2021届重庆市七校联考高考物理三诊试卷附答案详解

2021届重庆市七校联考高考物理三诊试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.下列说法正确的是（）

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

B.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构

C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

D.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减

小，原子总能量增大

2.假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动.则（）

A.根据公式V=r3可知卫星的线速度将增大到原来的2倍

B.根据公式尸=叱，可知卫星所受的向心力将变为原来的5倍

r2

C.根据公式尸=史誓，可知地球提供的向心力将减少到原来的;倍

D.根据上述B和C给出的公式，可知卫星运动的线速度将减少到原来的四倍

3.如图甲所示，质量为1kg的物块在水平拉力产作用下在水平地面上做直线运动，拉力F与位移x的

关系图象如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数4=0.2,g=10m/s2.若物块在x=0位

置时的速度为。o=3m/s,则物块在x=6m位置时的速度为（）

246x/m

'乙

A.4m/sB.5m/sC.3V5m/sD.7m/s

如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为。，在斜杆

的下端固定有质量为瓶的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断正确

的是（

A.小车向右匀速运动时，F=mgsin6

B.小车向左匀速运动时，F的方向垂直于杆向上

C.小车以向右的加速度a运动时，一定有尸=煞

D.小车以向左的加速度a运动时，尸与竖直方向的夹角/满足tan。'=已

5.在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形线框abed,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由

滑动.be边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域e/g,直角边ge和ef的长也等于Z,,磁场方向竖

直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为t=0

时刻，设逆时针方向为电流的正方向。则感应电流i-t图象正确的是（时间单位为〃。）（）

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.两个小木块4和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平地面上，落地点与平

A.木块4、B离开弹簧时的速度大小之比以：vB=1：2

B.木块A、B的质量之比叫4：mB=2：1

C.木块4、B离开弹簧时的动能之比七o：EkB=1：2

D.弹簧对木块4、B的作用力大小之比治：FB=1：2

7.如图，赤道上空的卫星4距地面高度为R,质量为m的物体B静

止在地球表面的赤道上，卫星4绕行方向与地球自转方向相同。,'•一..七二!二步—

已知地球半径也为R,地球自转角速度为3°,地球的质量为M,

引力常量为G,若某时刻卫星4恰在物体B的正上方（已知地球同步卫星据地高度比卫星4大很多）,

下列说法正确的是（）

A.物体8与卫星4的向心加速度之比为受还

GM

B.卫星4的线速度为2%/?

C.卫星A的角速度大于3。

D.物体B受到地球的引力为巾/?3。

8.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着E

一个带电小球，另一端固定于。点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高，,a'、、

点为a,最低点为b.不计空气阻力，则（）（]

A.小球带正电

B.电场力跟重力平衡

C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D.小球在运动过程中机械能守恒

9.下列说法正确的是（）

A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

C.分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减而增大

D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结

果

10.如图甲为一列向x轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时

起点的振动图象。则由图可知（）

A.质点振动的频率/=10Hz

B.波速v=20m/s

C.从该时刻起经过0.1s时，质点P向上运动

D.从该时刻起经过0.1s,Q质点运动的路程为0.4m

E.从该时刻起经过0.15s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度

三、实验题（本大题共3小题，共35.0分）

11.某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图甲为实验装置简

图，4为小车，B为电火花计时器（其接50Hz的交流电），C为装有钩码的小盘，。为一端带有定

滑轮的长方形木板.

甲乙丙

（1）实验中为了使钩码和小盘的总重力可以代替小车所受合外力，则（填序号）.

A.必须先平衡小车与木板之间的摩擦力

及必须使拉小车的细线与板面平行

C.必须使小车的质量远大于钩码和小盘的总质量

。.必须先接通打点计时器的电源，再释放纸带

（2）图乙为该同学某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s.也可以求

出打点计时器打下。点时小车的速度为m/s.（结果均保留2位有效数字）

（3）下表为该同学在保持钩码和小盘质量不变、改变小车质量小时，分别得到的小车加速度a与质量m

的数据:

实验次数123456789

小车加速度Q/巾・

1.981.721.481.251.000.750.480.500.30

S-2

小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根据上表数据，为直观反映F不变时a与zn的关系，请在图丙的方格坐标纸中选择恰当的物理量

建立坐标系，并作出图线.

