重庆市南开中学2023-2024学年高三上学期第四次质量检测物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司物理试题物理试题2023.12 命审单位：重庆南开中学命审单位：重庆南开中学考生注意：考生注意：1.本试卷满分本试卷满分 100 分，考试时间分，考试时间 75 分钟。分钟。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。项是符合题目要求的。1.如图所示为某弹簧振子在 05s 内的振动图像，下列说法中正确的是（）A.振幅为 16cmB.振动周期为 4sC.第 1s 末振子的速度为零D.从第 1s 末到第 2s 末振子在做加速运动2.如图所示电路中，1R，2R为定值电阻，R 为滑动变阻器，电流表电压表均为理想电表，当变阻器的滑动片 P向右端移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.通过1R的电流变小 D.电源总功率减小3.电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂竖直挂着矩形线圈，匝数为 n，线圈的水平边长为 l，处于匀强磁场内，磁感应强度 B 的方向垂直线圈平面向里。当没有通电时，调节砝码使两臂达到平衡。当线圈中通过如图所示方向的电流 I 时，要使两臂重新达到平衡，在某一盘中增加了质量为 m 的砝码。重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（）重庆市南开中学2023-2024学年高三上学期第四次质量检测物理试题 学科网（北京）股份有限公司 A.增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为mgBnIl=B.增加的砝码在左盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为2mgBnIl=C.增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为mgBnIl=D.增加的砝码在右盘中，匀强磁场的磁感应强度大小为2mgBnIl=4.如图所示，在水平地面固定倾角为的斜面体，质量为 m 的物体置于斜面体上恰能处于静止状态。物体与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，重力加速度大小为 g。现使物体平行于底边做匀速直线运动，则该物体受到平行于斜面的拉力大小为（）A.sinmg B.2sinmg C.cosmg D.2cosmg 5.如图所示，三颗星位于同一直线上，两颗质量均为 m 的环绕星围绕中央星在同一半径为 R 的圆形轨道上运行，中央星质量2Mm=。引力常量为 G，则环绕星绕中央星做匀速圆周运动的周期为（）A.33RGm B.334RGm C.343RGm D.32RGm 6.伴随着一座座高楼拔地而起，城市化建设步步推进，一个新鲜的建设工种应运而生“蜘蛛人”。将“蜘蛛人”某次工作简化为如图所示的情形，跨过定滑轮的绳一端挂水平吊板，另一端被吊板上的人拉住。已知人的质量为65kgM=，吊板质量5kgm=，绳及定滑轮的质量、定滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度210m/sg=。人与吊板一起竖直向上匀加速运动，加速度大小为22m/s时，绳的拉力大小为 T，人对吊板压力大小为NF，则（）学科网（北京）股份有限公司 A.420NT=，360NNF=B.840NT=，360NNF=C.420NT=，780NNF=D.840NT=，780NNF=7.进入 12 月份，气温渐降，重庆一些地方降雪，许多市民兴致勃勃地参加一些滑雪、溜冰等游玩项目。如图所示，在水平冰面上，开始时人坐在滑板上，滑板上堆有两个完全相同的雪球，设人、滑板、雪球总质量为 M，每个雪球质量为 m。随后，人将两雪球先后水平向右抛出滑板，每个雪球离开滑板时相对滑板的速度都是 v，滑板与冰面摩擦及空气阻力不计，则人抛出两雪球后，人、滑板整体的速度大小为（）A.22mvMm B.2mvM C.()()2M MmvmMm D.()()2mMmvM Mm 二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有错选的得分，有错选的得 0 分。分。8.法拉第为电磁学的发展做出了巨大贡献，下列关于电场线和磁感线的说法正确的是（）A.同一电场中，电场线越密处电场越强 B.同一磁场中，磁感线越密处磁场越强 C.沿着电场线的方向电势一定降低 D.沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小 9.一汽车在水平路面上，从静止开始做直线运动。先保持牵引力不变，达到额定功率后以额定功率继续行驶，经过时间0t达到最大速度，此后做匀速直线运动。若汽车运动过程中所受阻力恒定，则关于汽车的动能kE，牵引力 F、加速度 a、功率 P 随时间 t 变化的关系正确的是（）A.B.C.D.学科网（北京）股份有限公司 10.