重庆市2025届高三下学期第七次模拟调研 物理试卷（含解析）

2024-2025学年重庆市高三（第七次）模拟调研物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.2025年4月11日，重庆一些地方出现了沙尘天气。如果一质量为m的沙尘微粒在空中与竖直方向夹角为斜向下匀速运动，重力加速度为 g，则该微粒所受空气作用力大小为( )
A. mg B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. 核反应时反应物的总质量一定大于生成物的总质量
B. 光电效应现象说明光子是一种实物粒子
C. 加热加压都不会改变放射性元素的半衰期
D. 粒子散射实验说明原子核具有复杂结构
3.如图所示，垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有一边长为L、夹角为的V形导体，该导体通过两根不可伸长的软导线与电源连接。开始时，该导体静止在纸面内，两导线竖直伸直且上端均固定。开关S闭合后，导线中通有大小为I的电流，该导体仍静止，则每根软导线中的拉力( )
A. 增大了BIL B. 减小了BIL C. 增大了 D. 减小了
4.电介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场真空中与最终介质中电场的比值即为该介质的介电常数。把一介电常数为的电介质放置在真空中场强大小为的匀强电场中，最终介质中的电场强度方向与相同。则感应电荷在该介质内部产生的场强大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，某卫星的发射过程经历了3个轨道：轨道2是半径为R的圆轨道，轨道1和3为椭圆轨道且分别与轨道2相切，轨道1和3的长轴在同一直线上。已知轨道3的远地点到地心的距离为，轨道1的近地点到地心的距离约等于地球半径。则该卫星在轨道1和3上运行时的周期之比为( )
A. B. C. D.
6.一定质量的理想气体从状态a开始，经等温过程、等容过程、等压过程三个过程后回到初始状态a，其图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 过程中，气体从外界吸热
B. 过程中，气体对外界放热
C. 过程中，外界对气体做的功大于气体对外界放出的热量
D. 过程中气体的内能减少量大于过程中内能的增加量
7.我国首批非物质文化遗产“铜梁火龙”早已享誉全球，图1为铁花飞溅的壮观场景。某游客摄像记录下两个铁花a、均视为质点在同一竖直面内运动的轨迹图，如图2所示。若a、b从水平地面上B点的正上方A处以相同速率v同时水平和向右上方飞出，恰好落在地面上同一处C点铁花飞行过程中所受阻力不计，则b的初速度与水平方向的夹角满足的关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示，一细白光从真空中射入某均质三棱镜，通过三棱镜折射后分为各种光。取其中的甲、乙两种单色光，则下列说法正确的是( )
A. 该三棱镜对甲光的折射率较大 B. 该三棱镜对乙光的折射率较大
C. 甲光的频率较大 D. 乙光的频率较大
9.下列说法正确的是( )
A. 物体做受迫振动时的频率一定等于物体的固有频率
B. 对同一狭缝或障碍物，波长越长，越容易发生明显的衍射现象
C. 电子表的液晶显示利用了光的偏振原理
D. 同一单摆在地球上振动的周期比在月球上振动的周期大
10.如图所示，固定、光滑且边长为L的等边三角形abc，处于与其平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中图中未画出。一比荷为k的粒子从ab边中点O垂直ab边进入磁场，最后恰好能回到O点。该粒子与三角形各边发生碰撞前后速度大小不变、方向相反，粒子所带电荷量始终不变，不计粒子重力。则该粒子的速度大小可能为( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某工人用标有20等分刻度的游标卡尺来测量一工件的长度，结果如图1所示。则该工件的长度为 cm。
