2019届重庆市高三5月调研测试（第三次诊断性考试）理综试卷物理试题（解析版）

重庆市高2019届5月调研测试（第三次诊断性考试）理综试卷-物理二、选择题1.把一小球从某一高度以大小为v0的速度水平抛出，落地时速度大小仍为v0，方向竖直向下,则该运动过程中（   ）A. 小球做平抛运动B. 小球的机械能守恒C. 重力对小球做功的功率不变D. 小球所受合外力的总功为零【答案】D【解析】【详解】A：若小球做平抛运动，水平方向的分速度不变．故A项错误．B：若小球的机械能守恒，小球从某一高度水平抛出，落地时速度大于v0．故B项错误．C：小球刚抛出时，速度方向水平，重力对小球做功的功率为零；小球落地时，速度大小为v0，方向竖直向下，重力对小球做功的功率．故C项错误．D：据动能定理可得，该运动过程中，小球所受合外力的总功．故D项正确． 2.2019年1月3月，嫦娥四号成功着陆在月球背面。如图所示，嫦娥四号在着陆之前，先沿地月转移轨道奔向月球，在P点进行第一次变轨后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行。此后卫星又在P点经过两次变轨，在圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。下外说法正确（  ）A. 第一次变轨卫星需在P点减速，后两次变轨卫星需在P点加速B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上周期最大C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上机械能最小D. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度【答案】C【解析】【详解】A：从轨道I经两次变轨到轨道Ⅲ，均是由外轨向内轨变化，在P点均需减速，则卫星在轨道Ⅲ上机械能最小．故A项错误，C项正确．B：卫星在轨道Ⅲ的半长轴最短，据开普勒第三定律知，卫星在轨道Ⅲ上周期最小．故B项错误．D：卫星在不同轨道上经过P点时，受到的万有引力相等，产生的加速度相等．故D项错误． 3.物体甲放在斜面体乙上，斜面体放在水平粗糙的地面上，甲和乙均处于静止状态，如图。在物体甲上施加力F，且F大小恒定，方向由水平向右逐渐变为垂直斜面向下的过程中，甲和乙始终保持静止状态。在此过程中，下列判断哪些是正确的(  )A. 地面对斜面体的摩擦力一定逐渐增大B. 地面对斜面体的摩擦力一定逐渐减小C. 物体甲受到的摩擦力一定逐渐增大D. 物体甲受到的摩擦力一定逐渐减小【答案】B【解析】【详解】AB：对甲和乙组成整体受力分析如图，据平衡条件知，地面对斜面体的摩擦力等于力F的水平分量，在力F由水平向右逐渐变为垂直斜面向下的过程中，力F的水平分量逐渐减小，则地面对斜面体的摩擦力一定逐渐减小．故A项错误，B项正确．CD：以甲为研究对象，甲受的重力、力F、支持力如图，由于力F沿斜面向上分量与重力沿斜面向下分量的大小关系不确定，开始时甲受的摩擦力可能方向沿斜面向上，也可能方向沿斜面向下，还可能起始时的摩擦力恰为零．若开始时甲受的摩擦力方向沿斜面向上，改变力F的方向，力F沿斜面向上的分量逐渐变小到零时，摩擦力变大；若开始时甲受的摩擦力方向沿斜面向下，改变力F的方向，力F沿斜面向上的分量逐渐变小到零时，摩擦力先变小到零后反向变大；若开始时甲受的摩擦力为零，改变力F的方向，力F沿斜面向上的分量逐渐变小到零时，摩擦力变大．故CD两项错误． 4.如图所示，R1、R2与R3三个阻值相同的电阻连接在理想变压器原副线圈两端。变压器原副线圈匝数比为4:1:1。闭合开关S后，R2的功率为P，则R1的功率是（   ）A. B. PC. 2PD. 4P【答案】A【解析】【详解】变压器原副线圈匝数比为4:1:1，所以三线圈两端电压关系为：；R2与R3阻值相同、两端电压相同，设流过R2的电流，则流过R3的电流，据可得，流过原线圈及电阻R1的电流；R2的功率为P，则，R1与R2阻值相同，R1的功率，解得：R1的功率．故A项正确，BCD三项错误． 5.如图所示, 在倾角为的光滑斜面上，质量相等的甲、乙物体通过弹簧连接，乙物体通过轻绳与斜面顶端相连。已知轻弹簧、细绳均与斜面平行，重力加速度大小为g。剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(    )A. 甲、乙的加速度大小均为B. 甲加速度为零，乙的加速度大小为C. 甲的加速度为g，乙的加速度大小为零D. 甲的加速度为零，乙的加速度大小为g【答案】D【解析】【详解】设甲、乙的质量均为m，剪断轻绳前，对甲受力分析可得：弹簧弹力，剪断细绳瞬间，细绳中力突变为零，弹簧长度不会突变，弹簧弹力仍为．