2024届重庆市拔尖强基联盟高三下2月联考物理试题及答案

西南大学附属中学重庆育才中学万州高级中学高2024届拔尖强基联盟高三下二月联合考试物理试题（总分：100分，考试时间：75分钟）命题学校：万州高级中学2024年2月注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2.答选择题时，必须使用2B0.5区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3.考试结束后，将答题卡交回(试题卷自行保管，以备评讲)。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，只有一项符合题目要求。1．小明同学在擦完黑板后，当他把装有磁铁的黑板擦吸附在竖直的黑板上时，发现黑板擦自动缓慢地往下滑，于是他又把黑板擦放到另一位置，黑板擦静止不动，下列说法正确的是（）A．黑板擦在缓慢下滑过程中，若小明迅速用力将其按停后，黑板擦受到摩擦力大于重力B．黑板擦缓慢下滑时受到黑板的作用力竖直向上，大小等于重力C．第二次黑板擦静止时受到的弹力是因黑板擦的形变产生的D．第二次黑板擦静止时受到的摩擦力比第一次缓慢下滑时大2．如图所示，静止在水平面上的小车里用两根不可伸长的轻绳连着一质量为m的小球，绳子均处于拉直状态，AB绳水平，在以下情况中BC绳保持与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是()A．若小车突然向右加速运动时，BC绳对球的拉力不变B．若小车突然向左加速运动时，BC绳对球的拉力会增大gtanC．若小车突然向左加速运动时，小车的加速度不可能小于D．不管小车向左或向右运动，AB绳的拉力不可能为03．两个完全相同的实心均质大铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半1径是大铁球倍的实心均质小铁球紧靠在一起,则两小铁球之间的万有引力为(ꢀꢀ)2181A．4FB．2FC．FD．F164．冬奥会中跳台滑雪项目是勇敢者的运动，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑区上获得高速后水试卷第1页，共7页平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。图甲所示是运动员在空中飞行的姿态，图乙是滑道的简略示意图，飞行着陆区斜面倾角为为0动员可视为质点和忽略的是()速度为gA．由于运动员质量不同，因此在助滑区飞出点的速度大小不同B．由于运动员质量不同，因此落在飞行着陆区时的速度方向不同0tanC．运动员水平飞出后到落回斜面的时间是g0sin2gcos2D．运动员水平飞出后离斜面最远距离为5．如图所示，空间有一正三棱锥OABC，点A、B、C分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正点电荷，则下列说法中正确的是()A．A、B、C三点的电场强度相同B．△ABC所在平面为等势面ABB移到点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功AC．将一负的试探电荷从点电势为点沿直线AAAAA连线中点D．若，A点电势为，则处的电势D一定等于AAD26．如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为m的4节车厢组成，其中1定功率P运行运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行1到速度为最大速度的时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（）3试卷第2页，共7页91362696SP2SPSSA．3P2B．3C．3D．37．如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为RmR的导体棒MN导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q上开关S后，下列说法正确的是（A．通过导体棒MN电流的最大值为ꢀ）QCRB．导体棒MN向右先加速、后匀速运动C．导体棒MN速度最大时所受的安培力为零D．电阻R上产生的焦耳热等于导体棒MN上产生的焦耳热二、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，有选错的得0分)8．图甲是小型交流发电机的示意图，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表。