【文档说明】重庆市万州第二高级中学2023届高三上学期12月线上考试物理试卷 含解析.doc，共(22)页，1.860 MB，由小赞的店铺上传

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万州二中2022-2023学年高三上学期12月线上考试物理一、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．如图为某中国运动员在冬奥会短道速滑比赛中的精彩瞬间。假定他正沿圆弧形弯道

匀速率滑行，在一极短时间Δt内滑过的角度为，则他在这个过程中（）A．所受的合外力为零，做匀速运动B．所受的合外力恒定，做匀加速运动C．合外力做功为零，合力的冲量也为零D．合外力做功为零，合力的冲量不

为零2．汽车在高速路上行驶常常会遇到ETC收费站，只有车辆通过感应识别区的速度低于20km/h才能被成功扣费。驾驶员将在接近收费站时逐渐减速，通过后再加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是A

．该车通过收费站能被顺利扣费B．驾驶员开始减速时距感应识别区约96mC．汽车在加速阶段的加速度大小为3m/s2D．汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变3．如图所示，在水平的PQ面上有一小物块（可视为质点）

，小物块以某速度从P点最远能滑到倾角为θ的斜面QA上的A点（水平面和斜面在Q点通过一极短的圆弧连接）。若减小斜面的倾角θ，变为斜面QB（如图中虚线所示），小物块仍以原来的速度从P点出发滑上斜面。已知小物块与水平面和小物块与斜面的动摩擦因数相同，AB为水平线，AC为竖直线。则（）A．小物块恰

好能运动到B点B．小物块最远能运动到B点上方的某点C．小物块只能运动到C点D．小物块最远能运动到B、C两点之间的某点4．人体的细胞膜模型图如图所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）。现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如

图所示。初速度可视为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是（）A．A点电势低于B点电势B．钠离子的电势能减小C．钠离子的加速度变大D．若膜电位不变，当d越大时，钠离子进入细胞内的速度越大5．中国行星探测任务名称为“天问系列”，

首次火星探测任务被命名为“天问一号”。若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为1r的轨道上做匀速圆周运动，其周期为1T。火星半径为0R，自转周期为0T。引力常量为G，若火星与地球运动情况相似，下列说法正确的是

（）A．火星的质量为220214RGTB．火星表面两极的重力加速度为23122104rTRC．“天问一号”探测器环绕速度为11102rrTRD．火星的同步卫星距离星球表面高度为2011021TrrRT−6．如图所示为某静电场中x

轴上各点电势φ的分布图，一个带电粒子从坐标原点O处静止释放，仅在静电力作用下从坐标原点O沿x轴正方向运动，则A．粒子一定带负电B．粒子在x1与x3两点的加速度相等C．粒子从x1运动到x3，电势能先减小后增大D．粒子释放后将在x轴正方

向某一范围内做往复运动7．如图所示，半径为R的金属圆环固定在竖直平面，金属环均匀带电，带电量为Q，一长为L=2R的绝缘细线一段固定在圆环最高点，另一端连接一质量为m、带电量为q（未知）的金属小球（可视为质点）。稳定时带电金属

小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态，点P'（图中未画出）是点P关于圆心O对称的点。已知静电常量为k，重力加速度为g，若取无穷远为零势面，下列说法正确的是（）A．O点的场强一定为零B．P'点场强大小为238kQRC．金属带电小球的电量为28mgRqkQ=D．剪断细线瞬间，小球加

速度水平向右二、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．如图所示，在架子上吊着一根带绝缘层的导线

，右侧导线下部某处装有一个铅坠，使导线保持竖直状态，下端连接着一个铝箔刷子，刷子下方放置一张铝箔，调整刷子的高度使之下端刚好与铝箔接触．将左侧导线接到电源的正极上，电源的负极连接铝箔，用可移动的夹子水平地夹住一根强磁铁，右端N极正对右侧导线，接通电源，发现右

侧导线在摆动，下列判断正确的是（）A．右侧导线开始时垂直纸面向外摆动B．右侧导线在摆动过程中受到恒定的安培力C．右侧导线在整个摆动过程中安培力始终对其做正功D．同时改变电流方向及磁铁的磁极方向，右侧导线开始摆动方向与原来相同9．

