重庆市南开中学2023-2024学年高三物理上学期11月期中试题（Word版附解析）

重庆市高2024届高三第三次质量检测物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.壁球是杭州亚运会的项目之一，运动员需要面对墙壁不断将球打在竖直墙壁上。如图所示，如果运动员在同一水平高度上的A、B两点分别击球，不计空气阻力时为使球能垂直打在墙上的同一点，则在A、B点击球后瞬间球的速度大小分别为vA和vB，则两者的大小关系正确的是（　　）A.B.C.D.无法确定【答案】C【解析】【详解】可用逆向思维法，让物体从碰壁处平抛，则运动到同一水平面竖直速度相同，时间相同，水平位移大的则水平速度大，故B的水平速度大于A，即合速度。故选C。2.随着生活水平的提高，人们通常喜欢用绿植来装点房屋，如图所示为一盆悬挂的吊兰，若绿植和盆的总重力为60N，三根可认为轻质的链条完全对称悬挂且每根链条与竖直方向夹角均为45°，则每根链条所承受的拉力大小是（　　）A.60NB.C.20ND.【答案】B【解析】【详解】三根链条的竖直分力平衡重力，故每根链条的竖直分力为20N，再考虑45°的矢量合成，即可知每根链条拉力为 N故选B。3.将一弹性小球从空中静止释放，空气阻力大小恒定，小球与地面发生弹性碰撞，则从释放到第一次上升到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　）A.下降过程重力的平均功率小于上升过程重力的平均功率B.下降过程重力的平均功率和上升过程重力的平均功率大小相等C.全过程重力做功大于阻力做功D.全过程重力的冲量与阻力冲量大小相等，方向相反【答案】B【解析】【详解】AB．根据题意可知，小球与地面发生弹性碰撞，则下降过程的末速度大小等于上升阶段初速度大小，又有下降过程的初速度和上升阶段的末速度均为零，则下降和上升阶段平均速度相等，则下降过程重力的平均功率和上升过程重力的平均功率大小相等，故A错误，B正确；C．根据题意可知，全程动能不变，总功为零，则重力做功与阻力做功大小相等，故C错误；D．全程小球初末动量为零，则总冲量为零，但地面在碰撞时对球有向上的冲量，则重力向下冲量大于阻力向上冲量，故D错误。故选B4.如图甲所示，真空中x轴上A、B两点分别固定点电荷，图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=点为图线的最高点。若在处由静止释放一个质量为m、电量为-q的试探电荷(不计重力)，下列说法正确的是（　　）A.两点电荷QA、QB是异种电荷B.两电荷电量C.释放后的试探电荷沿x轴正向运动时加速度先增大后减小D.释放后的试探电荷沿x轴正向运动时电势能先减小后增大【答案】D 【解析】【详解】AB．图像的斜率表示场强，由图乙可知，处场强为零，故由电场叠加原理和点电荷场强公式可知，两点电荷只能是同种电荷且，故AB错误；C．又处右侧图像斜率先减小后增大，则场强先减小后增大，根据牛顿第二定律可知，电荷加速度先减小后增大，故C错误；D．处右侧电势先升高后降低，根据故负电荷电势能先减小后增大，故D正确。故选D。5.摩天轮是游乐场中少有的老少皆宜的游乐设施，轿厢在竖直面内慢慢的做着匀速圆周运动，游客们可以随摩天轮上升到高处，饱览城市的美好风景。如图所示，若小王同学静坐在轿厢内的椅子上，则当他跟随轿厢转上半圈的过程中，设小王同学受到除重力以外的其他力的合力为F，则F（　　）A.大小先减小后增大B.大小一直减小C.方向与竖直方向夹角先减小后增大D.方向与竖直方向夹角一直减小【答案】A【解析】【详解】若认为小王同学受重力和，两力合力提供速圆周运动向心力，则根据矢量合成法则，如图所示 上半圈运动时，向心力大小不变方向向下，故在其中四分之一圈的变化如图所示，大小一直减小，方向与竖直方向夹角先增大后减小；则整个上半圈F大小先减小后增大，与竖直方向夹角先增大后减小再增大再减小。故选A。6.所示，足够长的倾斜传送带与水平方向夹角为37°，以大小为的速率顺时针匀速转动，两质量均为m的物块A、B连接在不可伸长的轻绳两端，并绕过光滑的定滑轮，其中物块A在传送带顶端，物块B竖直悬挂，物块与传送带的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。且给两物块相同速率，A物块初速度沿传送带向下，B物块速度竖直向上，且，下列能正确反映A物块在传送带上运动的图像是（，以沿传送带向下为正方向）（　　）A.B. C.D.【答案】D【解析】详解】A物块相对传送带向下运动时，由牛顿第二定律可得当与传送带共速后，要保持匀速向上运动，则需要的静摩擦力但最大静摩擦力为故物块会相对传送带向上滑动，此时直到从传送带上端滑出。故选D。7.地球赤道上空有一艘轨道半径为的无动力运行的宇宙飞船，若地球半径为，地球同步卫星的轨道半径近似为，则飞船飞行一圈的时间内该飞船上的宇航员感觉是“黑夜”的时间大约为（　　）A.小时B.小时C.小时D.