重庆市2021届高考第二次诊断性考试物理试卷

重庆市高2021届（三下）第二次学业质量调研抽测物理试卷2021.4

考试时间75分钟，满分100分

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．放射性元素的原子核往往需要经历一系列的α衰变和β衰变才能达到稳定的状态，如．若、、和的质量分别用m1、m2、m3和m4表示．则下列说法正确的是(    )

A．在中，a=6，b=4

B．衰变过程中释放出的α射线比β射线的穿透能力强

C．20个核经过2个半衰期后还剩5个核

D．一个核衰变成一个核释放的核能为(m1-m2-m3-m4)c2

2．地摊经济是2020年下半年的热门话题。某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊，如题2图所示，用两根水平的平行金属杆支撑热狗。假设热狗可视为质量均匀的圆柱体，生热狗烤熟后，半径变大，重力大小不变。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，静止的生热狗烤熟后(    )

A．对金属杆的压力增大    B．对金属杆的压力减小

C．重力势能不变      D．机械能不变

3．理想变压器原线圈匝数n1=270匝，输入如题3图甲所示的正弦交变电压。P是副线圈上的滑动触头，当P处于题3图乙所示位置时，副线圈连入电路的匝数n2=135匝，灯泡L恰能正常发光，电容器C刚好不被击穿，R是滑动变阻器。下列说法正确的是(     )

A．电容器的击穿电压为11V

B．若R的滑片不动，向下移动P，则电容器的电容变小

C．若R的滑片不动，向下移动P，则原线圈的输入功率变大

D．若P不动，向上移动R的滑片，则灯泡变暗

4．水车转轮的半径为R，转轴离地面的高度为2R，如题4图所示。转轮以较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上最高点和最低点分别有质量相等的水滴A、B同时被甩出，最终都落到水平地面上。假设水滴被甩出瞬间的速度大小与其在轮上运动时的速度大小相等，方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力，重力加速度为g．关于水滴A、B，下列说法正确的是(    )

A．落到水平地面上时的速度大小相等  B．在空中飞行过程中重力做功相等

C．在空中飞行的时间差为2    D．落地点间的距离为 (1+)R

5．如题5图所示，场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直于纸面水平向里，磁感应强度B2的方向垂直于纸面水平向外，在S处有4个二价正离子（重力均不计）甲、乙、丙、丁垂直于场强E和磁感应强度B1射入，若离子质量m甲=m乙<m丙=m丁，初速度v甲<v乙=v丙<v丁．则运动到P1、P2、P3、P4四个位置的正离子分别是(    )

A．甲、乙、丙、丁     B．甲、乙、丁、丙 

C．甲、丁、乙、丙     D．丙、乙、丁、甲

6．我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星A（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星B（IGSO）和中圆地球轨道卫星C（MEO）组成，如题6图所示。三类卫星都绕地球做匀速圆周运动，其中卫星B、C轨道共面，C离地高度为h，地球自转周期为T，地球半径为R，轨道半径rC<rB=rA，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是(     )

A．C的线速度小于A的线速度 

B．B的角速度大于C的角速度

C．B离地高度为

D．C的周期为

7．如题7图所示，真空中竖直平面内的三点A、B、C构成直角三角形，其中AC竖直，长度为L， B 30．匀强电场在A、B、C所决定的平面内，电场强度为E，电场方向与AB平行。现将质量为m的带电小球以初动能Ek沿CA方向从C点射出，小球通过B点时速度恰好沿AB方向，已知重力加速度为g，下列说法正确的是(    )

A．小球所受电场力为所受重力的3倍

B．经过时间，小球电势能和重力势能之和最大

C．从C到B，小球做匀变速直线运动

D．从C到B，小球克服重力做功与电场力做功之比为1:3

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．质量为m的篮球以大小为v1的水平速度撞击竖直篮板后，被篮板水平弹回，速度大小变为v2，已知v2<v1，篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是(     )

A．撞击时篮球受到的冲量大小为m（v1+v2）

B．撞击时篮板受到篮球的冲量为零

C．撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒

D．撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒

9．如题9图甲所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的足够长的光滑金属导轨，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。具有一定质量和电阻的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好。开始时，断开开关S，让金属杆ab由静止开始沿导轨下落，经过一段时间后，闭合开关S．从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，金属杆的速度v、加速度a、安培力F及电流表示数i随时间t变化的图象可能是题9图乙中的(   )

10．质量为m的汽车从t=0时刻开始受到水平向前的牵引力F作用，F与作用时间t的关系如题10图所示。若汽车在t0时刻开始沿平直公路运动，汽车受到的阻力恒定不变，下列说法正确的是(    )

