速，电子的电荷量，则（　　）

A. 光电管中金属的逸出功为
B. 图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量
C. 要使该探测器正常工作。光源发出的光波波长不能小于
D. 触发报警系统时金属表面每秒释放出的光电子数最少是个
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由爱因斯担光电效应方程及遏止电压与光电子最大初动能的关系可得

即

可知光电管中金属的逸出功为，图线的斜率为，选项AB错误。
C．由图乙可知金属的截止频率为

则有

则可知光源发出的光波波长不能大于，故C错误；
D．当光电流等于时，每秒产生的光子的个数为
个个
故D正确。
故选D。
6. 如图，一小滑块以某一初动能沿固定斜面向下滑动，最后停在水平面上。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因素相等，忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中，滑块的动能EK、机械能E与水平位移x关系的图线可能是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设滑块的初动能为，斜面的倾角为，斜面水平长度为L，在斜面上运动时由动能定理

整理得

在水平面上运动时

整理得

故若，则图像有可能如下图

若，则因为，故图像的斜率在斜面上运动的要小于在水平面上运动的，如下图

故A、B错误；
CD．设滑块开始时的机械能为，斜面的倾角为，斜面水平长度为L，在斜面上运动时

在水平面上运动时

综上所述可得

显然，整个过程E与x成线性关系，且直线斜率保持不变。
故C错误，D正确。
故选D。
7. 空间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面，线段是屏与纸面的交线，长度为，其左侧有一粒子源S，可沿纸面内各个方向不断发射质量为m、电荷量为q、速率相同的粒子；，P为垂足，如图所示，已知，若上所有的点都能被粒子从其右侧直接打中，则粒子的速率至少为（　　）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】粒子要打中的右侧所有位置，最容易的方式为粒子从飞出，绕过距离最近的点，从右侧打中最下端的点，粒子运动的轨迹如图所示

为轨迹圆的弦长，为中点，，；粒子运动的半径为，根据几何关系可知四边形为平行四边形，则

解得

粒子在匀强磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，根据牛顿第二定律可知

解得粒子的最小速率为

故选C。
（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，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，由两种单色激光组成的一束复色光，经过半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在光屏上形成干涉条纹。点是两单色光中央亮条纹的中心位置，和分别是两种单色光形成的距离点最近的亮条纹的中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，分别从另一侧面和位置射出。下列说法正确的是（　　）

A. 光的波长大于光的波长
B. 光的频率大于光的频率
C. 光通过三棱镜后从位置射出
D. 在三棱镜中，光的速度大于光
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由双缝条纹间距公式

可知当波长越长，条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知

则两束光的频率

两束光的折射率

故A正确，B错误；
C．由图知进入三棱镜时位置射出光折射角小，根据折射定律可知，位置射出的光折射率较大，所以从位置射出的应该为光，故C正确；
D．根据两束光的折射率，光在介质中的传播速度

在三棱镜中，光的速度小于光，D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示，光滑的平行金属轨道倾角可调，轨道间距恒定。轨道间连接一可变电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在磁感应强度大小恒定，方向始终垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆以一定的初速度沿轨道向上运动的过程中，其加速度大小与速率的关系如图乙所示。其中，直线①对应的轨道倾角为，电阻阻值为；直线②对应的轨道倾角为，电阻阻值为；两直线交点处对应的加速度为重力加速度。则下列说法正确的是（　　）

A. B.
C D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．杆沿轨道向上运动的过程，设杆的速度为，则有
，，

联立可得安培力大小为


由牛顿第二定律可得

即

由图线①②可知，当时，有
，
可得

故A错误，B正确；
CD．两图线交点处满足
，
可得

故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在匀强电场中一带正电粒子受重力和电场力作用在竖直平面内运动。粒子运动过程中先后经过三点，其中两点在同一水平线上。粒子在点的速度大小为，方向与加速度方向垂直；粒子在点的速度大小，速度方向平行于连线；两点间的距离为。已知粒子质量为、电荷量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）

A. 粒子从点运动到点的时间为
B. 粒子在点的速度大小为
C. 电场强度的大小为
D. 两点间的电势差为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．粒子在点的速度方向与加速度方向垂直，则粒子从到的运动过程为类抛体运动，设类抛体运动的加速度为a,a点的速度方向与ac连线的夹角为，则
，


解得


A错误；
B．粒子在点的速度

B正确；
C．设电场强度大小为，则根据几何关系得

解得

C正确；
D．粒子从a到c的过程根据动能定理得出

得出

D错误。
故选BC。
二、非选择题：共57分。
（一）填空题：共2题，共16分。
11. 利用如图所示装置研究竖直面内的圆周运动。透明半圆管道固定在竖直面内（纸面内），管道最高点的内侧壁点有压力感应装置与管道平滑镶嵌，管道内中轴线的最高点处有光电门的光线垂直于纸面穿过。直径为的金属小球在弹射装置的作用下可以沿透明半圆管道运行，金属小球路小于管道内径。已知重力加速度为。回答下列问题：

（1）某次试验过程中，光电门测得金属小球经过光电门的时间为，则金属小球通过最高点的速度________；
（2）为了更好地研究金属小球做圆周运动在最高点处受力与速度的大小关系，多次实验后用压力感应装置的示数作为纵坐标，作出如下线性图像，则横轴表示的物理量为________（选填“”、“”或“”）；

