2021重慶市高三上學(xué)期第一次預(yù)測(cè)性考試物理試題含答案

這是一份2021重慶市高三上學(xué)期第一次預(yù)測(cè)性考試物理試題含答案，共11頁(yè)。試卷主要包含了單選題，多選題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
重慶市2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理（預(yù)測(cè)卷一） 一、單選題。本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的4個(gè)選項(xiàng)中，有且只有一項(xiàng)是符合題目要求。1.如圖所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線(xiàn)從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，a粒子打在B板的a'點(diǎn)，b粒子打在B板的b'點(diǎn)，若不計(jì)重力，則（    ）
A.a的電荷量一定大于b的電荷量
B.a的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量
C.a的比荷一定大于b的比荷
D.電場(chǎng)對(duì)a、b兩粒子所做功的關(guān)系為Wa＜Wb2.空間存在范圍足夠大、豎直向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在其間豎直固定兩個(gè)相同的、彼此正對(duì)的金屬細(xì)圓環(huán)a、b，圓環(huán)a在前、圓環(huán)b在后。圓環(huán)直徑為d，兩環(huán)間距為L(zhǎng)、用導(dǎo)線(xiàn)與阻值為R的外電阻相連，如圖所示。一根細(xì)金屬棒保持水平、沿兩圓環(huán)內(nèi)側(cè)做角速度為ω的逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），金屬棒電阻為r。棒與兩圓環(huán)始終接觸良好，圓環(huán)電阻不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.金屬棒在最低點(diǎn)時(shí)回路電流最小
B.金屬棒在圓環(huán)的上半部分運(yùn)動(dòng)時(shí)（不包括最左和最右點(diǎn)），a環(huán)電勢(shì)低于b環(huán)
C.從最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，回路電流的瞬時(shí)值為i=
D.電阻R兩端電壓的有效值為U=3.一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子后，向外輻射了v1、v2、v3三種頻率的光子，且v1＞v2＞v3，則（　?。?/span>
A.被氫原子吸收的光子的能量為hv1             
B.被氫原子吸收的光子的能量為hv2
C.被氫原子吸收的光子的能量為hv3
D.被氫原子吸收的光子的能量為hv1+hv2+hv34.如圖所示，A、B、C、D是正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，在A點(diǎn)和C點(diǎn)放有電荷量都為q的正電荷，在B點(diǎn)放了某個(gè)未知電荷q′后，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好等于0，則放在B點(diǎn)的電荷電性和電荷量分別是（　?。?/span>
A.正電荷，2q     B.負(fù)電荷，2q
C.正電荷，2q    D.負(fù)電荷，2q5.某電磁彈射裝置的簡(jiǎn)化模型如圖所示，線(xiàn)圈固定在水平放置的光滑絕緣桿上，將金屬環(huán)放在線(xiàn)圈左側(cè)。閉合開(kāi)關(guān)時(shí)金屬環(huán)被彈射出去，若（　?。?/span>
A.從右向左看，金屬環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?/span>
B.將電源正負(fù)極調(diào)換，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)金屬環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)
C.將金屬環(huán)放置在線(xiàn)圈右側(cè)，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)金屬環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)
D.金屬環(huán)不閉合，則閉合開(kāi)關(guān)時(shí)金屬環(huán)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)6.鈾235是重要的核燃料，關(guān)于鈾235的裂變，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A.鈾235裂變的方程可能為U→Cs+Rb+10n
B.鈾235裂變后的生成物是多樣的，但都要發(fā)生質(zhì)量虧損
C.鈾核裂變生成鋇和氪的核反應(yīng)方程是U+n→Ba+Kr+2n
D.鈾235裂變一旦發(fā)生就能自動(dòng)延續(xù)下去，與鈾塊體積大小無(wú)關(guān)7.如圖所示，材料相同，質(zhì)量分別為M和m的兩物體A和B靠在一起放在水平面上。用水平推力F向右推A使兩物體一起向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（圖甲），A和B之間的作用力為F1，加速度為a1；用同樣大小的水平推力F向左推B加速運(yùn)動(dòng)時(shí)（圖乙），A和B之間的作用力為F2，加速度為a2．則說(shuō)法正確的是（　?。?/span>
①F1：F2=1：1②F1：F2=m：M③a1：a2=M：m④a1：a2=1：1
A.①④      B.②③