小时【答案】C【解析】【详解】根据题意，由开普勒第三定律有解得 卫星运行与地球影区的关系，如图所示由图可知，卫星运行周期的六分之一时间为黑夜，则有故选C。二、多项选择题：本题共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，有错选的得0分。8.为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（　　）A.在水中a光波速小于b光B.a光的频率小于b光C.用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小D.若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则a光也一定能发生明显衍射现象【答案】AC【解析】【详解】AB．如图在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，则知a光的临界角较小，根据，知a光的折射率较大，由，知a光在水中的传播速度比b光小，a光的频率高于b光，故A正确，B错误； C．由双缝干涉条纹间距公式，可知a光波长更短，条纹间距更小，故C正确；D．单缝的尺寸小于光波的波长，或与波长差不多能发生明显的衍射，由于a的波长小于b的波长，所以若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则a光不一定能发生明显衍射现象，故D错误。故选AC。9.如图所示，粗糙水平面上有A、B、C三个完全相同的物块，其中A放在B的上面，B、C用轻质弹簧相连，他们在恒力F的作用下一起沿水平面向右做匀加速直线运动。若突然撤去力F，则撤去后瞬间关于A、C两物块的受力和运动情况说法正确的是（　　）A.物块C的加速度大小不变，方向反向B.物块C的加速度大小方向都不变C.物块A的摩擦力方向可能不变D.物块A可能会相对物块B滑动【答案】BD【解析】【详解】AB．撤去力F瞬间，由于弹簧弹力仍保持不变，则物块C的受力保持不变，所以物块C的加速度大小方向都不变，故A错误，B正确；CD．撤去力F瞬间，由于弹簧弹力仍保持不变，且弹簧对B的弹力和地面对B的摩擦力均向左，所以AB的加速度方向由撤去前的向右突变成向左，所以物块A的摩擦力方向由撤去前的向右突变成向左；如果弹簧对B的弹力和地面对B的摩擦力对AB产生的加速度大于摩擦力对A能产生的最大加速度，则物块A会相对物块B滑动，故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，质量为3m的滑板，由长为L的水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧构成。质量为m可看作质点的物块放在滑板左端A处，物体与滑板水平部分的动摩擦因数为μ。现给物块水平向右的初速度，大小为下列说法正确的是（　　） A.若滑块恰能回到板的最左端B.若物块将冲出滑板，最终无法回到滑板上C.若物块在运动过程中有向左运动的时刻D.若物块在运动过程中没有向左运动的时刻【答案】AD【解析】【详解】A．根据题意可知，物块和滑板水平动量守恒，若滑块恰能回到板的最左端，由动量守恒定律有由能量守恒定律有解得故A正确；B．由A分析可知，若物块向右虽能冲出滑板，但在空中的水平速度和滑块相同，则最终也能相对滑块竖直向下落回滑块，故B错误；CD．由于滑块向右减速，当从高处再次滑回四分之一圆弧底端的过程滑块速度未能反向，之后在水平部分运动时滑块所受摩擦力将向右，滑块将对地向右加速直到两者共速，故滑块能向左运动的临界为滑到四分之一圆弧底端时速度恰为零，由动量守恒定律和能量守恒定律有解得 由于则滑块不能向左滑动，故C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.在“测玻璃的折射率”实验中，某实验小组在白纸上放好玻璃砖并已在方格纸中画出玻璃砖与空气的两个界面a和b。（1）该实验小组的同学通过“插针法”确定了四颗大头针的位置，请根据实验原理完善光路图__________________________，并标注出入射角i和折射角γ（2）根据题（1）测得玻璃的折射率n=_____________（保留三位有效数字）；（3）若该组某同学在画好界面后，不小心将玻璃砖往上平移了一小段，则他测得的折射率将_______________________________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】①.②.1.50③.不变【解析】详解】（1）[1]实验原理光路图如下 （2）[2]如图所示，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A，B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，根据方格的比例得（3）[3]将界面画好后将玻璃砖往上移，得到如图所示的光路图，实线为真实的光路图，虚线为在原定的界面上的光路图，对比两条线入射角和折射角，易得折射率不变。