如图所示，固定光滑绝缘的直杆上套有一个质量为m、带电量为q+的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为

4sinmgL，小球在距B点45L的P点处于静止状态，Q点距A点45L，小球在Q点由静止释放，重力加速度为g。则（）A．匀强电场的电场强度大小为3sin5mgEq=B．小球在Q点的加速度大小为16sin5gC．小球运动的最大动能为12s

in25mgLD．小球运动到最低点的位置离B点的距离为25L10．如图，xOy坐标平面的x轴水平，y轴竖直，处于竖直向下、大小为E0的匀强电场中，OA为与Ox轴间夹角=45的界面。质量为m，带电量为+q的粒子从y轴上的P点，以某一速度v

0沿x轴正向射出，经过时间t，再在坐标平面内加上另一匀强电场E，之后粒子沿垂直于界面的方向再经时间t第一次到达界面，且到达界面时速度刚好为零。不计粒子重力，下面说法正确的是（）A．粒子到达界面OA后会沿原运动轨迹返回P点B．粒子从P点射出的初速度00qEtvm=C．

后来所加匀强电场的场强05EE=D．P点纵坐标20P3qEtym=三、填空、实验题：本大题共2小题，共15分。11．如图所示，图2为一个自动筛选鸡蛋大小的装置，可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同大小

的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻R1上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示。R2是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道。已知电源电动势E=6V，内

阻不计，R2调节为10Ω。（1）由图1可知，压力传感器的电阻值R1随压力的增大而_______（填：“增大、减小”）。（2）从B通道通过的是_______鸡蛋（填：“大、小”）。（3）由两个图可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择

的大鸡蛋对压力秤的压力要大于_______N。（保留到小数点后两位）（4）要想选择出更大的鸡蛋，需要把电阻R2的阻值调______（填：“大、小”）。12．如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意

图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做______

_____运动。（3）测得滑块B的质量为197.8g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________1kgms

−（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。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．图甲所示为2022年北京冬奥会上以“雪如意”命名的跳台滑雪场地。图乙为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为37°，直线AB段长度L=100m。运动员连同装备总质量m=60kg，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降

落在着陆坡上的D点。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点的速度大小v1；（2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小v2=30

m/s，求运动员从A点下滑到B点过程中克服阻力做的功；（3）若运动员从C点起跳时的速度大小v3=32m/s，方向沿水平方向，忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求运动员在空中运动过程中动量的变化量△p？14．能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律，请结合相关

规律完成下列问题。（1）如图所示，带正电的质点B（用小球表示）固定在光滑绝缘水平面上，请根据功是能量转化的量度证明：带同种电荷的质点A从远处靠近B的过程中，动能和电势能之和保持不变。AB间的相互作用视为静电作用。（2）已知两个电荷量分别为1q和2q的点电荷，取间距无限远时二者的电势能为0，当者

间距为r时，系统的电势能为12pkqqEr=，其中k为静电力常量。第（1）问中的A从很远处以初速度0v向B球运动，A的速度始终沿着两球的连线方向，二者始终没有接触。A、B的质量均为m，电荷均为q，求两带电质点的最小距离l。（3

）核聚变又称为热核反应，发生反应需要很高的温度，粒子的热运动极其剧烈，这样发生聚变的粒子才能克服库仑力接近到核力可以有效作用的范围。经典理论认为，大量粒子的平均动能和温度之间满足k32bEkT=，其231.3810J/Kbk−=，T为热力学温

度。若核力可以有效作用的距离为151.510m−，元电荷的电荷量为191.610Ce−=，静电力常量922910Nm/Ck=。不考虑相对论效应。按经典物理学，将两个氘核看作两个点电荷，若只考虑氘核之间动能和电势能的转化，它们相向

运动时核反应最容易发生。请你估算两个氘核（2H）发生核反应时的温度。15．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，大量比荷为qm、速度大小范围为0~03v的粒子从PM和QK间平行于PM射入圆形磁场区域，PM与圆心O在同一直线上，PM和QK间距离为0