剪断细绳瞬间，甲物体的受力与剪断细绳前受力相同，则甲的加速度为零；剪断细绳瞬间，乙受重力、弹簧弹力、斜面对乙的支持力，由牛顿第二定律可得：，解得：剪断细绳瞬间，乙的加速度大小．故D项正确，ABC三项错误． 6.氘核和氦核的质量分别是m1和m2，如果两个氘核结合生成氦核，则下列说法中正确的是(     )A. 核反应方程式为B. 该反应是一个裂变反应C. 核反应过程中的质量亏损△m=2m1-m2D. 氦核的结合能是(2m1-m2)c2【答案】AC【解析】【详解】AB：两个氘核结合生成氦核，据质量数和电荷数守恒可知，核反应方程式为：，该反应是聚变反应．故A项正确，B项错误．CD：，氘核和氦核质量分别是m1和m2，则核反应过程的质量亏损；核反应过程放出的能量．氦核的结合能是指由核子结合成原子核时释放的能量，不是两个氘核结合生成氦核放出的能量．故C项正确，D项错误． 7.如图1，光滑水平桌面上固定一圆形光滑绝缘轨道，整个轨道处于水平向右的匀强电场中。一质量为m，带电量为q的带正电小球，在轨道内做完整的圆周运动。小球运动到A点时速度大小为v，且该位置轨道对小球的弹力大小为N。其N-v2图象如图2，则下列说法正确的是A. 圆形轨道半径为B. 小球运动过程中通过A点时速度最小C. 匀强电场电场强度为D. 当v2=b时，小球运动到B点时轨道对小球的弹力大小为6a【答案】ABD【解析】【详解】AC：对A点处小球受力分析，由牛顿第二定律可得：，则：；所以N-v2图象的斜率、图象的截距，解得：匀强电场电场强度、圆形轨道半径．故A项正确，C项错误．B：小球带正电，在圆轨道上A点电势最高，小球运动过程中通过A点时的电势能最大，由能量守恒定律知小球通过A点时速度最小．故B项正确．D：当v2=b时，小球恰过A点，则：；对小球从A到B过程，应用动能定理得：；小球在B点时，对小球受力分析，由牛顿第二定律可得：；联立解得：当v2=b时，小球运动到B点时轨道对小球的弹力．故D项正确． 8.如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为L，导轨电阻均可忽略不计。在M和P之间接有一阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻也为R，并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动，最终ab杆停在导轨上。下列说怯正确的是(   )A. ab杆将做匀减速运动直到静止B. ab杆速度减为时，ab杆加速度大小C. ab杆速度减为时，通过电阻的电量D. ab杆速度减为时，ab杆走过的位移【答案】BD【解析】【详解】A：ab棒水平方向上受与运动方向相反的安培力，安培力大小，加速度大小，由于速度减小，所以ab棒做加速度减小的变减速运动直到静止．故A项错误．B：ab杆速度减为时，安培力，加速度大小．故B项正确．C：对ab棒由动量定理得：，即，解得：；电阻与ab棒中电流时刻相同，所以通过电阻的电量为．故C项错误．D：感应电量，解得：．故D项正确． 三、非选择题9.在“探究加速度与力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层前端固定有光滑滑轮，两相同小车前端各系一条细线，细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘，盘中可放砝码，小车Ⅱ所挂砝码和砝码盘的总质量是小车Ⅰ所挂砝码和砝码盘总质量的两倍。将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部各系一条细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装置两小车同时立即停止。某次实验时小车Ⅰ的位移为s1，小车Ⅱ的位移为s2。(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是（        ）A.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要挂上砝码盘和砝码B.实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码C.砝码盘和砝码的总质量应远大于小车的质量D.砝码盘和砝码的总质量应远小于小车的质量(2)若实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍，则可得实验结论是：在质量一定的情况下，物体的加速度与所受到的合外力成______(填“正比”或“反比”)(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小，因此s1和s2的大小关系是（        ）A. 2s1>s2                B. 2s1=s2            C. 2s1<s2【答案】    (1). BD    (2). 