12.如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为d、实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为Δt，拉力传感器的读数为F。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。 （1）用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为_______________________cm。（2）甲同学用该装置探究“加速度与合外力的关系”，在实验过程中，甲同学并未保证钩码的质量远小于滑块质量，这对该实验的实验结果__________________影响（选填“有、无”）（3）乙同学用该装置“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”，实验时记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间Δt，测得多组L和Δt值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作_________________________图像（选填，、或）该图像的斜率_____________________。【答案】①.0.355②.无③.④.【解析】【详解】（1）[1]如图所示游标卡尺读数为（2）[2]该实验可以通过力的传感器直接测得滑块所受拉力大小，所以无需使钩码的质量远小于滑块质量，则甲同学并未保证钩码的质量远小于滑块质量，这对该实验的实验结果无影响。（3）[3][4]根据题意，由动能定理有整理可得为了获得线性图像，应作图像，该图像的斜率为 13.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在某时刻时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，求：（1）该波的振幅、周期、传播速度的大小；（2）时间内，质点P运动的位移和路程。【答案】（1），，；（2），【解析】【详解】（1）由图甲可知，该波的振幅，波长为，由图乙可知，周期为，则波速为（2）时间内，则有可知，质点再次回到平衡位置，则位移为0，路程为14.一根长不可伸长的轻质长绳，一端固定于O点，另一端系上一个质量的小球，将细绳拉到水平位置，由静止释放，当小球运动到最低点时细绳刚好断裂，小球恰能无碰撞地进入粗糙斜面，已知斜面倾角，小球与斜面间的动摩擦因数斜面的底端有一块固定挡板，一根轻质弹簧下端与挡板相连。已知小球第一次与弹簧作用之后恰能回到斜面最高点，运动过程，弹簧始终处于弹性限度内。重力加速度取。求（1）细绳所能承受的最大拉力大小；（2）斜面顶点A与细绳悬点O的竖直距离；（3）小球运动过程中弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意，从最高点到最低点由动能定理有最低点，由牛顿第二定律有解得（2）小球恰好无碰撞进入斜面，则又有解得斜面顶点A与细绳悬点O的竖直距离（3）小球恰好回到最高点，小球在斜面上运动的初速度全过程 解得小球沿斜面下滑到最低点的过程中又有从点到最低点由动能定理有又有解得15.图甲所示的竖直平面内，竖直金属薄板M、N足够长且平行正对，M板为电子发射装置，可向各个方向持续发射出速率介于0到最大值v。（v未知）之间的电子，两板间电压大小为U，正负变化周期为T（如图乙所示），电子在M、N间运动的时间远小于T且内的N板中央小孔O1恰好始终没有电子射出。N板、竖直屏和竖直虚线CH相邻间距相等，仅、GH间分布着方向竖直向上的匀强电场、大小为，屏上有两个关闭的小阀门a、b，a、b位置与O1共线、与水平方向夹角，0时刻打开阀门a、b，T时刻恰好有电子穿过阀门a，时刻关闭阀门a，1.52T时刻关闭阀门b。已知电子质量m、电量大小e，不考虑电子之间的碰撞及相互作用，忽略金属板的边缘效应，，求：（1）电子经O1射出的最大速率；（2）屏K1上不同位置P（始终在连线上方）、，则电子落在P处的速率及范围；（3）电子通过虚线的最大动能（小数点后保留两位有效位数） 【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【详解】（1）根据题意，，由动能定理有，由动能定理有联立解得（2）设电子离开的水平速度最小值为，则有解得则落在的最小速度为电子离开落在的最大速度为由于则即 电子落在P处的速率为（3）当时易知，到达穿过的电子速率范围设时刻能穿过的电子最小速率，则有解得另外说明时刻该电子已经穿过，且，说明到达的最小率电子，不能在时刻穿过，则时刻穿过的电子率在之间，电场中运动的水平位移则电子通过虚线的动能得可知， 时，最小，则时电子通过虚线的动能最大