内阻不计的矩形线圈一理想变压器，原、副线圈匝数比为3:2，副线圈接有滑动变阻器，从某时刻开始计时，副线圈输出电压如图乙所示，以下判断正确的是（ꢀꢀ）A．在t1102s时线圈平面与磁场平行B．在t1102s时电压表的示数为15VC．若滑动触头P的位置向上移动时，电流表读数将减小D．线圈从如图所示位置开始计时产生电动势的瞬时值为e15costV9．直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。同学们为了研究直流电动机的机械效率(有用功率与总功率r的百分比)问题，设计了如图甲所示的电路，一内阻为直流电动机M和规格为“6V6W”的的直流电源上。闭合开关，电动机和指1E8Vr，内阻2指示电灯L并联之后接在电动势为S示灯均正常工作，在提升物体过程中，如图乙所示。则下列说法正确的是（ꢀꢀ）A．流过电动机的电流为B．该电源的效率为C．电动机的输出功率为15W试卷第3页，共7页D．用该电动机可将重为7.5N的物体以的速度匀速提升，则电动机工作的机械效率为xx10．粗糙绝缘的水平面上方存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与轴上的电势0.153105的切线。x与坐标的变化关系用如图所示的曲线表示，图中虚线为该曲线过点m、带电荷量qxm处由静2.010C的滑块P8现有一质量xm处对应电势约为10VP与水平面间的动摩擦因数5止释放，加速度gm/s2。下列说法正确的是（）xm126A．处的场强大小为B滑块从x0.10m到10.15m过程中电场力做功为C．滑块运动的最大速度大小约为0.10m/sx610J3D．滑块最终在处停下2三、非选择题：共57分116分）如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。为小车所受拉力，用DIS测小车的加速度，通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加aaF速度和所受拉力F的关系图像，在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(b)所示。(1)图线(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。(2)小车（含位移传感器接收器）的总g(取2)。mkg；小车和轨道间的动摩擦因数质量＝＝129分）某同学为了较准确地测量一个未知电阻RX的阻值，他先用多用电表进行简单粗测，然后设计电路进行准确测量，他在实验室找到了以下器材：①多用电表②学生电源（电动势E15V，内阻不计）③电流表A（量程0.3A，内阻1)④电压表1（量程5V，内阻未知）试卷第4页，共7页⑤电压表V（量程3V，内阻r3kΩ)22⑥滑动变阻器（最大值10，允许通过的最大电流为1A)⑦保护电阻1⑧保护电阻R220⑨保护电阻3100⑩开关一个，导线若干(1)““1“”R姆挡新的倍率，经重新欧姆调零后，再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图所X电表2示，可知待测电阻的阻值约为。电表1保护电路(2）如图所示为该同学设计的准确测量未知电阻R的电路，请你选择合适的实验器材将该同学设计XVVR(填““、1R器材电表1选择(填“A““”)；保护电路的电阻选择122R“”)。3(3）该同学根据设计好的电路进行实验，在某次测量的过程中他记下了电表1的读数为a2的读数为b，请你用题目中所给的字母写出计算R的表达式R。XX(43RX真(选填“”“”或“”)。13．(11分)如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动的速率恒为v25m/sm200kgk，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的倍，且，人和车的总质量为k，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长Bg度不计，取10m/s2。求：试卷第5页，共7页（1）竖直圆轨道的半径R；（2）摩托车通过最低点A时牵引力的大小。mm1413分）如图（a）所示，质量为的小物块甲，可视为质点，和质量也为的木板乙叠放在光滑水LM的物块丙以速度xt0向右运动，与乙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰后，物块乙的位移随时间的变化图像图如图（b）中实线所示，其中时刻前后的图像分别是抛物线的一部分和直线，二者相切于点，其坐标tP0为2t0时刻为抛物线的顶点Qg。tvt00（，。整个运动过程中，甲始终未脱离木板乙，重力加速度为0求：v1（1）碰后瞬间乙的速度大小；m（2）乙、丙的质量比；M（3）甲到乙的左端至少相距L。