.5R，已知从M点射入的速度为0v的粒子刚好从N点射出圆形磁场区域，N点在Ｏ点正下方，不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求：（1）圆形区域磁场的磁感应强度B及带电粒子电性；（2）圆形区域内有粒子经过的面积；（3）①粒子到达Ｎ点

时速度方向与ON之间夹角θ的最大值；②挡板CN、ND下方有磁感应强度为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，ND=R，直线CD与圆形区域相切于N点，到达N点的粒子均能从板上小孔进入下方磁场，挡板ND绕N点在纸面内顺时针旋转，ND板

下表面上有粒子打到的区域长度l与板旋转角度α（0°≤α<90°）之间的函数关系式。物理答案一、选择题1、D2、B3、D4、B5、B6、C7、C8、ＡＤ９、BD10、BC1．D【详解】AB．运动员沿圆弧弯道匀速率滑行，可看作匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，方向始终指向圆心，合外力不

为零，也不是恒力，故AB错误；CD．合外力与速度的方向始终保持垂直，合外力做功为零，但冲量是力与时间的乘积，合力的冲量不为零，故C错误，D正确。故选D。2．【答案】B【解析】20km/h即5.5m/s，车辆的最低时速为6m/s，故A错；由v-t图象面积可大致估计出减速的位移为96m，B对；由

v-t图的斜率可知加速度不等于3m/s2，C错；匀加速时，牵引力不变但速度增加，发动机输出功率增大，D错。3．D【详解】AC．设物块能到达斜面上最高点与水平面的距离为h，与Q点的水平距离为x，根据动能定理得201cos02mghmgPQm

gAQmv−−−=−即201()2mghmgPQxmv++=若减小倾角θ时，h不变，则x不变，故AC错误；B．若h变大，则x变小，故B错误；D．若h变小，则x变大，故D正确。故选D。4．B【详解】A．因为钠离子带正电，其仅在电场力作用下从图中的A点运动到B点，说明电场力的方向沿A

指向B，电场线由A指向B，所以A点电势高于B点电势，故A错误；B．因为电场力对钠离子做正功，所以其电势能减少，故B正确；C．因为膜内的电场可看作匀强电场，根据qEam=钠离子的加速度不变，故C错误；D．根据动能定理212

qUmv=可知钠离子进入细胞内的速度v与距离d大小无关，又因为膜电位U不变，则钠离子进入细胞内的速度大小不变，故D错误。故选B。5．B【详解】A．设火星的质量为M、“天问一号”探测器的质量为m，“天问一号”探测器在距离火星中心为

1r的轨道上做匀速圆周运动，有212112MmGmrTr=解得231214rMGT=A错误；B．假定有一质量为1m的物体静止在火星两极表面上，则有1120MmmgGR=得2312220104rGMgRTR==B正确；C．设“天问一号”探测

器环绕速度为v，则有2211MmvGmrr=解得1112rGMvrT==C错误；D．设火星的同步卫星的质量为3m，距离星球表面高度为h，则有()()23302002MmGmRhTRh=++解得2200330102

214GMTThRrRT=−=−D错误。故选B。6．正确答案C，分析：由题图可知，从1x到2x电势逐渐降低，说明电场方向水平向右，粒子从静止开始向右运动，受力与场强方向相同，故带正电，故A错误。由x−图象的斜率大小等于电场强度的大小可知，在1x

与3x处，加速度不相等，故B错误。从1x到3x电势先降低后升高，电势能先减小后增大，故C正确。从原点到x轴正方向任意一点电势差均不为零，电场力对粒子做正功，速度一直向右，故D错误。7．C【详解】A．根据对

称性可知，带电量Q的圆环，在圆心O点场强为0，带电金属小球在O点的场强不0，所以O点的场强不为零，故A错误；B．设细线与半径的夹角为θ，由几何关系1cos2RL==θ=60°由微元法，无限划分，设每一极小段圆

环带电量为Δq，则2sinqkEL=其中∑Δq=Q解得223328PkQkQELR==根据对称性可知，带电量为Q的圆环，在P、P′两点的场强大小相等，方向相反，即带电量为Q的圆环在P′点的场强大小为238kQR，而P′点的场强大小是圆