图2是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带。已知打点频率为50Hz，图中A、B、C是连续三个计数点每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出。用刻度尺测出OA、OB、OC的距离，并标注在图中。由此可知，打下B点时小车的速度大小为 ，小车的加速度大小为 。结果均保留两位有效数字
12.某兴趣小组测量“干电池的电动势和内阻”。可选实验器材有：电压表量程或、内阻很大，电流表量程或，电阻箱阻值范围，待测干电池一节，开关S及导线若干。
①该小组一部分同学设计了如图1所示电路，请将对应的图2中的实物连线补充完整。
②实验中为减小误差，电压表量程选择，则电流表量程应选择 。
③通过实验测量多组数据，得到电压表和电流表示数的关系如图3中甲所示其中、己知。
该小组另一部分同学设计了如图4所示的电路。电表选择适当量程后，也进行了多组数据测量，得到电压表和电流表示数的关系如图3中乙所示其中、已知。
分析以上两组测量数据，张同学发现，利用已知数据可以得到无系统误差的内阻表达式，则该干电池的内阻 用、、、中的字母表示。
由图3可知，两条图线的交点处，电阻箱R的电阻差值 选填“远大于”“远小于”或“约等于”电流表内阻。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，一根长为L且不可伸长的轻绳，一端固定在天花板上O点，另一端连接一可视为质点的小球，O点到水平地面的高度为H，且。现将该小球从轻绳水平伸直时，由静止开始无初速度释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。
求该小球到达最低位置时的加速度大小;
其他条件不变，仅改变轻绳的长度仍小于H并固定在O点。若该小球在最低位置时轻绳突然断裂，求该小球到达水平地面不反弹时到O点的最大距离。
14.如图所示，两条间距为L的平行导轨由倾斜和水平两部分平滑连接组成，倾斜部分的倾角为，上端连接一阻值为R的定值电阻。一质量为m、长为L、阻值也为R的细直金属棒MN放置在倾斜导轨上，MN与整个导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个区域内存在竖直方向的匀强磁场图中未画出，磁感应强度大小为B。现将MN由静止释放，MN刚要到达倾斜和水平两部分的连接处时恰好达到最大速度。整个过程中金属棒始终与两条导轨垂直并接触良好，重力加速度为g，水平导轨足够长，导轨电阻和空气阻力不计。
求MN的速度最大值;
若MN在水平导轨上运动的最大距离为d，求它在水平导轨上运动的时间。
15.如图是某弹射游戏装置示意图：通过拉杆将弹射器的轻弹簧压缩到最短后释放，将一质量为m的小滑块从A点水平弹出，滑行距离R后经过B点无碰撞地进入细口径管道式轨道BCD，最后从D点水平飞出，并落在水平台上竖直挡板EF右侧。整个装置处在同一竖直面内，管道BC部分为长度可伸缩的软管，CD部分为半径为R、可上下调节的圆弧轨道，其圆心始终在D点正下方。滑块与AB间动摩擦因数为，其余均光滑。以D点正下方平台上O点为原点、水平向右为正方向建立x轴。已知挡板EF高度为5R，管道口径略大于滑块，不计空气阻力、滑块大小和挡板厚度，重力加速度为g。当D点距平台的高度时，滑块恰好能到达 D点。
求弹簧被压缩到最短时的弹性势能
当D点距平台高8R时，求滑块经过D点时轨道对滑块的作用力;
要使滑块恰好能落在挡板右侧，求挡板的坐标x与h之间的函数关系;
若将挡板高度调为2R并竖直固定在处，调整D点高度h，求滑块落在挡板右侧时的坐标范围。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】该微粒斜向下匀速运动，处于平衡状态，所受空气作用力大小等于其重力，选项 A正确。
故选A。
2.【答案】C
【解析】当核反应吸收能量时，生成物的总质量可能大于反应物的总质量，选项 A错误;
光电效应揭示了能量量子化的特征，即光子的能量能被电子吸收，但这种能量传递不是实物粒子的碰撞，且光子的能量由频率决定，不具备实物粒子的基本属性，选项 B错误;
放射性元素的半衰期与外界条件无关，选项C正确;
粒子散射实验证明了原子核的存在，但不能说明原子核的复杂结构，选项 D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】开关S闭合后，导体两边分别受到垂直两边向下的安培力，大小均为F安，对导体进行受力分析可知，两根软导线中的总拉力增大了，因此每根软导线中的拉力增大了，选项C正确。
