2021届重庆市高三下学期5月第三次联合诊断检测物理试题

这是一份2021届重庆市高三下学期5月第三次联合诊断检测物理试题，共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．20世纪初，丹麦物理学家N.玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难，提出了自己的原子结构假说。下列关于玻尔原子理论的说法错误的是
A．第一次将量子观念引入原子领域
B．第一次提出了原子能级的概念
C．把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动是该理论的成功之处
D．无法解释大多数原子光谱的实验规律
2．一带电粒子沿某一方向射入某电场，只在电场力的作用下由a点运动到b点过程中，速度v与时间t的关系如图所示，则下列说法一定正确的是
A．该粒子从a点运动到b点过程中做曲线运动
B．该粒子在b点的电势能大于在a点的电势能
C．a点的电势高于b点的电势
D．a点的电场强度小于b点的电场强度
3．一辆汽车在教练场上沿足够长的平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，如图近似描绘了该汽车在0～40 s内的x-t图象。下列说法正确的是
A．汽车在这段时间内一直在行驶
B．汽车所到最远位置距离出发点约30 m
C．汽车在这段时间内运动的路程约为1 km
D．汽车在t＝5 s时的速度是t＝30 s时速度大小的2倍
4．2020年7月23日，中国首个火星探测器“天问一号”从海南文昌航天发射场升空，2021年春节前后进入环火轨道，将依次完成“绕、着、巡”三大任务。若“天问一号”进行“火星环绕”时的某阶段可视为匀速圆周运动，其轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相等，已知火星质量是地球质量的1/9，则该阶段“天问一号”的绕行周期为
A．72 h B．27 h C．24 h D．8 h
5．如图是监控汽车安全带使用情况的一种简化报警电路。汽车启动时，开关S1闭合；驾驶员系好安全带时，开关S2将断开。L是报警指示灯，P是蜂鸣报警器，RN为安装在座垫下方的压敏元件（电阻值与所受压力大小成反比），M是一种触发开关（当A、B两端电压升高时，C、D两个端口间将像普通开关一样直接接通，从而连通L、P所在支路），则
A．当驾驶员坐在座位上启动汽车但未系安全带时，RN电阻变大，A、B两端电压升高，指示灯点亮，蜂鸣器报警
B．当驾驶员坐在座位上启动汽车但未系安全带时，RN电阻变大，C、D两端口间接通
C．当驾驶员坐在座位上启动汽车并系上安全带时，A、B两端电压降低，指示灯熄灭
D．当驾驶员坐在座位上启动汽车并系上安全带时，C、D两端口间接通，指示灯熄灭
6．如图所示，水平向右且范围足够大的匀强电场空间内，一质量为m的带电小球，通过一长度为l的不可伸长的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上O点，静止时轻绳与竖直方向夹角为θ。现用外力将小球缓慢移到O点正下方B点，然后撤去外力，将小球由静止开始无初速度释放。小球运动过程中轻绳始终绷直，已知θ为锐角，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确是
A．外力对小球做功为0
B．小球运动到A点时机械能最大
C．小球到达最高点时轻绳的拉力大小为mg
D．小球运动过程中速度最大值为
7．一物体以速度v0匀速运动，从某时刻起，物体开始以某个恒定加速度沿直线运动，使得在时间t内经过的路程最短，该最短路程为
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。
8．如图1所示，水平平行导轨固定在竖直向上的匀强磁场中，左侧与恒压电源相连。一直导体棒ab静止于粗糙的水平导轨上，并与导轨垂直，导体棒所受安培力和摩擦力大小分别为F1、f1。现保持其他条件不变，仅改变磁场方向，如图2所示，当磁场与水平面夹角为θ斜向上且与导体棒ab垂直时，导体棒所受安培力和摩擦力大小分别为F2、f2，则
A． B． C． D．
9．如图1所示电路中，变压器为理想变压器，R为定值电阻， eq \\ac(○,A)为理想电流表，交流电源的输入电压u随时间t变化的图象如图2所示，两只规格均为“4 V，2 W”的灯泡都正常发光。下列说法正确的是
A．t＝0.01 s时电流表示数为0 B．定值电阻R的阻值为8 Ω
C．原、副线圈的匝数之比为2︰1 D．该交流电源的输出功率为6 W