C.①③      D.②④8.如圖所示，光滑豎直桿固定，桿上套一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)與輕彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)與B點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上，BC＞AB，AC=h，環(huán)從A處由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)彈簧仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，環(huán)從A處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2g，則在環(huán)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（　?。?/span>
A.環(huán)在B處的加速度大小為0
B.環(huán)在C處的速度大小為
C.環(huán)從B到C先加速后減速
D.環(huán)的動(dòng)能和彈簧彈性勢(shì)能的和先增大后減小二、多選題。本大題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，有選錯(cuò)的得0分，部分選對(duì)的得2分。9.一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長(zhǎng)的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，取g=10 m/s2。根據(jù)圖象可求出（   ）A.物體的初速率v0=6 m/s
B.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5
C.當(dāng)θ=30o時(shí)，物體達(dá)到最大位移后將保持靜止
D.取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值10.如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m的物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．物體在傳送帶上由靜止釋放，過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（    ）A.物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)     B.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2
C.電動(dòng)機(jī)增加的功率為μmgv     D.電動(dòng)機(jī)多做的功為mv211.如圖所示，宇航員完成了對(duì)月球表面的科學(xué)考察任務(wù)后，乘坐返回艙返回圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙。為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必須具有相同的速度。已知返回艙與人的總質(zhì)量為m，月球質(zhì)量為M，月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，軌道艙到月球中心的距離為r，不計(jì)月球自轉(zhuǎn)的影響。衛(wèi)星繞月過(guò)程中具有的機(jī)械能由引力勢(shì)能和動(dòng)能組成。已知當(dāng)它們相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零，它們距離為r時(shí)，引力勢(shì)能為Ep=-，則（　?。?/span>
A.返回艙返回時(shí)，在月球表面的最大發(fā)射速度為v=
B.返回艙在返回過(guò)程中克服引力做的功是W=mgR（1-）
C.返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)應(yīng)具有的動(dòng)能為Ek=
D.宇航員乘坐的返回艙至少需要獲得E=mgR（1-）能量才能返回軌道艙12.若某雙星系統(tǒng)A和B各自繞其連線(xiàn)上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知A星和B星的質(zhì)量分別為m1和m2，相距為d，下列說(shuō)法正確的是（    ）A.A星的軌道半徑為    
B.A星和B星的速度大小之比為
C.A星和B星的動(dòng)能大小之比為
D.若A星所受B星的引力可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m'的星體對(duì)它的引力，則三、非選擇題。本大題共7小題，共60分。其中13~17題為必考題，18~19題為選考題，考生選擇其中一道作答。13.（6分）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系，彈射器固定放置在水平桌面上，右端與桌面平滑連接。彈簧被壓縮△l后釋放，將質(zhì)量為m的小球彈射出去，小球離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為x，豎直位移為h。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（重力加速度為g）
（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈射器的內(nèi)壁和桌面應(yīng)盡可能光滑，同時(shí)彈射器出口端距離桌子右邊緣應(yīng)該______（填“近些”或“遠(yuǎn)些”）。
（2）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=______，小球被釋放前彈簧的彈性勢(shì)能EP=______（用m、g、x、h表示）。
（3）在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)x與△l成正比，則關(guān)于彈簧彈性勢(shì)能EP與形變量△l的關(guān)系式，正確的是______。（填正確的字母標(biāo)號(hào)）
A．EP∝△l    B．EP∝    C．EP∝（△l）2   D．EP∝14.（8分）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用如圖所示的裝置確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置。將一塊平木板釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下點(diǎn)跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下點(diǎn)跡B；將木板再向后移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止?jié)L下，再得到點(diǎn)跡C。