故选C。
4.【答案】A
【解析】设感应电荷在介质内部产生的场强大小为E，则，解得，选项A正确。
故选A。
5.【答案】D
【解析】由题知，轨道1的半长轴，轨道3的半长轴，由开普勒第三定律有，解得该卫星在轨道1和3上运行时的周期之比，选项D正确。
故选D。
6.【答案】A
【解析】过程为等温变化，气体体积增大，由热力学第一定律知，，气体从外界吸热，选项 A正确;
过程为等容变化，气体温度升高，同理有，气体从外界吸热，选项B错误;
过程为等压变化，气体体积减小、温度降低，有，可知，选项C错误;
整个过程中，气体内能不变，即，选项D错误。
故选A。
7.【答案】B
【解析】a平抛，b斜向上抛，在水平方向有：，在竖直方向，对a有：，
对b有：，联立可得：，选项B正确。
故选B。
8.【答案】BD
【解析】由图知，白光从真空中射入三棱镜时，乙光的折射角较小，因此该三棱镜对乙光的折射率较大，选项B正确，选项 A错误;
由此可知，乙光的频率也较大，选项 D正确，选项 C错误。
故选BD。
9.【答案】BC
【解析】物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，只有驱动力的频率等于物体的固有频率即发生共振时，受迫振动频率才会等于其固有频率，选项 A错误;
对同一狭缝或障碍物，波长越长，衍射现象越明显，选项 B正确;
电子表的液晶显示利用了光的偏振原理，选项 C正确;
地球表面的重力加速度较大，由知，同一单摆在地球上振动的周期较小，选项 D错误。
故选BC。
10.【答案】AC
【解析】设粒子速度大小为v，据题分析知，粒子在等边三角形内做匀速圆周运动设半径为，要使粒子恰好回到O点，需满足，又由，，联立可得其中，1，2，3，，可知选项 A、C正确。
故选AC。
11.【答案】；；
【解析】该工件的长度。
打下B点时，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，小车的速度大小
又由运动学公式知，小车的加速度大小。
12.【答案】①；②；；约等于
【解析】①实物连线如答图1。
②一节干电池的电动势约为，为减小实验误差，电流表量程应选择。
由题分析知，图像坐标轴上、的连线为无系统误差时路端电压随干路电流变化的图线。由该图线可得，该干电池的内阻。
设两图线的交点处电压为、电流为，对甲有对乙有，且，由此可知联立可得。
13.【答案】解：设小球质量为m，到达最低位置时速度大小为 v，
由，
解得：，
因此，小球在最低位置的加速度大小。
当轻绳长度为时，由知，小球到达最低位置时速度大小，
绳断后，小球做平抛运动，在竖直方向有：，
在水平方向有：，
联立解得：，
小球到达水平地面时，到O点的距离，
当时，d取最大值，即最大距离。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：设MN到达两导轨连接处时的最大速度为，则此时MN两端的感应电动势，
M所受安培力：，方向水平向右，
在倾斜导轨上，对MN进行受力分析，可知：，，且，
联立解得：。
设MN在水平导轨上运动的时间为t，由动量定理有：，又
联立解得：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：当时，滑块从A点到D点过程中，由能量守恒定律可得：，
解得弹簧被压缩到最短时的弹性势能：。
当时，设滑块到达 D点时的速度大小为v，此时轨道对滑块的作用力为，
由能量守恒定律有：，解得：，
以竖直向下为正方向，由牛顿第二定律有：，
联立解得：，方向竖直向下.
设滑块从D点平抛时的速度大小为，则有：，
若平抛恰好经过挡板上端，则在水平方向有：，
在竖直方向有：，
联立解得：
由可知，滑块恰好通过挡板上端时，满足：，
解得：，，
由分析知，要使滑块能落在挡板右侧，需要满足：，
设滑块从D点平抛时的速度大小为，落地时的位置坐标为，则从A点到D点有：，从D点到落地有：，，
联立解得：，
当时，取最大值，此时滑块落地的坐标位置最远，即：，
当时，滑块落地时的位置坐标：，
当时，滑块落地时的位置坐标：，
因此，滑块落在挡板右侧的坐标范围为：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】