如图所示电路中，电键 S 断开，滑动变阻器1R的滑片 P 位于中点，已知滑动变阻器1R的最大阻值为 2R，234rRRRR=，水平放置的平行板电容器 C 的两板间，一带电油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（）A.保持电键 S 断开，滑动变阻器1R的滑片 P 向 b 端滑动，板间油滴向上 B.保持电键 S 断开，滑动变阻器1R的滑片 P 向 b 端滑动，板间油滴向下 C.保持滑动变阻器1R的滑片 P 位于中点不动，将电键 S 闭合，板间油滴仍处于静止状态 D.保持滑动变阻器1R的滑片 P 位于中点不动，将电键 S 闭合，板间油滴向下 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 57 分。分。11.（6 分）如图所示，用频闪照相法记录了平抛物体在不同时刻的位置。已知频闪周期一定，观察图片可知，物体在水平（横线）方向上做_运动，若图中每个小方格的边长都是 1.6cm，则闪光频率是_Hz，小球的初速度是_m/s。（重力加速度 g 取210m/s）12.（10 分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：A.电流表 G1（内阻g1100R=，满偏电流g110mAI=）B.电流表 G2（内阻2g100R=，满偏电流g225mAI=）C.定值电阻0R（100，1A）D.电阻箱1R（0-9999，1A）E.滑动变阻器2R（100，1A）学科网（北京）股份有限公司 F.电源 E（36V，内阻不计）G.多用电表 H.开关 S 和导线若干 某同学进行了以下操作：（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到_（填“1”或“100”）进行再次测量，并重新进行_（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数为_。甲 乙（2）测量电阻丝阻值，某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中，A1处应选择_（填“G1”或“G2”）与电阻箱串联，改装成量程为 36V 的电压表（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表 G1的示数为1I，电流表 G2的示数为2I，则该种材料的电阻 R=_ 13.（10 分）如图所示，水平导轨间距为0.5mL=，导轨电阻忽略不计；导体棒 ab 的质量1kgm=，导轨间有效电阻00.9R=，与导轨接触良好；电源电动势5VE=，内阻0.1r=，电阻4R=；外加匀强磁场的磁感应强度5TB=，方向垂直于导轨平面向上；ab 与导轨间动摩擦因数为0.5=（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对 ab 的拉力为水平方向，取重力加速度210m/sg=，ab 处于静止状态。已知 sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）ab 受到的安培力（2）重物重力 G 的最大值 14.（13 分）光导纤维是利用光在光密介质中的全反射来传递信息，具有传播速度快、抗噪能力强、信号衰减弱等优点，已经广泛运用于各行业信息采集、传输过程中。如图所示为光导纤维传输的示意图，单色光从空气中射向长为 L 的玻璃介质 O 点。已知光在真空中速度为 C。其中、分别为入射光线、折射光线、反 学科网（北京）股份有限公司 射光线与法线的夹角，求：（1）入射光 a 在介质中的折射率为2n=，当45=时，的大小（2）入射光 b 在介质中的折射率为72n=，若要保证入射光全部从介质的另一端射出，则（3）当（2）问中入射光 b，以30=入射时，在介质中的传播时间 15.（18 分）如图所示，空间存在场强大小41.2 10 N/CE=、方向水平向右的匀强电场。足够长的绝缘木板C 放在粗糙的水平地面上，木板上相距1.5mL=的 A、B 金属小滑块，从静止释放。其带电量分别为31 10 CAq=+，42.5 10 CBq=+。已知1kgACmm=，3kgBm=，A、B 与 C 间的动摩擦因数均为10.6=，C 与地面间的动摩擦因数20.3=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B 碰撞时均分电荷且为弹性碰撞。不计 A、B 间库仑力作用和 A、B 在电场中的静电感应现象，重力加速度210m/sg=。求：（1）释放后 A、B 的加速度大小（2）A、B 第一次碰撞后，A 的速度（3）A、B 发生第二次碰撞前，A、B 的最远距离 重庆市高重庆市高 2024 届高三第四次质量检测届高三第四次质量检测 物理试题参考答案与评分细则物理试题参考答案与评分细则 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 B D A B C A D ABC BD AC 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。分。