（1）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列選項(xiàng)中會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差的是______；
A．斜槽末端不水平        B．斜槽軌道不光滑 C．實(shí)驗(yàn)小球?yàn)榕菽?/span>      D．每次從同一高度無(wú)初速釋放小球
（2）若測(cè)得木板每次后移距離x=20cm，A、B間距離y1=4.70cm，B、C間距離y2=14.50cm，根據(jù)以上直接測(cè)得的物理量推導(dǎo)出小球初速度的計(jì)算公式為v0=______（用題中所給字母表示）；小球初速度值為_(kāi)_____m/s（g=9.80m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。15.（8分）如圖所示，真空中甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相等的帶負(fù)電的小球（視為點(diǎn)電荷），甲的電荷量是乙的電荷量的兩倍，分別用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)將兩個(gè)帶負(fù)電的小球懸掛于O點(diǎn)。兩個(gè)帶負(fù)電的小球靜止于同一水平面上且之間的距離為L(zhǎng)，絕緣細(xì)線(xiàn)對(duì)甲球的作用力為F；靜電力常數(shù)為k，重力加速度取g。
（1）作出O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；
（2）求帶負(fù)電小球甲的質(zhì)量；
（3）求帶負(fù)電小球乙的電荷量。  16.（8分）如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MNP和M′N(xiāo)′P′由圓弧和水平兩部分組成，圓弧和水平部分光滑連接，在水平導(dǎo)軌NPP′N(xiāo)′間存在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，在M和M′之間連接一個(gè)電阻為R的定值電阻。現(xiàn)在將一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬桿ab從圓弧軌道上距水平面高度為h處釋放，金屬棒恰能到達(dá)PP′處。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度；（2）水平導(dǎo)軌NP的長(zhǎng)度s；（3）若在PP′處安裝有一儲(chǔ)能裝置，每次釋放相同的能量，將恰好到達(dá)PP′處的金屬棒彈回，使得金屬棒可以在導(dǎo)軌上做周期性的運(yùn)動(dòng)，試求每個(gè)周期里定值電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q。   17.（14分）如圖甲所示，真空中有一長(zhǎng)直細(xì)金屬導(dǎo)線(xiàn)MN，與導(dǎo)線(xiàn)同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面。假設(shè)導(dǎo)線(xiàn)沿徑向均勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不考慮出射電子間的相互作用。
（1）可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量出射電子的初速度：
a．在柱面和導(dǎo)線(xiàn)之間，只加恒定電壓；
b．在柱面內(nèi)，只加與MN平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
當(dāng)電壓為U0或磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，剛好沒(méi)有電子到達(dá)柱面。分別計(jì)算出射電子的初速度v0。
（2）撤去柱面，沿柱面原位置放置一個(gè)弧長(zhǎng)為a、長(zhǎng)度為b的金屬片，如圖乙所示。在該金屬片上檢測(cè)到出射電子形成的電流為I，電子流對(duì)該金屬片的壓強(qiáng)為p。求單位長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能。  18.（16分）【選考：選修3-3】如圖所示，兩個(gè)固定的導(dǎo)熱良好的水平氣缸，由水平硬桿相連的活塞面積SA=100cm2，SB=20cm2兩氣缸通過(guò)一帶閥門(mén)K的細(xì)管連通，最初閥門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有理想氣體，B內(nèi)為真空。兩活塞分別與各自氣缸底相距a=b=50cm，活塞靜止。（設(shè)環(huán)境溫度保持不變，不計(jì)摩擦，大氣壓強(qiáng)一定，細(xì)管體積可忽略不計(jì)）(1)將閥門(mén)K打開(kāi)，足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在何處？(2)將閥門(mén)K關(guān)閉，用打氣筒向A氣缸中緩慢充入壓強(qiáng)為15個(gè)大氣壓的理想氣體，使活塞回到原位置，則充入的氣體體積為多少？  19.（16分）【選考：選修3-4】一列沿x軸負(fù)方向傳播的橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，已知時(shí)，P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷．試計(jì)算：①這列波的傳播速度多大?②從時(shí)刻起，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰?③當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，P點(diǎn)通過(guò)的路程為多少?
