【市级联考】重庆市2024届高三上学期第一次诊断考试物理试题

【市级联考】重庆市2024届高三上学期第一次诊断考试物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图所示，S1和S2是垂直纸面做简谐运动的振动步调完全相反的两个相干波源，两波源的振幅均为A，振动频率均为5Hz，形成的两列简谐波在纸面内的P点相遇，小明同学发现P点的振幅为2A。

已知两列波的传播速度均为，则PS1和PS2的距离之差可能的是（ ）
A．3m B．4m C．5m D．6m
第(2)题
神舟载人飞船与空间站组合体完成自主对接，航天员进驻天和核心舱，中国空间站开启长期有人驻留时代。

如图所示，假设组合体在距离地面约400 km的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为6400 km。

下列说法正确的是（ ）
A．航天员在空间站组合体中所受的重力与在地球表面附近所受的重力之比为289∶256
B．空间站组合体绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9 km/s
C．航天员在空间站中的线速度小于在地表时的线速度
D．航天员在空间站生活期间看不到月相的变化
第(3)题
如图甲所示是创造了中国载人深潜新纪录的“奋斗者号”。

若“奋斗者号”沿竖直方向下潜，且下潜时仅吸入海水改变自身总重，艇身体积不变。

从没入海面开始计时，其下潜的v-t图像如图乙所示。

在0~0.5h内，其总质量为m。

若海水密度均匀，则“奋斗者号”（）
A．0~0.5h内处于超重状态
B．0.5~2.5h内所受浮力大小为mg
C．2.5~3h内总质量小于m
D．0~3h内下潜深度为7200m
第(4)题
图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。

实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。

下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
第(5)题
如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。

铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。

已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（ ）
A．瓦片共受到4个力的作用
B．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的弹力变小
C．减小檩条的倾斜角度时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
D．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑
第(6)题
如图所示，是为我国的福建号航母配置的歼—35战机，具有优异的战斗性能，其过载能力可以达到9。

过载是指作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比。

例如歼—35战机，以大小为2g的加速度竖直向上加速运动时，其过载就是3。

若歼—35战机在一次做俯冲转弯训练时，在最低点时速度大小为200m/s，过载为5，重力加速度g＝10m/s2，将飞机的运动轨迹看成圆弧，则飞机的转弯半径约为（ ）
A．800m B．1000m C．1200m D．1400m
第(7)题
2022年6月23日，东北首座核电站辽宁红沿河核电站正式具备商业运行条件，成为国内在运的最大核电站。

现代核电站主要是通过可控链式核裂变反应来实现核能的和平利用。

已知一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为
，下列说法正确的是（ ）
A．裂变方程式左右两边都有中子，可以改写成
B．在中子轰击下发生裂变反应过程中，质量守恒
C．裂变释放能量，原子核的比结合能比原子核的大
D．在自然界中可发生衰变，60个铀核经过一个半衰期后，一定有30个铀核发生衰变
第(8)题
如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍
B．小球A受到五个作用力
C．弹簧弹力等于B、C两个小球对A球引力的矢量和
D．剪断弹簧后B、C两个小球一起做自由落体运动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
汽缸中有一定质量的理想气体。

气体由初始状态A开始，经历AB、BC、CA三个过程回到初始状态，其V-T图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．AB过程中气体分子的平均动能增大
B．BC过程中气体分子数密度增大
C．CA过程中气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
D．AB过程中气体对外做的功小于CA过程中外界对气体做的功
第(2)题
如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端拴接一可视为质点的小球，小球以水平初速度从最低点开始在竖直面内
做圆周运动。

已知初速度与绳长的函数关系式为，（为重力加速度的大小），不计空气阻力。

若保持其他条件不
变，只增大绳长，则小球经过最高点时保持不变的物理量有（ ）
A．小球的动能B．小球的角速度
C．小球对轻绳的拉力D．小球重力的瞬时功率
第(3)题
家用燃气灶的脉冲点火器工作原理电路如图所示，其电源为一节干电池。

将1.5V的直流电压通过转换器转换为正弦交变电压，将该交变电压加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接放电针，当放电针之间电压的最大值超过12kV 时，就可以放电，利用放电针高压放电所产生的电火花可点燃燃气。