xoy1518被三条平行的分界线分为I、II、III、IVx界线与轴成30夹角，区域I中有方向垂直于纸面向里、大小为BII宽度为d，其IIIIV2B的匀强磁场。现有不计重力的两粒子，粒子l带正电，以速度大小从原点沿2vx1xx带负电，以一定大小的速度从轴上A点沿轴负方向与粒子1同时开始运动，A点坐标为（2l0II；x随后粒子1以平行于轴的方向进入区域III2以y平行于轴的方向进入区域III；最后两粒子均在第二次经过区域、分界线时被引出。求：（1）粒子l在区域I做圆周运动的轨迹半径；（2）区域II内电场强度E的大小和方向及粒子2在A点的速度大小；试卷第6页，共7（3）若两粒子在同一位置处被引出，区域III的宽度。试卷第7页，共7页高2024届拔尖强基联盟高三下二月联合考试物理参考答案12345678910BADDCBCCDADAC(2)1；0.1（每空2分）11.(1)①；(ba)2RX22；a12.（1）1700Ω；（2）、（3）；（4）=（第1、2、3问每空2分，第4问1分）1.答案：B黑板经黑板擦的摩擦力与重力平衡，所以黑板给黑板擦的作用力等于摩擦力，与重力平衡，故B正确；当用力按停后，黑板擦处于静止状态，所受的静摩擦力与重力平衡，故A错误；黑板擦受到的弹力是因黑板的形变产生的，故C错误；黑板擦静止时和缓慢下滑时，均处于平衡状态，其所受的摩擦力均等于重力大小，故D错误。2.答案：A解析：小球静止时的受力如图所示，小球突然向右或向左加速运动时，在竖直方向受力分析有mgcosmg解得cos因为始终保持夹角不变，则始终保持不变，故A正确，B错误；当小球突然向左加速时，当AB0时，加速度大小为gtan，要保持夹角不变，向左的加速度不能gtan超过，所以C、D错误；3.答案：D解析：设两个大小相同的实心大铁球的质量都为m，半径为r，m2m2根据万有引力公式得：FGG(2r)24r2411根据mr3可知，半径变为原来的倍，质量变为原来的倍。3281所以若将两半径为小铁球半径倍的实心小铁球紧靠在一起时，21(m)2m218r万有引力FGGF故A、B、C错误，D正确264r21614.答案：D120，解得，可v2gh0m，在飞出点的速度为0，根据动能定理得2见在助滑区飞出点的速度与运动员的质量无关，A错误；根据平抛运动的规律，设水平分速度与速度的夹角为α，则有tan2tan，是定值，因为落在飞行着陆区时的速度方向是相同的。故B错误；yxgt20tantan，可得运动员水平飞出后到落回斜面的时间是t而，故C错误；20g0时，0sin2dm，故D正确。离斜面最远距离为2g5.答案：CQ解析：、、C三点到O点的距离相等，根据点电荷的场强公式Ek可知，三点的电场强度大小r2相等，但方向不同，故A错误；A、B、C的三个点到场源电荷的距离相等，在同一等势面，但所在平面中其它点到场源电荷的距离与A、B、C三点到场源电荷的距离不等，故所在平面不是等势面，故B错误；将一负的试探电荷从点沿直线移到电荷先做正功后做负功，故C正确；由于D间场强大于DA间场强，由UEd知，D间的电势差大于DA间的电势差，则有：A，则A，故D错误。ADDAD26.答案：Bv，动车对空气的作用力为F，根据动量定律可得FtvtSv0FSv2解得PSPFvm当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则解得v=3m11当速度达到最大速度时，此时速度为vvm33P此时受到的牵引力F解得F牵33P2S牵vm319fS()2P2S此时受到的阻力对整体根据牛顿第二定律3牵f4对2、3、4号车厢，根据牛顿第二定律可得F132PS联立解得F3627.答案：CuBlv解析：MN在运动过程中为非纯电阻，MN上的电流瞬时值为iRURQ当闭合的瞬间，Blv0，此时MN可视为纯电阻R，此时反电动势最小，故电流最大ImaxCRA错误；当uBlv时，导体棒加速运动，当速度达到最大值之后，电容器与MN及R构成回路，由于一直处于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN终极速度为零，B错误；uBlvMN在运动过程中为非纯电阻电路，MN上的电流瞬时值为iR当uBlv时，MN上电流瞬时为零，安培力为零此时，MN速度最大，C正确；在MNMNMN上电流小于电阻RR消耗电能大于MN上ERERQMNMN减速为零的过程中，电容器的电流和导体棒MN的电流都流经电阻R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大于MN的电流，综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量，D错误。8.