1.B【解析】振幅为 8cm，选项 A 错误；振动周期为 4s，选项 B 正确；第 1s 末振子的速度达到最大值，选项C 错误；从第 1s 末到第 2s 末振子在做减速运动。2.D【解析】变阻器的滑动片 P 向右端的过程中，变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大，总电流变小，学科网（北京）股份有限公司 电源总功率变小，选项 D 正确；电源内压变小，外压变大，电压表示数变大，选项 B 错误；1R的电流变大；选项 A 错误；电流表示数变小，选项 C 错误。3.A【解析】当线圈中通过如图所示方向的电流 I 时，线圈受安培力向下，要使两臂重新达到平衡，在左盘中增加砝码，mgnBIl=，匀强磁场的磁感应强度大小为mgBnIl=，选项 A 正确。4.B【解析】由题知，物体与斜面体间动摩擦因数tan=，物体做平行于底边的匀速直线运动时，物体与斜面间的动摩擦力cossinfmgmg=，重力沿斜面下滑分力大小为sinmg，所以，物体受到拉力的大小为2sinmg，选项 B 正确。5.C【解析】设环绕星绕中央星做匀速圆周运动的周期为 T，对任一环绕星有：()22222222mmGGmRRTR+=，解得：343RTGm=，选项 C 正确。6.A【解析】对人与吊板整体，()()2TMm gMm a+=+，解得，420NT=；对吊板：()NTFmgma+=，解得：360NNF=，选项 A 正确。7.D【解析】以水平向左为正方向，设抛出第一个雪球后，人、滑板整体的速度大小为1v，根据动量守恒定律得：()()110Mm vm vv=+设 抛 出 第 二 个 雪 球 后，人、滑 板 整 体 的 速 度 大 小 为2v，根 据 动 量 守 恒 定 律 得：()()()1222Mm vMm vm nv=+，联立解得：()()22mMm vvM Mm=，选项 D 正确。二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 15 分。全部选对得分。全部选对得 5 分，选对但不全得分，选对但不全得 3 分，分，有错选得有错选得 0 分。分。8.ABC 9.BD【解析】选项 A 图线符合的是汽车的速度 v 与时间 t 关系图像，选项 A 错误；选项 B 正确，0t后，加速度为零，选项 C 错误；选项 D 正确。10.AC【解析】保持电键 S 断开，变阻器1R的滑片 P 向 b 端滑动，变阻器接入电路电阻减小，电路总电流增大，电阻3R电压增大，电容器电压增大，板间油滴向上加速运动，选项 A 正确，选项 B 错误；保持变阻器1R的滑片 P 位于中点不动，将电键 S 闭合，经分析知，电阻3R电压不变，电容器电压不变，板间油滴仍处于静止状态，选项 C 正确，选项 D 错误。学科网（北京）股份有限公司 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 57 分。分。11.【答案】匀速直线运动 25Hz 0.8m/s 12.【答案】（1）100 欧姆调零 900 说明：偏转角小说明电阻大，应选更高倍数挡位，其每次换了挡位都应该进行欧姆调零。（2）G1 说明：此时 G1表满偏时电流 10mA，干路电流 50mA，后面支路各一半，即 G2表在 A2位置也刚好满偏。（3）()111212gIRRii+13.【答案】（1）2.5N（2）7.5N【解析】（1）1AoEIRrR=+（2 分）2.5NFIBL=（2 分）（2）5Nmfmg=（2 分）mTFf=+（2 分）7.5NMGT=（2 分）14.【答案】（1）60（2）小于等于 60（3）72 6LC【解析】（1）sinsinn=（1 分）90+=（1 分）45=由可知60=（2 分）（2）sin1nC=（1 分）90C+=（1 分）sinsinn=所以60=，即小于等于 60（2 分）（3）cosLnt=（1 分）sin30sinn=（1 分）Cvn=（1 分）学科网（北京）股份有限公司 由可得72 6LC=（2 分）15.【答案】（1）0（2）32m/s2（3）0.60m【解析】（1）216m/sAAAAq Em gam=（2 分）3NBq E=，118NBm g=，()215NABCfmmmg=+=地 B、C 静止，则0Ba=（1 分）（2）对 A，释放至碰前：23 2m/sAAva L=（1 分）A、B 碰撞：AAAABBm vm vm v=+（1 分）222111222AAAABBm vm vm v=+（1 分）32m/s2Av=（1 分）方向水平向左（1 分）32m/s2Bv=（3）A、B 碰后46.25 10 C2ABqqq+=2113.5m/sAAAqEm gam+=，向左匀减速（1 分）213.5m/sBBBm gqEam=，向右匀减速（1 分）当 A 减速为零时：12s9AAvta=（1 分）此时 B 的速度1102m/s9BBBvva t=（1 分）11m223781ABBvvvxt+=+=（1 分）此后 AC 一起向右匀加速，B 仍然向右匀减速，三者组成系统动量守恒：()BBAnCm vmmmv=+共，222m/s3v=共（2 分）28 2s63BBvvta=共（1 分）2280m2567Bvxt=（1 分）二碰前 AB 相距最大距离：120.60mmxxx=+（1 分）