10．如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于水平天花板上a点，另一端绕过动滑轮P和固定于b点的定滑轮Q后与重物乙相连，重物乙距离定滑轮Q足够远，动滑轮P与重物甲相连。整个系统自由静止时，动滑轮P两侧轻绳之间夹角为106°。现将重物甲缓慢向下拉至动滑轮P两侧轻绳之间夹角为74°后，由静止释放。已知a、b两点间距离为L，重力加速度为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，不计一切摩擦和空气阻力，忽略滑轮的大小和轻绳、滑轮的质量，则下列说法正确的是
A．甲、乙两重物的质量之比为6︰5
B．甲、乙两重物的质量之比为3︰5
C．重物甲返回原处时的速度大小为
D．重物甲返回原处时的速度大小为
三、非选择题：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
11．某学习小组进行探究功能关系的实验。在水平光滑桌面边缘固定两颗钉子P1、P2，将一条橡皮筋两端分别套在钉子P1、P2上，P1P2间距等于橡皮筋原长。如图1为水平桌面俯视图，将橡皮筋拉伸至Q点，将一小球从静止开始弹射，小球从桌面边缘O点水平抛出，落到足够长的水平地面上N点，如图2所示。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）测出小球质量为m，O点与其正下方水平面上M点间高度为h，MN间距为L。
（2）小球从O点水平抛出时的速度大小v＝________。
（3）橡皮筋对小球做功W＝________。
（4）如果同时用n条完全相同的橡皮筋，一起拉伸至Q点，仍将该小球从静止开始弹射，则小球在水平地面上的落点N'与M点之间的距离为________。
12．某无线电兴趣小组为了研究某种电子元件的特性，用如图1所示电路测定该电子元件的伏安特性曲线。
所用实验器材有：
待测电子元件；
直流电源：电动势约1.5 V，内阻不计；
滑动变阻器：阻值0～20 Ω；
电压表 eq \\ac(○,V)：量程0～2 V，内阻约15 kΩ；
电流表 eq \\ac(○,A)：量程0～0.2 A，内阻约0.5 Ω；
开关，导线若干。
（1）已知选取的各元器件均无故障，但实验中发现，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表与电流表的示数都不能调到零，分析其原因是________点至________点的导线没有连接好。（填图1中标注的数字）
（2）重新正确连接后，某同学测得实验数据如下表：
图2已描出上述数据，根据正确的数据处理方法，可求出电压U＝1.03 V时，被测电子元件的电阻值为________Ω（保留两位有效数字）；该电阻值比真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（3）若将该电子元件接到电动势为1.1 V、内阻为1.0 Ω的直流电源两端，则该电子元件的电功率为________W。（保留两位有效数字）
13．如图所示，真空室内水平边界O1O2上方、竖直虚线P2左侧区域存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，O1O2上方、竖直虚线P1左侧区域还存在竖直向下的匀强电场，竖直区域P1P2宽度为4a。一群质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，从P1左侧以相同速度v，水平向右飞入距离O1O2边界上方高度为a～5a的水平区域S1S2。已知粒子在P1左侧空间恰好能沿直线运动，磁场的磁感应强度大小，不计粒子间的相互作用以及粒子所受重力影响。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E，以及从S2处水平飞入的粒子经过P1P2区域时偏转的角度θ；
（2）粒子经过边界O1O2的范围。
14．如图是某“极限挑战”项目的示意图，挑战者抱着装备从滑道上O点由静止滑下，经过滑道上P点时做斜抛运动冲出，到达最高点D时，将手中装备在极短时间内沿水平方向抛出，之后挑战者落到下方的缓冲保护区，并要求装备落到宽度为4h的平台AB上。已知D点到平台AB左端A点的水平距离为h，距离平台AB的高度也为h；O点距离平台AB的高度；挑战者的质量为m，装备的质量为km。挑战者抱着装备在滑道上运动过程中克服滑道阻力做功为。挑战者及装备均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）到达最高点D时的速度大小v；
（2）若挑战者抛出装备后恰好竖直落下，且装备刚好落到平台AB右端B点，求k应满足的条件；
（3）若k＝0.2，要求装备落到平台AB上，且挑战者落入缓冲区，试确定装备被抛出时的速度大小应满足的条件。
（二）选考题：请考生从15、16题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[选修3-3]
（1）以下说法一定正确的是________（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）。