下列说法正确的是（ ）
A．正常工作时，点火器每秒点火50次
B．正常工作时，点火器每秒点火100次
C．若变压器原、副线圈的匝数之比为1：1500，点火器能正常工作
D．若变压器原、副线圈的匝数之比为1：2200，点火器能正常工作
第(4)题
图1为氧气分子在不同温度下的速率分布，图2分别为分子间作用力、分子势能与分子间距的关系，针对这两个图像的说法中正确的是（ ）
A．图1中两种状态氧气分子的平均速率相等
B．图1中在②状态下，氧气分子速率大小的分布范围相对较大
C．图1中两条图线与横轴包围的面积相同
D．图2中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
E．图2中分子势能与分子间距的关系图中斜率绝对值表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图，=37°的足够长且固定的粗糙绝缘斜面顶端放有质量M＝0.024kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计，导体框与斜面之间的动摩擦因数。

一电阻R＝3、长度L＝0.6m的光滑金属棒CD置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF，
且EF与斜面底边平行。

初始时CD与EF相距s0＝0.03m，让金属棒与导体框同时由静止开始释放，金属棒下滑距离s1＝0.03m后匀速进入方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行。

当金属棒离开磁场的瞬间，导体框
的EF边刚好进入磁场并保持匀速运动。

已知金属棒与导体框之间始终接触良好，且在运动中金属棒始终未脱离导体框。

磁场的磁感应强度大小B＝1T、方向垂直于斜面向上，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：
（1）棒CD在磁场中运动时棒中感应电流I的大小和方向；
（2）棒CD的质量m以及金属棒在磁场中运动时导体框的加速度a；
（3）从开始到导体框离开磁场的过程中，回路产生的焦耳热Q；
（4）用文字简要说明，导体框由静止释放至EF边到达磁场下边界的过程中，有哪些力对它做功及对应的能量转化情况。

第(2)题
如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，匀质金属
棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，求：
（1）cd棒最终速度的大小；
（2）悬绳对ab棒拉力的最大值。

第(3)题
如图，水平面上的长方体处在匀强磁场和匀强电场中，其中，e、f、、分别是ab、dc、、的
中点，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于上表面abcd竖直向下，匀强电场垂直于ef并与上表面abcd成角斜向上（E大小未知）。

一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从e点以某一速度沿ef方向射入长方体空间区域做匀速直线运动，已知ad的长度，g为重力加速度。

（结果可保留根号）
（1）求带电粒子从e点射入时的速度v0；
（2）若仅撤去磁场，求带电粒子从e点以v0沿ef射入后离开长方体空间区域的位置与c点间的距离l1；
（3）若仅撤去电场，求带电粒子从e点以v0沿ef射入后离开长方体空间区域的速度大小v；
（4）若仅将带电粒子从e点沿ef的射入速度改为2v0，求粒子射入长方体空间区域后，离开长方体空间区域的位置与c点间的距
离l2。

第(4)题
如图所示，在正交坐标系的空间中，同时存在匀强电场和匀强磁场。

匀强磁场的磁感应强度大小为，方向与平面平行，且与轴的夹角为。

一质量为、电荷量为（）的带电粒子从轴上的点（，，）沿平行于轴正方向以速度
射入场区保持匀速直线运动，不计重力。

（1）求电场强度的大小；
（2）若撤去磁场，求带电粒子从射入后运动到平面时的坐标。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时：
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度L0，弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：
代表符
L0L x L1L2L3L4L5L6
号
数值
25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.30
（cm）
（3）如图是小明根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值（选填“L0或L x或L1”）；
（4）由图可知弹簧的劲度系数为______N/m；（结果保留两位有效数字，重力加速度取10 m/s2）
（5）由于弹簧自身有重量，小明在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______，（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

第(2)题
在“探究求合力的方法”的实验中，小明和小刚用了两个量程为、最小刻度为的弹簧测力计来测量拉力。

实验之前他们先对弹簧测力计进行了调零，然后进行实验步骤：a。

将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上，b。

用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置，记录下点的位置和拉力、的大小，c。

然后用一个弹簧测力计拉
橡皮条，仍将结点拉到点，再记录拉力的大小及方向，d。

然后取下白纸作图，研究合力与分力的关系。

①弹簧测力计使用前进行调零，应采取的方式是___________（填“甲”或“乙”）；
②实验过程中有一处有错误或遗漏，请指出并改正___________；
③在实验之余，小明和小刚把两弹簧测力计竖直对挂并拉伸（在弹性限度内）来研究作用力和反作用力的关系，发现上面弹簧测力计的读数大于下面弹簧测力计的读数，倒置后也是上面的读数大于下面的，产生这种现象的原因是___________。