A．汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动

B．2t0~4t0，汽车克服阻力做的功为

C．汽车在2t0时刻的速度大小为00

D．汽车在3t0时刻牵引力的瞬时功率为

三、非选择题:共57分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题:共45分

11．（6分）某实验小组利用如题11图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。在左端带有滑轮的水平长木板上放置一个滑块，滑块通过跨过定滑轮的细绳与小物块相连，滑块上表面安装窄遮光片，在虚线P处安装光电门，遮光片经过光电门时，数字计时器（图中未画出）会记录遮光片的挡光时间，已知重力加速度为g．实验过程如下：

（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，用天平测出滑块（含遮光片）的质量M和小物块的质量m；

（2）按题11图组装器材，调节滑轮高度使细绳与木板平行；

（3）固定滑块，使遮光片左侧与O点对齐，测出O点与P点之间的距离x；

（4）释放滑块，遮光片通过光电门，数字计时器记录的时间为t；

（5）整理器材，处理数据。处理数据时，实验小组先计算出滑块经过P点的速度v=       ；再计算出滑块从O运动到P的加速度a=___________；最后根据牛顿第二定律得到滑块与长木板之间的动摩擦因数µ=________（均用直接测量量和常数表示）。

12．（9分）为了测量某电源的电动势E和内阻r，实验室准备了以下器材：

a．待测电源（电动势E约为1.5V，内阻r约为1Ω）；

b．量程为3V的电压表○V（具有一定的内阻）；

c．满偏电流IG=100mA的电流计○G（rG=0.6Ω）；

d．定值电阻R1=0.1Ω，R2=0.15Ω，R3=0.2Ω，R4=0.3Ω，R5=2Ω；

e．滑动变阻器R（阻值变化范围0~15.0Ω）；

f．开关S一个；

g．导线若干。

（1）利用以上实验器材，学习小组设计了如题12图甲所示的实验电路，若B是滑动变阻器R，D是定值电阻R2，则A是_______，C是__________；（填器材对应的符号）

（2）在器材选择、电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻器R，得到多组电表读数，作出如题12图乙所示的图象，由图象可知该电源的电动势E_________V，内阻r_______；（均保留三位有效数字）

（3）从实验原理上看，电源电动势的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

13．（12分）如题13图所示，质量均为m的滑块A、B用劲度系数为k的轻弹簧相连后静止放在光滑水平面上，滑块B紧靠竖直墙壁。用大小为F的水平恒力向左推滑块A，当滑块A向左运动的速度最大时撤去该恒力F．求：（1）撤去恒力F时，弹簧的形变量x；

（2）撤去恒力F后，滑块A的最大速度vm；

（3）B离开墙壁后，系统的最大弹性势能Ep．

14．（18分）如题14图所示，间距为d的两足够长光滑倾斜平行导轨固定放置形成斜面，该斜面与水平面间的夹角为θ，导轨顶端接有阻值为R的电阻，质量为m、阻值也为R的导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给导体棒一个沿导轨平面向上的初速度v，至速度减为零的过程，通过导体棒横截面的电荷量为q，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：

（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度大小a；

（2）导体棒ab向上运动到最高点的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q；

（3）导体棒ab运动到最高点后开始下滑，从下滑经过初始位置到速度大小再次达到v的过程中，通过导体棒ab横截面的电荷量为q，求导体棒从开始向上运动到速度向下再次达到v的运动时间t．

（二）选考题:共12分。请考生从第15题和第16题中任选一题作答，若两题都做，则按所做的第一题记分。

15．[物理——选修3–3]（12分）

（1）（4分）一定质量的理想气体，状态由a变到b，再由b变到c，其压强和体积的关系如题15图甲所示，根据P—V1图象，下列说法正确的是(     )

A．由a变到b，温度升高，放热   B．由a变到b，温度降低，放热

C．由b变到c，温度不变，放热   D．由b变到c，温度不变，吸热

（2）（8分）如题15图乙所示，竖直放置的U形玻璃管左端封闭，右端开口，两管水银面等高，左管封闭的理想气体气柱长8cm，大气压强P0＝75cmHg．现给左管封闭气体缓慢加热，使封闭气柱长度变为8.5cm，求：①加热后封闭气体的压强P；

②保持加热后的温度不变，为使封闭气柱长度变回8cm，从右端再次注入的水银柱长度l．

16．[物理——选修3–4]（12分）

（1）（4分）下列说法正确的是(      )

A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度

B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期

C．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这可以用光的波动理论来解释

D.在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场

（2）（8分）如题16图所示，某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，BC长度为d，O为BC中点。在ABC所在平面内，光线PO垂直BC边入射，恰好在AB边界发生全反射。求：①该三棱镜的折射率n；②保持光线PO入射点O不变，入射方向逐渐向CO方向偏转，AB边有光线射出的区域宽度x。

参考答案