A．分子的形状是球体 B．随着分子间距离增大，分子间的相互作用力减小
C．压缩气体，气体的内能增加 D．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
（2）一端开口、另一端封闭的粗细均匀的直玻璃管长度为30 cm，潜水员将该玻璃管从空气中开口向下缓慢压入水中，至管内外水面高度差为5 m处，如图所示。已知水面上下温度相同，大气压强p0＝1×105 Pa，ρ水＝1×103 kg/m3，重力加速度g＝10 m/s2，环境温度保持不变，玻璃管底厚度不计。
①请分析说明，潜水员将玻璃管从空气中开口向下缓慢压入水面下过程中，玻璃管中空气吸热还是放热？
②玻璃管内外水面高度差为5 m时，求管内空气柱的长度。
16．[选修3-4]
（1）如图所示，一束复色光从空气中以45°角从平行玻璃砖上表面入射，进入玻璃砖后分成a、b两束单色光，其中a光的折射角为30°。下列说法错误的是________（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）。
A．该玻璃砖对a光的折射率为
B．a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光
C．b光在玻璃砖中的传播速度比a光的传播速度大
D．将a光和b光通过同一双缝干涉装置，a光形成的干涉条纹间距比b光大
（2）如图1所示，O、P为某均匀介质中平衡位置相距d＝1 m的两质点，一列简谐横波从O点向P点传播，图2、图3分别为O、P两质点的振动图象，求：
①质点P的振动方程；
②该简谐横波的传播速度大小。
2021年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高三第三次联合诊断检测 物理参考答案
1～7 CBBADCB 8 BD 9 CD 10 AC
解析：
1．C。 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，电子在不同的轨道上具有不同的能量，所以原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级，提出了定态和跃迁的概念，故A、B正确；玻尔原子理论的不足之处在于保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，实际上，根据量子力学，原子中电子的坐标没有确定的值，故C错误；玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象，故D正确。
2．B。 只在电场力的作用下由a点运动到b点过程中，不一定是曲线运动，A错误；由图象可知，物体在做减速运动，因此电场力做负功，电势能增加，B正确；由于无法判断电场线的方向，从而无法判断电势的高低，C错误；由图象可知，粒子的加速度在减小，电场力在减小，则a点的电场强度一定大于b点的电场强度，D错误。
3．B。 汽车在0～10 s内驶离出发点，在10～20 s内静止，在20～40 s内驶向出发点，在10～20 s内距离出发点最远，距离约为30 m，故B正确、A错误；汽车在这段时间内运动的路程约30 m＋30 m＝60 m，故C错误；0～10 s内汽车的平均速度为，由图象知5 s时刻的速度，20～40 s内汽车做匀速直线运动的平均速度为，30 s时刻的速度，故D错误。
4．A。 对于“天问一号”，由万有引力定律有：，得：，同理地球同步卫星有，得：，“天问一号”的绕行周期T天＝3T同＝3×24 h＝72 h，故A正确。
5．D。 由题知，当驾驶员坐在座位上时，所受压力变大，RN电阻变小，A、B错误；当驾驶员坐在座位上，RN电阻变小，A、B两端电压升高，C错误；当驾驶员坐在座位上启动汽车并系上安全带时，C、D两端口间接通，指示灯熄灭，D正确。
6．C。 小球静止于A点时有，电场力qE＝mgtanθ，小球缓慢移到O点正下方B点过程中，重力与电场力的合力为阻力，外力为动力，做正功，故A错误；把重力与电场力的合力视为“等效重力”，A点为等效最低点，易得小球的摆动关于OA对称，上摆过程中电场力做正功，电势能减少，机械能增加，小球经过A点后，机械能仍增加，故B错误；小球到达最高点时轻绳的拉力与B点相等均为mg，故C正确；小球运动到A点时速度最大，从B点到A点由动能定理有，得，故D错误。
7．B。 若t时间内物体速度方向不发生变化，易知，其速度减速为0经过路程最小，即有，若汽车t0时减速为0继而反向运动，t0时间内经过的路程为，加速度为，反向运动t-t0时间内的路程为，全程路程为，当，即时取等号，此时路程最短为，综上最短路程为，故B正确。
8．BD。 取磁感应强度为B、导轨宽度为L、导体棒的电流为I，图1、图2磁场方向均与导体棒垂直，由F＝ILB知两种情况安培力大小相等，故B正确、A错误；对图1导体棒受力分析有：f1＝ILB，对图2导体棒受力分析如图有：f2＝ILBsinθ，所以，故D正确、C错误。
