重庆市重点中学2021届高三下学期开学考试物理试题 PDF版含答案.pdf

1、重庆市重点中学 2020-2021 学年高三下学期开学考试物理试题（新高考）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.下列关于衰变与核反应的说法正确的是()A.衰变为，经过 3 次衰变，2 次衰变B.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.核聚变反应方程中，X 表示质子D.高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为2.如图所示,物块和的质量分别为和,开始均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力作用下,动滑轮竖直向上加速运动。已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运

2、动过程中,物块和的加速度分别为()A.B.C.D.3.两行星和各有一颗卫星和卫星的圆轨道接近各自的行星表面如果两行星质量之比,两行星半径之比,则两个卫星周期之比为()A.1:4B.4:1C.1:2D.2:14.如图所示，真空中位于轴上的两个等量正点电荷的位置关于坐标原点对称，规定电场强度沿轴正方向为正，无穷远处电势为 0。下列描述轴上的电场强度或电势随位置的变化规律正确的是（）A.B.C.D.5.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和 B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为 m、电荷量为的粒子垂直于 x 轴射入第二象限，随后垂直于 y 轴进入第一象限，最后经过 x 轴

3、离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为()ABCD6.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为的木块A，开始时木块静止。现让一质量为的木块从木块正上方高为 h 处自由下落，与木块 A 碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间木块 A 下降到最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块与木块 B 碰撞时间极短，重力加速度为，下列关于从两木块发生碰撞到木块第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块的冲量的大小正确的是（）A.B.C.D.7.如图所示,圆环 a 和圆环 b 的半径之比为 2:1,两环用粗细相同、同种材料制成的导线连成闭合回路,连接两环的导线电阻不计,匀强磁场

4、的磁感应强度变化率恒定,则在环分别单独置于磁场中的两种情况下,两点间的电势差之比为()A.4:1B.1:4C.2:1D.1:2二、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。8.一列简谐横波沿轴传播，相距的两个质元的振动图象分别为图示中的实线和虚线，已知该波的波长，则以下说法正确的是（）A.该波上质元振动的振幅为B.该波上质元振动的周期为C.该波的波长一定为D.该波的波速可能为9.在 x 轴上有两个点电荷，其静电场的电势在 x 轴上分布如图所示下列说法正确的有()A和

5、带有异种电荷B处的电场强度为零C负电荷从移到，电势能减小D负电荷从移到，受到的电场力增大10.理想变压器与电阻 R 及电压表和电流表按如图乙方式连接，已知变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，原线圈两端输入电压 U 随时间变化的图像如图甲所示，下列说法中正确的是()A.电压表的读数为 220 VB.通过的电流为 2 AC.电流表的读数为 2 AD.变压器的输入功率为 44 W三、非选择题:共 57 分。第 1114 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 1516 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题:共 45 分。11.（6 分）某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数

6、。为一块倾斜放置的木板，在斜面底端处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时将一物体(其上固定有宽度为的遮光条)从不同高度处由静止释放，但始终保持斜面底边长不变。(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)(1)用 20 分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度如乙图所示，则_；(2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度，并作出了如图丙所示的图象，其图象与横轴的交点为 0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数_；(3)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到图象，其图象的斜率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。12.（9 分）某同学测定电源电动势和内阻，所使用的

7、器材有：待测干电池一节(内阻很小)、电流表 A(量程 0.6 A，内阻小于)、电流表(量程 0.6 A，内阻未知)、电阻箱()、滑动变阻器()、单刀双掷开关 S、单刀单掷开关 K 各一个，导线若干。(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。请在答题卡相应位置的虚线框内补全与图甲对应的电路图_。(2)测电流表 A 的内阻：闭合开关 K，将开关 S 与接通，通过调节电阻箱和滑动变阻器，读取电流表 A 的示数为 0.20 A、电流表的示数为 0.60 A、电阻箱的示数为，则电流表 A 的内阻_。(3)测电源的电动势和内阻：断开开关 K，调节电阻箱，将开关 S 接_(填“C”或“D”)，记录电阻箱的

8、阻值和电流表 A 的示数；断开开关 K，开关 S 所接位置不变，多次调节电阻箱重新实验，并记录多组电阻箱的阻值和电流表 A 的示数。(4)数据处理：图乙是由实验数据绘出的R 图象，由此求出干电池的电动势_V、内阻_。(计算结果保留二位有效数字)(5)如果电流表 A 的电阻未知，本实验_(填“能”或“不能”)测出该电源的电动势。13.（12 分）学校科技小组设计了“e”字形轨道竖直放置在水平面上，该轨道由两个光滑半圆形轨道 ABC、CDE 和粗糙的水平直轨道 EF 组成，末端与竖直的弹性挡板 OF 连接，轨道CDE 半径，轨道 ABC 半径为，A 端与地面相切.现将质量小滑块从水平地面 P 点以