正比    (3). B【解析】【详解】(1) AB：实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，砝码盘不需要挂上，但小车必须挂上纸带，将轨道倾斜来平衡摩擦力．故A项错误，B项正确．CD：若要将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力，绳中拉力约等于砝码和砝码盘的总重力，需满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量．故C项错误，D项正确．(2)两小车同时开始运动，并同时停止，两车运动的位移，则有：位移与加速度成正比；实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍，小车Ⅱ加速度近似是小车Ⅰ加速度的两倍，则可得实验结论是：在质量一定的情况下，物体的加速度与所受到的合外力成正比．(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小，根据运动的位移公式，结合牛顿第二定律，因此s1和s2的大小关系是：2s1=s2．故AC项错误，B项正确． 10.为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R，定值电阻R0、两个电流表A1、A2，电键K1，单刀双掷开关K2，待测电源，导线若干。实验小组成员设计如图甲所示的电路图。(1)闭合电键K1，断开单刀双掷开关K2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；然后将单刀双掷开关K2接通1，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A2的示数仍为I0，则电流表A1的内阻为_____。(2)将单刀双掷开关K2接通2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电阻箱电阻R为纵轴，为了直观得到电流I与R的图像关系，则横轴x应取（         ）A.I    B.I2        C.        D.(3)根据(2)选取的x轴，作出R-x图像如图乙所示，则电源的电动势E=_____，内阻r=______。（用R1，R2，R0，及图像中的a、b表示）【答案】    (1). R2-R1    (2). C    (3). E=    (4). r=a-R0-（R2-R1）【解析】【详解】(1)由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即．(2)单刀双掷开关K2接通2时，据欧姆定律可得：，整理得：，为得到直线图线，应作图象．故C项正确，ABD三项错误．(3)由图象结合得：图象斜率、图象纵截距，解得：电源的电动势、电源的内阻． 11.如图所示，在风洞实验室里，粗糙细杆与竖直光滑圆轨AB相切于A点，B为圆弧轨道的最高点，圆弧轨道半径R=1m，细杆与水平面之间的夹角θ=37°。一个m=2kg的小球穿在细杆上，小球与细杆间动摩擦因数μ=0.3。小球从静止开始沿杆向上运动，2s后小球刚好到达A点，此后沿圆弧轨道运动，全过程风对小球的作用力方向水平向右，大小恒定为40N。已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)小球在A点时的速度大小；(2)小球运动到B点时对轨道作用力的大小及方向。【答案】(1)8m/s    (2)12N【解析】【详解】(1)对细杆上运动时的小球受力分析，据牛顿第二定律可得：代入数据得：小球在A点时的速度(2)小球沿竖直圆轨道从A到B的过程，应用动能定理得： 解得：小球在B点时，对小球受力分析，设轨道对球的力竖直向上，由牛顿第二定律知：解得：FN=12N，轨道对球的力竖直向上由牛顿第三定律得：小球在最高点B对轨道的作用力大小为12N，方向竖直向下。 12.如图1，光滑绝缘水平平台MNQP为矩形， GH∥PQ，MP=NQ=1m，MN=GH=PQ=0.4m，平台离地面高度为h=2.45m。半径为R=0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B=0.05T，方向竖直向上，与MP边相切于A点，与NQ边相切于D点，与GH相切于C点。平台上PGHQ区域内有方向由P指向G的匀强电场，场强大小为E=0.25V/m。