1-5：CDADC6-8：BDC9.BD10.AC11.BC12.ABD13.（1）近些；（2）x，；（3）C。 14.（1）AC；（2）x；2.00。 15.解：（1）由于甲的電荷量是乙的電荷量的兩倍，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式E=可知，甲在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度是乙的2倍，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向如圖所示：

（2）根據(jù)幾何關(guān)系可知，O點(diǎn)和甲球、乙球三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，則每條絕緣輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為30°；
甲球受到重力、庫(kù)侖力和絕緣細(xì)線(xiàn)對(duì)甲球的作用力F，如圖所示：

由受力分析結(jié)合圖中幾何關(guān)系可得：Fcos30°=mg
解得：m=；
（3）設(shè)帶負(fù)電小球乙的電荷量為q，則甲小球帶電荷量為2q，
根據(jù)庫(kù)侖定律可得：F庫(kù)=
根據(jù)平衡條件可得兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力F庫(kù)=Fsin30°
聯(lián)立解得：q=。 16.解：（1）由機(jī)械能守恒定律有 
由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝BLv1  且  
則金屬棒的加速度，方向水平向左（2）金屬棒在水平軌道上有-BIL·Δt＝mΔv  
即  
即  
得（3）由 
得v2＝2v1 
直接滑下時(shí)Q1＝mgh 
返回時(shí)故 17.解：（1）a．在柱面和導(dǎo)線(xiàn)之間，只加恒定電壓U0，粒子剛好沒(méi)有電子到達(dá)柱面，此時(shí)速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：-eU0=0-
解得：v0=
b．在柱面內(nèi)，只加與MN平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，剛好沒(méi)有電子到達(dá)柱面，設(shè)粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為r，粒子俯視圖，如圖所示：

根據(jù)幾何關(guān)系有：2r=R
根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：eB0v0=
解得：v0=
（2）設(shè)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)在單位時(shí)間內(nèi)射出n個(gè)電子，則單位時(shí)間內(nèi)金屬片接收的電子數(shù)為：
         N=  ①
         I=Ne  ②
         設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)，電子持續(xù)撞擊金屬板，由動(dòng)量定理可知：
         pab·Δt=NΔt·mv0   ③
         單位長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能：
           ④
         聯(lián)立①②③④可得： 18.【選考】解：（1）閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，對(duì)兩活塞整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡得：
pASA-p0SA+p0SB=0
解得：pA=0.8p0
打開(kāi)閥門(mén)K穩(wěn)定后，設(shè)氣體壓強(qiáng)為pA′，以?xún)蓚€(gè)活塞和桿為整體有：
pA′SA-p0SA+p0SB-pA′SB=0
解得：pA′=p0
設(shè)大活塞左移x
對(duì)封閉氣體由玻意耳定律得：pASAa=pA′（a-x）SA+pA′（b+x）SB
代入數(shù)據(jù)解得：x=25cm
則大活塞停在據(jù)缸底l=a-x=25cm
（2）關(guān)閉閥門(mén)，若活塞恢復(fù)原位，則對(duì)B中氣體由玻意耳定律得：
p0SB（b+x）=pBSBb
解得：
pA″SA+p0SB-p0SA-pBSB=0
解得：
對(duì)A中氣體和充入氣體整體為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律得：
p0SA（a-x）+1.5p0V=p???????A″SAa
解得：V=2×103cm3 19.【選考】解：①根據(jù)t=0時(shí)刻，第一個(gè)波谷在x=4m處，波長(zhǎng)λ=4m；
故由t=0.5s時(shí)，P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷，可得波速為：v==m/s=10m/s；
②在t=0時(shí)刻，該波形的波峰位于x=2m處，
根據(jù)推波法可得從t=0時(shí)刻起，Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為：t′==s=1.1s
③根據(jù)波長(zhǎng)和波速可得周期為：T==0.4s
波從x=1m處傳播到P點(diǎn)的時(shí)間為：t1=s=0.2s
故當(dāng)Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)，P點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為：t2=1.1s-0.2s=0.9s=2；
根據(jù)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置起振，故P點(diǎn)通過(guò)的路程為：s=2×4A=180cm=1.8m。