9、速度沿轨道上滑，运动到 F 点与挡板发生完全弹性碰撞.已知直线轨道 EF 长为，小滑块与轨道 EF 的动摩擦因数，其余阻力均不计，小滑块可视为质点.求：（1）小滑块在 ABC 圆轨道运动时对轨道 C 点的压力；（2）小滑块最终停止的位置离 F 点的距离；（3）若改变小滑块的初速度，使小滑块能停在 EF 轨道上，且运动过程中不脱离轨道，则小滑块的初速度满足什么条件.14.（18 分）在如图所示的坐标系中,x 轴水平,y 轴垂直,x 轴上方空间只存在重力场,第象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面向里的匀强磁场,在第象限由沿 x 轴负方向的匀强电场,场强大小与第象限存在的电场的场强大

10、小相等.一质量为 m,带电荷量大小为 q 的质点 a,从 y 轴上 y=h 处的 P1 点以一定的水平速度沿 x 轴负方向抛出,它经过 x=-2h 处的 P2 点进入第象限,恰好做匀速圆周运动,又经过 y 轴上的 y=-2h 的 P3 点进入第象限,试求:(1)质点 a 到达 P2 点时速度的大小和方向.(2)第象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小.(3)说明质点 a 从 P3 进入第象限后的运动情况(不需要说明理由).（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 33（12 分）（1）（4 分）

11、回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约 50 K。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程：已知状态 A 和 B 的温度均为 27，状态 C 和 D 的温度均为，下列判断正确的是()A.气体由状态 A 到 B 过程，温度先降低后升高B.气体由状态 B 到 C 过程，内能保持不变C.气体由状态 C 到 D 过程，分子间的平均间距减小D.气体由状态 C 到 D 过程，气体对外做功（2）（8 分）如图所示，体积为 V 的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门 K(气体只能进入汽缸，不能流出汽缸

12、)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分空气的压强为，现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，当打气 n 次后，稳定时汽缸上下两部分的空气体积之比为 9：1，活塞重力，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求：当打气 n 次活塞稳定后，下部分空气的压强；打气筒向容器内打气次数 n。16.物理选做题 34（12 分）(1)（4 分）两列简谐横波的振幅都是 20 厘米，传播速度大小相同。实线波的频率为 2 Hz。沿轴正方向传播；虚线波沿 x 轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇，则()A.在相遇区域会发生干涉现象B.虚线波的传播速度为 6 m/sC.

13、实线波和虚线波的频率之比为 3：2D.平衡位置为处的质点此时刻速度为零(2)（8 分）有一半球形玻璃砖，右侧面镀银，O 为玻璃球心，光源 S 在其水平对称轴上，从光源 S 发出的一束光入射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射进入玻璃内，经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回。已知玻璃球半径为 R，玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为 c，求：光源 S 与球冠顶点 M 之间的距离；光线从进入玻璃到第一次离开玻璃所经历的时间。答案以及解析1.答案：A解析：设衰变为发生次衰变，次衰变，则有，解得，故 A 正确；衰变所释放的电子是由于原子核内的一个中子转变成一个质子和一

14、个电子形成的，故 B 错误；由电荷数和质量数守恒，可知 X表示中子，故 C 错误；D 选项的核反应方程中电荷数和质量数都不守恒，故 D 错误.2.答案：D解析：对滑轮分析,又,所以,对物块分析,由于故物块静止,;对物块分析,故选项 D 正确。3.答案：A解析：质量为 m 的卫星绕质量为 M 的行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的万有引力提供，即：，解得卫星的周期：；则两个卫星周期之比为：，故 A 正确，BCD 错误。4.答案：A解析：AB.由点电荷在真空中某点形成的电场强度公式和电场叠加原理可知，沿轴方向，点，电场强度为负，逐渐变大，点点，电场强度为正，逐渐减小，点点，电场强度为负，逐渐变

15、大，点，电场强度为正，逐渐减小，故 A正确，B 错误。CD.无穷远处电势为零，根据等量同种正电荷的电场线分布图，分析知，等量同种正电荷电场中的电势不会为负值，且点处电势大于零，故 CD 错误。5.答案：B解析：在第二象限中,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由于粒子垂直于 x 轴射入第二象限,又垂直于 y 轴进入第一象限,如图所示,粒子在第二象限磁场中经过圆周,原点 O 即为圆心,设粒子的入射速度为 v,则有,解得粒子运动的轨迹半径.由于第一象限内的匀强磁场的磁感应强度为,则粒子运动的轨迹半径,圆心一定在 y 轴上,画出粒子的运动轨迹,如图所示.根据几何知识可知，解得.因