9．CD。 电流表测量有效值，t＝0.01 s时电流表示数不为0，故A错误；由图2可知，交流电的有效值为12 V，两灯泡电压均为额定电压4 V，变压器原线圈电压为U1＝12 V-4 V＝8 V，副线圈电压为U2＝4 V，变压器原、副线圈匝数之比为，故C正确；副线圈电流，原线圈电流，通过定值电阻电流为IR＝0.5 A-I1＝0.25 A，定值电阻，故B错误；电源的输出功率为，故D正确。
10．AC。 静止时动滑轮两侧轻绳夹角为106°，动滑轮两侧两绳与竖直方向的夹角为。以动滑轮为研究对象，根据平衡条件有：m甲g＝2Tcs53°，其中轻绳拉力T＝m乙g，解得，故A正确，B错误；由几何关系可得两绳夹角由74°到106°时，重物甲上升的高度为，重物乙下降的高度为，动滑轮两侧轻绳夹角为106°时两重物速度关系为，由系统机械能守恒有：，解得：重物甲返回原处时的速度大小为，故C正确，D错误。
11．（2） （3） （4）
解析：
（2）小球离开O点后做平抛运动，历时t，，L＝vt，解得：
（3）橡皮筋对小球做功
（4）由（3）得：，解得：
12．（1）3 4 （2）6.7（6.6～6.9均可） 偏小 （3）0.11（0.10～0.11均可）
解析：
（1）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表与电流表的示数都不能调到零，说明电路成了限流电路，分析其原因是3点至4点的导线没有连接好。
（2）电压U＝1.03 V时，电流I＝0.154 A，被测电子元件的电阻值，由于电流表外接，电流表示数偏大，该电阻值比真实值偏小
（3）由U＝E-Ir，直流电源，作出直流电源的I-U图线与被测电子元件的I-U图线相交，交点I＝0.11 A，U＝0.99 V，则该电子元件的电功率为P＝UI＝0.11 W．
13．解：（1）由qvB＝qE，有
如图，由知，粒子在磁场中的运动半径
所以： θ＝53°
（2）从S2处水平飞入的粒子从边界P2进入右侧区域后，做匀速直线运动，
到达O1O2边界上最右侧的点为M，P2与O1O2边界的交点为P3，则
从S1处水平飞入的粒子，到达O1O2边界上的N点，
所以粒子经过边界O1O2的范围NM＝a＋2.25a＝3.25a
14．解：（1）由动能定理有：W合＝WG＋Wf＝ΔEk，即：
所以：
（2）抛出装备的过程中，水平方向系统动量守恒：（m＋km）v＝mv1＋kmv2
挑战者竖直落下，v1＝0
装备落到B点， x＝h＋4h＝v2t有：
所以：
（3）要使装备到达A点及其右侧，装备抛出时的速度大小v2至少为
当时，由水平方向系统动量守恒有：（m＋km）v＝mv1＋kmv2 有：
而要使挑战者落入缓冲区，其速度需满足，
综上，要满足要求，解得
由（2）可知装备不超出B点时，，
当时：，可以落入缓冲区
所以要达到题目要求，装备被抛出时的速度大小需满足：
15．（1）D
解析：分子的形状不一定是球体，选项A错误；不清楚分子间距离与分子受力平衡时的距离的关系，随着分子间距离增大，不确定分子间的相互作用力怎样变化，选项B错误；不清楚气体与外界热交换情况，压缩气体，不能确定气体的内能怎样变化，选项C错误；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项D正确。
（2）解：①潜水员将玻璃管从空气中开口向下缓慢压入水面下过程中，管内气体温度不变，内能不变，外界对管内气体做功，根据热力学第一定律知，玻璃管中空气放热。
②设玻璃管内横截面积为S，玻璃管内外水面高度差为5 m时，设管内空气柱长度为l'
对管内空气柱：初态p1＝p0 V1＝lS
末态p2＝p0＋ρ水gh＝1.5×105 Pa V2＝l'S
根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 解得l'＝20 cm
16．（1）D
解析：由得，选项A正确；a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据对称性可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是45°，选项B正确；a光的折射率更大，由，可知b光在玻璃砖中的传播速度比a光大，选项C正确；a光的波长更短，通过同一双缝干涉装置时形成的干涉条纹间距比b光小，选项D错误，故选D。
（2）解：①由题知，质点P的振动周期为T＝0.4 s，振动方程为yP＝10cs（5πt） cm
②设该简谐横波的波长为λ，由分析知（n＝0，1，2，3，…）
该简谐横波的传播速度大小，（n＝0，1，2，3，…）U（V）
0.80
0.86
0.91
0.94
0.97
1.00
1.01
1.02
1.04
1.05
I（mA）
10
30
50
70
90
110
130
139
169
189