（3）根据（2）中实验图像，延长直线交横轴于一点，已知该点坐标值为，则压力感应装置到半圆形管道的圆心的距离________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由于小球挡光时间很小，可认为挡光过程的平均速度等于小球经过光电门时的速度，则金属小球通过最高点的速度为

（2）[2]小球在最高点时，由牛顿第二定律可得

结合（1）可得

可见图像为倾斜直线，横轴表示的物理量为。
（3）[3]由图知，当时，，代入（2）中可得

12. 我国某电动汽车公司发布了刀片电池，该电池采用磷酸铁锂技术，通过结构创新，提高了体积利用率和续航里程，某研究小组对其中一个电池片测量其电动势和内阻。利用现有有限的器材设计了如图1所示的电路（是一个未知阻值的定值电阻），实验步骤如下：
（1）闭合开关，调节变阻箱的阻值，记下相应的阻值和电压表的读数，数据如下表：

8.3

10.0
11.1
12.5
14.3
16.7

7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0

0.12

0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
①其中，当取时，电压表的读数如图2所示，可得电压是________

②根据表中的数据在图3的坐标中做出相应的图________；
（2）对数据处理成表示的功率，用相关函数软件模拟出图，如图4所示：

（3）由以上相关数据可以得到定值电阻的阻值为________，该刀片电池的一个电池片的电动势为________，内阻为________。（答案保留一位小数）
【答案】 ①. 9.1##9.2##9.3
②. ③. 4.0 ④. 25.0 ⑤. 1.0
【解析】
【详解】（1）①[1]电压表的读数是9.2V；
②[2]根据表中的数据在坐标中做出相应的图像如图

（3）[3][4][5]由图1的电路，闭合电路欧姆定律可得

转换得

由图3可得截距

斜率

联立两个算式可以求得

根据有最大输出功率的条件可知，当

时有最大的输出功率

可求得

然后可求得


（二）计算题：共3题，共41分。
13. 如图甲所示，是一根长的细绳的两个端点，为绳上一质点，时刻，点开始振动，它做简谐运动的图像如图乙所示，时，质点开始振动，取竖直向上为正方向。求：
（1）此绳波的波速v和波长；
（2）从时刻到的过程中，质点运动的路程。

【答案】（1）5m/s，3m；（2）
【解析】
【详解】（1）此绳波波速

波长

（2）点的波传到点需要，再振动，即，所以质点运动的路程为。
14. 如图（a）所示，由水平、竖直两段构成的“┓”形平行金属导轨固定，处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）（向上为正）。两端打有小孔的导体棒水平套在竖直导轨上并与导轨保持良好接触，中点与物块用轻绳经光滑定滑轮相连。已知导轨间距，导轨水平段长；的质量，的质量；与导杆间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），电阻，其余电阻忽略不计；竖直导杆，轻绳足够长，重力加速度。从时刻将静止释放，求：
（1）时刻，通过棒电流的大小及方向；
（2）棒开始运动的时刻；
（3）末，棒的速度大小。

【答案】（1）2A，方向为到；（2）0.2s；（3）
【解析】
【详解】（1）时刻，回路中的感应电动势

通过棒电流为

方向为到Q。
（2）与导杆间的弹力等于所受的安培力

棒开始运动

解得

磁感应强度随时间变化的关系图像可得

即时

棒开始运动。
（3）到，对和物块为整体，由动量定理得

又


当，；
当，；
当，；
则

联立解得末，棒的速率为

15. 如图所示为某弹射游戏装置示意图，通过拉杆将弹射器的轻质弹簧压缩到最短后释放，将质量为的小滑块从点水平弹出，水平滑行一段距离后经过点无碰撞地进入细口径管道式轨道，最后从点水平飞出，并落在平台上竖直薄板的右侧。整个轨道处在同一竖直面内，其中部分是半径为的圆弧轨道，圆心在点正下方；管口始终保持水平，距平台的高度可自由调整、水平位置不变；以点正下方平台上的点为原点水平方向建立轴，规定水平向右为正；当点距平台的高度为时，小滑块到达点时速度恰好为零。已知轨道部分长度为，整个轨道仅在段粗糙，滑块与轨道的动摩擦因数为；薄板的高度为；管的口径仅略大于滑块，不计空气阻力、滑块的大小和薄板的厚度，重力加速度为。求：
（1）弹簧被压缩到最短时的弹性势能；
（2）当时，物块到点时轨道对物块的作用力；
（3）要使滑块恰好能落在薄板右侧，求薄板的坐标与之间的函数关系；
（4）若将薄板的高度调整为，放置在处，调整点距平台的高度，求滑块落在挡板右侧的范围。

【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）；（4）
【解析】
【详解】（1）当时，小滑块由到的过程，由能量守恒，弹簧被压缩到点时的弹性势能

（2）当时，设小滑块到达点时的速度大小为，由能量守恒

设轨道对小滑块的作用力为，由牛顿第二定律

联立解得

方向竖直向下
（3）设滑块从点平抛的初速度为，则

若平抛恰好经过点，则有


联立解得

（4）由（3）可知，滑块恰好通过点时满足

解得

当时，由



解得

同理可解得，当时

若无挡板，则



解得：时，落地距离最远为

当时，滑块的下落高度

解得

故所求范围为