16、为粒子在磁场中运动周期,所以粒子在磁场中运动的总时间为,选项 B 正确.6.答案：D解析：下落 h 时的速度为，块 B 与碰撞过程动量守恒，则，向下为正方向，则两物块从开始运动到到达最低点过程中由动量定理：，两木块发生碰撞到木块第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块的冲量的大小为，解得，故选项 D 正确。7.答案：C解析：a 环与 b 环的半径之比为 2:1,故周长之比为 2:1,由电阻定律知电阻之比为 2:1;由法拉第电磁感应定律得,磁感应强度的变化率恒定,得两点间的电势差为路端电压,则两点间的电势差之比为，C 正确.8.答案：AD解析：由图读出该波上质元振动的振幅为，周期为故 A 正确，B

17、 错误若波从实线所示的质元向虚线所示的质元传播时，两个质元间的距离，由于波长，所以取 0，得到波长，波速为；若波从虚线所示的质元向实线所示的质元传播时，得到：两个质元间的距离，由于波长，所以取 0，得到波长，波速为；故 C 错误，D 正确故选 D.9.答案：AC解析：A.由图可知：无穷远处电势为零,有电势为正的地方,故存在正电荷;又有电势为负的地方,故也存在负电荷,所以和带有异种电荷，故 A 正确；B.图中曲线斜率大小等于电场强度,处的斜率不为零,故处的电场强度不为零，故 B 错误；C.负电荷从移到，电势升高，电势能减小，故 C 正确；D.负电荷从移到，曲线的斜率减小，电场强度减小，所以负电荷

18、受到的电场力减小，故 D 错误；故选：AC。10.答案：BD解析：由题图甲可知原线圈输入电压的有效值，根据变压器电压比得，电压表的读数，A 错误；由欧姆定律得，B 正确；根据变压器电流比得，电流表读数，C 错误；变压器的输入功率，D 正确.11.答案：(1)0.225(2)0.5(3)不变解析：(1)由图知第 5 条刻度线与主尺对齐，；(2)设斜面的长为 s，倾角为。由动能定理得即由图象可知，当 h0.25m 时，v0，代入得0.5(3)由知斜率 k2g 为定值，若更换动摩擦因数更小的斜面，图象的斜率不变。12.答案：1.见解析;2.0.20;3.D;4.1.5;0.25;5.能解析：1.电路

19、图如图所示2.根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱 R1 的电流；电压，则电流表内阻。3.S 接 D。3.根据 3 题中步骤和闭合电路欧姆定律可知变形可得：根据图象可知，解得；5.由式可知：当电流表内阻未知时，能测出电动势，但不能测出内电阻。13.答案：解：（1）小滑块从 P 到 C 过程中，根据动能定理得解得在 ABC 圆轨道上的 C 点对小滑块受力分析有得根据牛顿第三定律可知，小滑块在 ABC 圆轨道运动时对轨道 C 点的压力，方向竖直向上（2）从 P 点到在 EF 轨道上停止过程中，得解得因为故小滑块最终停在离 F 点 0.3 m 处（3）小滑块刚好经过最高点 C，则解得当小滑块第一次从

20、挡板弹回时，到达小圆的圆心等高处 D 点速度为零，得解得所以小滑块初速度范围为解析：14.答案：(1)质点从到，由平抛运动规律得：,得：,则，得：,.故粒子到达点时速度的大小为：，方向与 x 轴负方向成 45角(2)质点从到，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力 Eq=mg，且有,根据几何知识得：，解得：，.(3)由上分析可知质点所受的电场力竖直向上，则质点带正电质点 a 从进入第象限后，受到水平向右的电场力和重力作用，它们的合力大小为，方向与质点刚进入第象限速度方向相反，所以质点做匀减速直线运动15.答案：（1）D（2）对气缸下部分气体，设初状态压强为，末状态压强为由理想气体状态方程可知初状态时对活塞联立解得把上部分气体和打进的 n 次气体作为整体,此时上部分气缸中的压强为 p末态状时对活塞由理想气体状态方程满足联立解得次16.答案：1.C2.光路图如图所示，设入射角、折射角、反射角分别为，法线与的夹角为由折射定律由反射定律及几何关系解得由题意可得由几何关系光在玻璃中传播距离为 d,传播速度为 v折射率光在玻璃中传播时间由几何关系解得：