12.手机电池用时间长了，会出现一个普遍现象：显示充满了电，可是根本用不了多久时间，为了

探究造成这种现象的原因，某兴趣小组着手做了一些实验，已知该电池的电动势4.5U左右，却

并不能使“3.8V,0.14”的小灯泡发光，经实验测得小灯泡中电流约为该小组想利用下

列器材较准确测量该手机电池的电动势和内阻，设计了如图的电路，请完成相关问题：

4待测手机电池

8.电流表4：满偏电流3nL4,电阻约10

C.电压表V：量程0-5V,电阻约5k。

。.滑动变阻器％：0-20P

E.滑动变阻器0-2000

F.滑动变阻器危：0-lOkH

以及开关、导线等实验器材。

(1)本实验中应该选用滑动变阻器是(填写仪器前面代号4、B、C,……)

(2)实验中根据电压表的示数U与电流表的示数/的值，经描点，连线得到如图U-/图象，根据图中

所给数据，该电池的电动势与内阻分别为后=K；r=0。

(3)若不计测量中的偶然误差，该小组测量的电动势与避_____E真；内阻「r真(填“大于”、“等

于”、“小于”)

13.如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内存在一沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内存在

一垂直于xOy平面向里的匀强磁场.现有一电子(质量为小、电荷量大小为e)以初速度必从电场

中坐标为(3L,L)的P点沿垂直于场强方向射入，然后从x轴上的4点(图中未画出)射入磁场.已知

(1)电子在A点的速度大小及速度方向与x轴负方向的夹角;

(2)电子从磁场中出射点的位置坐标；

(3)电子在磁场中运动所用的时间.

四、计算题(本大题共3小题，共32.0分)

14.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r=10,f工”(Jc叱y

电动机两端电压为5乙电路中的电流为L4,物体4重20N.忽略一I

v

切摩擦，求：A

(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？

(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？

(3)10s内电动机可以把重物匀速提升多高？

(4)这台电动机的机械效率是多少？

15.如图所示，开中向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，

底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞2导热，活塞8绝

热，将缸内理想气体分成/、II两部分.初状态整个装置静止不动

处于平衡，/、II两部分气体的长度均为1°,温度均为7°.设外界大

气压强Po保持不变，活塞横截面积为S,且7ng=PoS,环境温度保

持不变.求:

i.在活塞4上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高

度；

ii.现只对II气体缓慢加热，使活塞4回到初始位置，此时口气体的温度.

16.如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深九=0.4m,水池底部中心八'

讣B；____

有一点光源4,其中一条光线斜射到水面上距A为，=0.5力的B点时，它j//

的反射光线与折射光线恰好垂直。求：/!

A

①水的折射率n；

②用折射率n和水深/i表示水面上被光源照亮部分的面积（推导出表达式，不用计算结果，圆周率用兀

表示）。

参考答案及解析

1.答案：D

解析：

解本题应该掌握：太阳的辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应，并非核裂变反应；a粒子散射实验

表明原子的核式结构；不能发生光电效应是因为该光的频率小即波长长的缘故，氢原子核外电子轨

道半径越大则能量越大，动能越小。

本题涉及知识点较多，平时学习过程中注意积累和比较，以防知识点的混淆。

A、太阳内部有大量的氢核，太阳内部温度极高，满足氢核发生聚变的条件，所以A错误；

8、a粒子散射实验表明原子的核式结构，故8错误；

C、发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，而对于光，频率越大，波长越小，

故C错误；

D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增大，根据上马=小艺

知，电子动能减小，故。正确。

故选：Do

2.答案：C

解析：解：4、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，根据公式u=3r,则卫星

运动的线速度将小于原来的2倍.故A错误；

B、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，线速度减小，根据公式尸吐，则卫星所需的向

r

心力将小于原来的点故8错误；

C、根据公式尸=等，轨道半径增大到原来的2倍，可知地球提供的向心力将减小到原来的;,故C

正确；

D、根据B和C中给出的公式得到：0=叵，r变为2r,贝加变为原来的返倍，故。错误.