平台右方整个空间存在方向水平向右的电场，场强大小也为E=0.25V/m，俯视图如图2。两个质量均为m=2×10-5kg的小球a、b，小球a带正电，电量q=4×10-4C，小球b不带电，小球a、b均可视为质点。小球a从A点正对圆心O射入磁场，偏转90°后离开磁场，一段时间后与静止在平台D点的小球b发生弹性碰撞，碰后两球离开平台，并在此后的运动过程中发生多次弹性碰撞，a球带电量始终不变，碰撞时间忽略不计。已知重力加速度g=10m/s2，π=3.14，不计空气阻力，求：(1)小球a射入磁场时的速度大小；(2)从小球a射入磁场到第一次与小球b相碰撞，小球a运动的路程；(3)两个小球落地点与NQ的水平距离。【答案】（1）0.2m/s  （2）0.636m（3）0.684m【解析】【详解】(1)小球a从A点正对圆心O射入磁场，偏转90°后离开磁场，小球a洛伦兹力作用下做圆周运动，轨迹如图：分析得半径R=0.2m由得：v=0.2m/s(2)磁场中运动的路程s1=πR=0.628m电场中加速度电场的路程小球a射入磁场到与小球b相碰过程运动的路程(3)a、b球弹性碰撞，质量相等每一次碰撞速度交换。D点碰后，两球速度分别为vaD=0，vbD=0.2m/s此后两球抛离平台，竖直方向均做自由落体运动由得，两小球在空中运动时间 水平方向：b球匀速运动，a球加速运动，加速度每次碰到下一次碰撞，两球位移相等，v—t图如图所示：可得，每两次碰撞间隔时间是定值： 由所以小球在空中碰8次后，再过0.06s落地小球b在空中碰n次后速度为vbN=(n+1)vbD=0.2(n+1) m/s小球离开D点后在空中第一次碰撞前，水平位移x1=vb1·△t=0.016m小球在空中第一次到第二次碰撞水平位移x2=2vb1·△t=0.032m以此类推，小球在空中第n-1次到第n次碰撞水平位移xn=nx1=0.016m所以，在空中碰撞8次时的水平位移x0=0.016×（1+2+3+4+5+6+7+8）=0.576m第8次碰后vb8=1.8m/sva8=1.6m/s 所以，8次碰后0.06s内，△xb=vb8×0.06=0.108m△xa=va8×0.06+×0.062=0.105m所以，水平位移分别为xa=x0+△xa=0.681mxb=x0+△xb=0.684m 13.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示。若已知在A状态时，理想气体的温度为320K，则下列说法正确的是_______(已知) A. 气体在B状态时的温度为720KB. 气体分子在状态A分子平均动能大于状态C理想气体分子平均动能C. 气体从状态A到状态C的过程中气体对外做功D. 气体从状态A到状态C的过程中气体温度先降低后升高E. 气体从状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J【答案】ACE【解析】【详解】A：由图象得：、、、，据理想气体状态方程，代入数据得：．故A项正确．B：由图象得：、、、，则，所以．温度是分子平均动能的标志，所以状态A与状态C理想气体分子平均动能相等．故B项错误．C：从状态A到状态C的过程，气体体积增大，气体对外做功．故C项正确．D：据AB两项分析知，，所以从状态A到状态C的过程中气体温度不是先降低后升高．故D项错误．E：，A、C两个状态理想气体内能相等，A到C过程；图象与轴围成面积表示功，所以A到C过程，外界对气体做的功；据热力学第一定律得：，解得：，所以状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J．故E项正确． 14.如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管导热性良好。左、右两边容器中装有相同的理想气体，开始时阀门打开，平衡时活塞到容器底的距离为H。现将阀门关闭，在活塞上放一个质量也为M的砝码，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡。已知外界温度恒定，外界大气压强为，重力加速度为g，。求：(1)当系统达到新的平衡时，活塞距底端的高度；(2)当系统达到平衡后再打开阀门，活塞又缓慢下降，直到系统再次达到平衡，求左边气体通过阀门进入右边容器的质量与右边气体原有质量的比值。【答案】(1)   (2) 【解析】【详解】(1)以左边气体为研究对象，活塞上未放物体前气体压强、体积 放上物体后气体压强、体积 由玻意耳定律得：代入数据解得： (2)以右边封闭气体为研究对象，设气体压强与左边相等时气柱高为由玻意耳定律得：代入数据解得： 根据几何关系得左边气体通过阀门进入右边容器的质量与右边气体原来质量的比值