环与带电金属小球在P′的电场强度的叠加，所以'238PkQER故B错误；C．对小球受力分析如图，则tan60PqEmg=解得28mgRqkQ=选项C正确；D．剪断细线瞬间，小球受合外力沿细线方向斜向右下，则加速度方向斜向右下方，选项D错

误。故选C。8．AD【详解】A．根据左手定则可判断得，右侧导线开始时，受到垂直纸面向外的安培力作用，所以导线垂直纸面向外摆动，故A正确；B．右侧导线在摆动过程中，当铝箔刷子与下端铝箔分开时，导线中无电流通过，不受安培力作用，故B错误；C．右侧导线在整个摆动过程中安培力的方向既有与导线运动方向

相同的情况，也有与导线运动方向相反的情况，所以安培力对导线有做正功，也有做负功，故C错误；D．根据左手定则可判断得，同时改变电流方向及磁铁的磁极方向，右侧导线所受安培力方向不变，所以开始摆动方向与原来相同，

故D正确。故选D。9．BD【详解】A．由题可知，小球在距B点45L的P点处于静止状态，小球受到两根弹簧的弹力合力大小为4sin4822()sin55mgLFkxLmgL==−=对小球由共点力平衡可得()sinmgqEF+=

解得35mgEq=故A错误；B．根据对称性，可知小球在Q点的受两弹簧弹力合力情况与P点大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律，有()sinFmgqEma++=解得16sin5ag=故B正确；C．小球

从Q点由静止下滑时，运动到P点时受力平衡，加速度为0，速度最大，动能最大，从Q到P过程中，弹簧弹力总功为零，根据动能定理可得()kmsin0QPmgqExE+=−由几何关系可求得422255QPxLLL=−=解得km16sin25EmgL=故C错误；D．由题可知，小球从Q点静止运动到最低点时

，小球做简谐振动，P点为平衡位置，根据简谐运动的对称性可知，小球运动最低点到P点距离为25L，所以小球运动到最低点的位置离B点距离为PB24225555xxLLLL=−=−=故D正确。故选BD。10．BC【详解】A．粒子运动过程只受电场力作用，粒子到达斜

面时速度为零，故粒子在第二个t内做匀减速直线运动；又有粒子在第一个t内只受竖直向下的电场力作用，故粒子做类平抛运动，那么，粒子运动轨迹如图中虚线所示，根据粒子在第二个t内做匀减速直线运动，且粒子刚好沿垂直于斜面的

方向到达斜面可得，粒子到达界面OA后不会沿原运动轨迹返回P点。故A错误；B．粒子在第一个t末的速度方向垂直斜面，由类平抛运动加速度0qEam=可得0tan1vat==粒子从P点射出的初速度00qEtvm=

故B正确；C．粒子在第二个t内加速度的竖直分量为0yqEataatm===方向竖直向上；水平方向的加速度00xvqEatm==方向水平向左；粒子受两个电场的电场力作用，场强E0产生的加速度方向竖直向下，大小为a，故场强E产生竖直向上的加速度012qE

am=和水平向左的加速度02qEam=所以，场强E的竖直分量为2E0，水平分量为E0，所以05EE=故C正确；D．第一个时间t内，粒子做类平抛运动，在竖直方向的位移2112yat=水平方向的位移10xvt=在第二个时间t内，粒子做匀减速运动，竖直方向的平

均速度为212at，水平方向的平均速度为012v，故在竖直方向的位移2112yatty==水平方向的位移2011122xvtx==且有22tan451xy==那么，粒子竖直位移1222yyy+=水平位移1223

xxx+=所以，P点与x轴的距离0p121225()tan+(y+y)=52vtyxxx=+=又00qEtvm=所以P点纵坐标20p52qEtym=故D错误。故选BC。二、实验题11．减小大0.43，0.44小【详解】（1）[1]由图1可知F越大R越小，即压力传感器的电阻值R1随压力的增大

而减小。（2）[2]当鸡蛋质量较大时，压力秤作用于R1的压力F较大，则R1较小，令通过R2的电流较大，故R2两端电压较大，经过放大电路放大后电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道。所以从B通道通过的是大鸡蛋。（3）[3]根据闭合电路欧姆定律221212UE