7r2

故选：C.

人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时，角速度减小，线速度减小，由数学知识分析线速度和向

心力的变化.根据公式尸=等，地球提供的向心力将减少到原来的;•根据上述B和C中给出的公式，

rz4

推导出卫星线速度公式来分析线速度的变化.

本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系，要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理

量都会随半径的变化而变化.

3.答案：B

解析：解：全过程根据动能定理可得：

F”i-F2X2-4mgQi+x2)=-gm诏，

其中Fi=6N,F2=2N,=4m,x2=2m,

代入数据解得：v=5m/s,故B正确，AC£)错误。

故选：B。

全过程根据动能定理列方程求解物块在尤=6nl位置时的速度。

本题主要是考查动能定理和图象的结合，能清楚运动情况和受力情况是关键；本题也可以根据牛顿

第二定律结合运动学公式进行解答。

4.答案:D

解析:解:ZB、小球速运动时，受力平衡,必受重力和向上的弹力，即弹力F=mg,，

竖直向上，故AB错误；/；

C、当小球向右以加速度a运动时，对其受力分析，受重力和弹力，如图视？'ma

合力为：/合=6即水平向右777^^777

根据平行四边形定则，弹力为：?=然，ar。，故C错误；

D、与C同理，小车向左以加速度a运动时，有：F=J(ma)2+(7ng)2,方向斜向左上方，与竖直方

向的夹角为a,则有：tana=故。正确。

故选：D.

结合小球的运动情况对小球受力分析，根据牛顿第二定律列式求解。

杆的弹力可以沿杆方向，为拉力或者支持力，也可以不沿杆子的方向。

5.答案：。

解析：解：be边的位置坐标》在0-1的过程，根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a—b一

CTd->a,为正值。线框be边有效切线长度为Z,=1-况，

感应电动势为E==8（2-仇）•v-8/%均匀减小，感应电流i=：,即知感应电流均匀

R

减小。

同理，x在2-22过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿aTd—CTbra,为负值，感应电

流均匀减小。故ABC错误，。正确。

故选：D。

根据楞次定律分析感应电流的方向。分段确定线框有效的切割长度，分析线框中感应电动势的大小

与位置坐标的关系。线框的电阻一定，感应电流与时间的关系。

本题的关键是确定线框有效切割长度与x的关系，再结合数学知识选择图象，注意楞次定律、欧姆定

律的应用。

6.答案:ABC

解析：解：4、两个木块被弹出离开桌面后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由

落体运动，因为下落的高度相等，所以运动的时间相等，

水平方向上根据公式x=及。=Im,lB=2m,得：vA：vB=lA：lB=1：2,故A正确；

B、弹簧弹开两个物体的过程，对两个木块组成的系统，取向左为正方向，根据动量守恒定律得：

mAvA-mBvB=0,

所以得：mA：mB=vB：vA=2：1,故B正确；

C、由小：mB=vB：vA=2：1,根据动能的表达式&=gni/

得：EkA：EkB=1：2,故C正确；

。、弹簧对木块4、B的作用力同属于弹簧的弹力，大小相等，所以大小之比e：FB=1：1,故。错

误。

故选：ABC.