答案：CDt1102s时，副线圈最大电压值为U2m在磁场中转动时产生的感应电流变化要最快，所以线圈平面与磁场垂直，故A错误；，则此时线圈12151522UU2m15VV此时原线圈最大电压值为错误；U1VB1m2若滑动触头P的位置向上移动时，电阻R增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，则电流表读数将减小，选项C正确；从图可知交流电的周期T4102s，50rad/sTe15cos50tV的电动势按余弦规律变化，所以其瞬时值为选项D正确；9.答案：ADEU86解析：电源的输出电压为UIE则有A4Ar0.5P6对灯泡I灯=U6III则流过电动机的电流为故A正确；电灯PEI84W32W总电源的总功率为电源的输出功率为PUI64W24WP100%75%电源的效率为故B错误；P总3PI2r63219W根据能量转化和守恒定律得，电动机的输出功率为故C错误；出电电P＝Fv4.5W用用该电动机匀速提升物体的功率为P用＝所以电动机的机械效率为故D正确。P电10.答案：AC。解析：滑块与水平地面间的滑动摩擦力（最大静摩擦力）大小为Ffmg0.020.210N0.04Nx31051EV/m2.010V/m6处的场强故A正确；0.30.15由图可知x0.10m与x1之间的电势差约为U1滑块在此过程中电场力做功为1qU1解得：W310J3故B错误；1x1qE2.01082.0100.04NFf6滑块在时的电场力由图可知x0.10m处电场强度大于x1x1渐减小，加速度也逐渐减小，所以时，速度最大。1由图可知从x0.10m到解得m0.10m/sx之间，根据动能定理有qUmgxmv2111m2故C正确；假设滑块最终在0.30m处停下，由图可知x0.10m与x2之间的电势差约为U20.10.3滑块在此过程中电场力做功为2qU2解得：26103J克服滑动摩擦力做功为Wfmg2代入数据解得：Wf8103JW2假设不成立，由上式并结合C项分析可知，滑块最终停在到0.30m之间某位置，故D错误。(2)1解析：(1)图线②，有拉力小车仍旧不动，表明轨道右侧没有被抬高，曲线①在没有拉力时，小车的加速；0.111.(1)①；度不为零，说明曲线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；(2)由图线②可知，当FF时，小车即将运动则有1由图线①可知aF1，当F时，a2m/s2，代入数据联立两式得m0.1，m4(ba)2RX22；a12.（1）1700Ω；（2）、（3）；（4）=解析：（1）欧姆表是反刻度，指针偏转角度小，说明读数太大，读数不准确，应换成"x100"挡，使指针偏转角度大些，表盘上是17，所以应为1700Ω。E15(2）设计好的电路如图所示，若电源直接加在电阻上，电流IA0.0088A，用量程0.3ARX1700的电流表量程太大。而内阻已知的电压表可以当作一个电流表来用，所以用V2来测量电流，电源为15V，电压表最大测量值为5V，为保护电压表，保护电阻阻值应大于等于滑动变阻器阻值的2倍，故选20Ω的滑滑3I1.36V，还不足V1量程的电阻。若选100Ω的电阻保护，则滑动变阻器上的最大电压约为三分之一，太小。所选器材后电路图如图所示。(ba)2a(3）由欧姆定律得baRXRX，所以2a(4）电表内阻的影响已经考虑进去了，所以是“=”。13.（11分）1BBf与重力平衡，f所以有，――――（2分）――――（2分）Nv2FmN根据牛顿第二定律有：，Rg2解得R25m――――（2分）v2（2）摩托车经过A点时，根据牛顿第二定律得：FNAm，――――（2分）Rf又，――――（1分）AF牵fA，――――（1分）――――（1分）摩托车经过A点时，水平方向有联立解得：牵2.8103N14.（13分）1va解析：（1）设碰后瞬间乙的速度大小为，碰后乙的加速度大小为，则有xtat2121由图（b）可知，在t时刻有vtvtat02①――――（2分）――――（2分）0000102xtvat1Q抛物线的顶点为，根据图像的切线斜率表示速度，则有②5403联立解得1――――（1分）（2）物块丙与乙发生弹性碰撞，碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒可得M2vMvmv――――（1分）――――（1分）021121212222M2v2102MMm403可得120――――（1分）m2:1可得乙、丙的质量比为――――（1分）Mt（3）方法一：根据图（b）可知，时刻甲、乙刚好共速，则0~t0时间内甲、乙发生的相对位移为――――（3分）01v共12vt00xxx共t0t0t0乙甲22232vt003则甲到乙左端的距离满足方法二：根据①、②解得对乙，由牛顿第二定律可得Lx――――（1分）――――（1分）20t0amgag――――（1分）m03gt0解得甲、乙间的动摩擦