UIRURR=+=+解得R1=10Ω由图1，当R1=10Ω时，F=0.47N。所以选择的打鸡蛋对压力秤的压力要大于0.47N。（4）[4]要选出更大的鸡蛋，即要相同的鸡蛋送到压力秤时，令R2两端的电压较原来的小，所以需要把R2的阻值调小。12．天平匀速直线-0.011③【详解

】（1）[1]要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平；（2）[2]为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动；（3）[3]取滑块A碰前运动方向为正方向，根据x-t图可知滑块B碰前的速度为B

0.4240.476m/s=0.058m/s0.9v−=−则滑块B碰前的动量为()BBB0.1978kg0.058m/s=0.011kgm/spmv==−−[4]由题意可知两物块相碰要符合碰撞制约关系则④图线为碰前A物块的图线，由图可知碰后③图线的速度大于②图线的速度，根

据“后不超前”的原则可知③为碰后A物块的图线。三、计算题13（1）203m/s；（2）9000J；（3）2880kgm/s【详解】（1）由牛顿第二定律可得sinmgma=代入数据可得26m/sa=由匀加速

直线运动公式212vaL=代入数据可得1=203m/sv（2）从A到B，根据动能定理2f21sin2mgLWmv=－解得f9000JW=（3）设CD间距离为L，根据平抛运动的规律，水平方向有3cos=Lvt竖直方向有2

1singt2L=gtyv=由于水平方向做匀速直线运动，故水平方向动量不变。竖直方向做自由落体运动，竖直方向的动量变化量即为运动员在空中运动过程中动量的变化量，即Δ=ypmv联立解得=192mL4

8m/syv=Δ=2880kgm/sp【点睛】根据运动在各个运动阶段的受力情况，判断各个运动阶段的运动情况，再根据运动规律或者功能关系进行解答。明确运动员在空中的运动规律，分析运动员在空中的运动情况得出其动量的变化情况。14．（1）证明见解析；（2）220

4kqmv；（3）93.710T【详解】（1）点电荷从A到B的过程中，根据动能定理得k2k1WEE=−电又根据静电力做功与电势能变化的关系可得p2p1WEE=−电联立两式，可得k2p2k1p1EEEE+=+所以，带同种电荷的质点A从远处靠近B的过程中，动能和电势能之和保持不变；（2）依题意，可

知当A、B两带电质点的速度相等时，此时二者间距离最小，根据（1）结论可得2220110222qmvkmvl+=+根据系统动量守恒，有02mvmv=联立求得2204kqlmv=（3）开始时两个氘核相距无穷远，势能为0，平均动能

为kE，当接近为临界距离0r时，动能转化为势能，则有2k03222bkeEkTr==可得2903.710T3bkeTkr==15．（1）0mvBqR=，带正电；（2）536−；（3）①60°，②cosc

os(30)NFNGlllRR=+=−+，其中（0°≤≤60°）或coslR=，其中60°≤≤90°【详解】（1）速度为0v的粒子从M点射入，从N点出，轨道半径为r，由几何关系可知r=R200vqvBmr=0mvBq

R=由左手定则判断可得粒子带正电（2）速度为03v的粒子从M射入，射出点为A，如图所示()20033vqvBmr=MO1=r=3R3tan3Rr==θ=30°∠MOA=2（90°-θ)=120°MK间入射的速度为0~03v的粒子能到达的区域为图中阴影

部分，面积（3）如图，由几何关系可知，能到达N点的带电粒子速度均为0v，半径均为r=R，ΔKOB中有0.51cos2OBROKR====60°从K点射入带电粒子速度偏转角为60°，从M入射带电粒子速度偏转角为

，从N点出射的粒子速度与ON的夹角最大值为30（或者写150）挡板下方磁感应强度为2B，粒子均以速度0v进入（如图），有2002vqvBmr=轨道半径12rR=△NFD中有cos2cosNFlNDr==连接HG构成三角形，

△NHG中有∠DNH=30°2cos(30)NGlr=+ND板下表面被粒子打到的长度为coscos(30)NFNGlllRR=+=−+（0°≤≤60°）或coslR=(60°≤≤90°)获得更多资源请扫码加

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