木块被弹出离开桌面后做平抛运动，根据平抛运动的特点即可判断木块A、B离开弹簧时的速度大小

之比。对于弹簧弹开两个物体的过程，运用动量守恒判断质量之比，根据动能的表达式求出离开弹

簧时的动能之比，根据动量定理求出弹簧对木块4、B的冲量大小之比。

本题中对于弹簧弹开物体的过程，要抓住系统的合外力为零，遵守动量守恒定律。平抛运动的研究

方法是运动的合成与分解，知道高度决定了平抛运动的时间，高度相同时平抛运动的时间是相等的。

7.答案:AC

解析：解：A、卫星4绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G黑=ma,

解得：a=黑,物体8与卫星A的向心加速度之比詈=错"=啜羯故4正确；

U

4R4T4ZR7”

C、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得:G^=m32r,解得：3=后,

地球同步卫星据地高度比卫星4大很多，即卫星4的轨道半径r小于同步卫星的轨道半径，同步卫星

做圆周运动的角速度与地球自转的角速度3。相等，则以>3o,故C正确；

B、卫星4的线速度：vA=a)A-2R=2a)AR>2a)0R,故3错误；

D、物体B随地球自转做圆周运动的向心力尸8向心力二小业上物体B随地球自转做圆周运动的向心力

是B所受地球万有引力的一个分力，向心力小于万有引力，即物体B受到地球的引力小于血/?3於故

。错误。

故选：AC.

卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出卫星的线速

度、角速度与向心加速度；物体8所地球自转做圆周运动，角速度与地球自转的角速度相等。

本题考查了万有引力定律的应用，知道同步卫星做圆周运动的角速度等于地球自转角速度，知道万

有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。

8.答案：AB

解析：解：A、B小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，说明小球的重力与

电场力平衡，电场力应竖直向上，电场方向也竖直向上，则小球带正电。故A8正确。

C、小球所受的电场力竖直向上，在从a点运动到b点的过程中，电场力对小球做负功，小球的电

势能增大。故C错误。

D,由于电场力对小球做功，小球的机械能不守恒。故。错误。

故选：AB.

小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力和电场力平衡，可判断出电场力的方向，再来判断小球的

电性。根据小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做的正负，判断电势能的变化：电场力做正功，

小球的电势能减小；电场力做负功，小球的电势能增大.在只有重力做功的情况才小球的机械能才

守恒。

本题首先考查物体做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终指向圆心提供向心力。其次考

查功能关系，要紧扣机械能守恒的条件。基础题。

9答案:BCE

解析：解：4、布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由大量花粉分子组成的，所以

布朗运动不能反映了花粉分子的热运动，故A错误；

2、空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故8正确；

C、分子力做功等于分子势能的减小量，故分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减

小而增大，故C正确；

。、高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故。错误；

E、干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，故E

正确；

故选：BCE

布朗运动反映了液体分子的无规则运动，不能反映花粉分子的热运动；液体表面存在表面张力，能

使空气的小雨滴呈球形；分子力做功等于分子势能的减小量；液体沸点与气压有关；湿温度计下端

包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较

低.

本题重点要掌握布朗运动的实质，液体表面张力的形成的原因，以及分子力做功与分子势能的关系.

10.答案:BCDE

解析：解：4、由图乙读出周期7=0.2s,质点振动的频率f="=2“z=5，z,故A错误；

B、由甲读出波长4=4m,波速u=，=卷？n/s=20?n/s,故8正确；

C、根据乙图可知，从该时刻起经过0.1s时，质点P向上运动，故C正确；

D、图示时刻Q点沿y轴正方向运动，t=0.1$=\T,质点Q的运动路程是：s=24=2x0.2m=0.4m,

故。正确；

E、因为周期为0.2s,经过0.15s,质点P达到波峰处，Q的位移小于P的位移，根据a=今可知：质

点Q的加速度小于质点P的加速度，故E正确；

故选：BCDE。

由图乙读出周期7=0.2s,根据f=津解频率；

由甲读出波长；1=4m,根据波速〃=J计算波速；

根据乙图可知0.1s时质点P的振动方向；

半个周期内质点Q的运动路程是s=24

根据a=常方向质点Q的加速度和质点P的加速度大小。

波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，熟练要分析波动形成的过程，

分析物理量的变化情况。

11.答案：ABC：4.8：2.0

解析：解：(1)4、为使小车受到的合力等于细线的拉力，实验前必须先平衡小车与木板之间的摩擦

力，故A正确；

8、实验前要调节滑轮的高度，使拉小车的细线与板面平行，故8正确；

C、要使小车受到的拉力近似等于钩码与钩码盘的重力，实验中必须使小车的质量远大于钩码和小盘

的总质量，故C正确；

D、实验时要先接通电源然后释放小车，故力错误；故选ABC.

(2)由匀变速直线运动的推论△》=a/可知，加速度：今笋=喘?鬻”4.87n/s2；

oLoxxu.uz)

打下D点时的速度：V=^=°,07JX0.028472-0M/S；

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：

故答案为：(1)4BC；(2)4.8；2.0；(3)图象如图所示.

(1)探究加速度与力、质量关系实验，要平衡摩擦力，要控制小车质量远大于钩码与钩码盘的质量,

要使细线与木板平行，根据实验注意事项分析答题.

(2)应用匀变速直线运动的推论求出小车的加速度与瞬时速度.

(3)应用描点法作出图象，根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象.

本题考查了实验注意事项、实验数据处理、作图象，知道实验原理与实验注意事项、掌握基础知识

即可解题，要注意基础知识的学习与掌握；应用图象法处理实验数据是常用的使用数据处理方法，

要掌握描点法作图的方法.

12.答案：F4.2400小于小于

解析：解：(1)由U—/图象可得电源内阻为：4.2「=|4|=|三泊10=4000,滑动变阻器采用限

△/3XJLU

流接法，所选滑动变阻器阻值约为待测电阻2倍以上，故滑动变阻器选择尸；

(2)根据在U-/图象中，总结截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻得：

由1/一/图象得：电源电动势为E=4.2V,

电源内阻为：4.2r=|当|=|三9|0=4000；

(3)由电路图所示可知，相对于电源来说，实验采用电流表外接法，当外电路短路时，电流的测量值

等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源的U-/图象如图

由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值。

故答案为：(1)F；(2)4.2,400；(3)小于，小于。

(1)根据图象估测电源的内阻，根据内阻以及滑动变阻器接法选择滑动变阻器；

(2)根据在U-/图象中，总结截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻计算电源内阻；

(3)根据实验原理结合欧姆定律分析实验误差。

本题考查测电源电动势和内阻的基础知识，仪器的选择首先考虑的是安全性，实物图与电路图的对

应是关键，图象问题处理时一定要看清坐标轴的物理量、单位、纵坐标的初始值等。本题内容比较

基础，难度较小，但易出错。

V=

13.答案：(1)AJ2V0,e=45°;

(2)坐标为(0,0)。

⑶视=—=---=--

4然

解析：(1)由P至a,电子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向的位移为：%=votI，竖直方向的

、=兴=净心解

位移为:

得'='微：，愉==收他，幄I魄管='=工窗=劈0。

(2)由(1)问可知％=2L,所以4点坐标为(L,0),电子以速度*=&晚进入匀强磁场，在磁场中做匀

速圆周运动，制=吧=避逛，由几何关系可知电子从。点射出磁场，其坐标为(0,0)。

菊独

(3)电子在磁场中做圆周运动，轨迹对应的圆心角为90。，故在磁场中的运动时间

斗*抑筋领悌患

为密=-=-----=——。

却W4嗓

14.答案：解：(1)根据焦耳定律，热功率为P燃=/2r=12xlW=lW.

(2)输入功率等于P入=IU=1X5W=5W,

输出功率等于P由=P>t_PQ=5W_1W=4W；

(3)电动机的输出功率用来提升重物在10s内，有：

P脐=mgh.

解得：

,P出[4X10

h=——=---m=2om.

mg20

P

(4)机械效率??=廿ipx100%=4ix100%=80%.

"总5

答：(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为1W;

(2)电动机输入功率为5W,输出功率为4W；

(3)10s内电动机可以把重物匀速提升2m；

(4)这台电动机的机械效率是80%.

解析：(1)根据P热=产「求解热功率；

(2)根据P=U/求解电功率，根据P,%=P-P然求解输出功