2025年重慶市普通高中學業水平選擇性考試高三第二次聯合診斷檢測物理物理測試卷共4頁，滿分100分。考試時間75分鐘。一、選擇題：共10題，共43分。（一）單項選擇題：共7題，每題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.我國部分航天器裝載了抗干擾性強的核電池。若某核電池所用放射性物質為，已知在地球上，衰變為的半衰期約為29年，則下列說法正確的是（）A.衰變為時產生粒子B.衰變為時發生的是衰變C.在太空中，的半衰期會發生變化D.58年后，該核電池中的全部發生衰變【答案】B【解析】AB．由質量數和電荷數守恒可得，的衰變方程為，可知產生的是粒子，發生的是衰變，故A錯誤，B正確；C．半衰期是原子核的固有屬性，與所處環境無關，故C錯誤；D．衰變為的半衰期約為29年，58年為兩個半衰期，根據58年后，剩余原來，并沒有全部發生衰變，故D錯誤。故選B。2.將兩端開口的玻璃管一端插入水中，然后用手指按住上端開口，將玻璃管緩慢拿離水面。該過程中，管中封閉氣體的溫度和外界大氣壓均保持不變。則下列關于管中封閉氣體的說法，正確的是（）A.體積不變B.壓強不變C.分子的平均速率不變D單位體積分子數不變【答案】C【解析】C．將玻璃管拿離水面過程中，管內封閉氣體溫度不變，分子平均速率不變，故C正確；ABD．由玻意耳定律知，管內封閉氣體體積變大，壓強變小，單位體積內分子數減少，故ABD錯誤。故選C。3.如圖1所示，某均勻介質中，為長方形，其中，，E、F分別為、邊中點。時刻，A、B兩處的波源同時開始振動，其振動圖像均如圖2所示。已知這兩列簡諧橫波在該介質中的傳播速度均為1m/s，則下列說法正確的是（）A.這兩列波的波長均為2cmB.時刻，質點E向方向振動C.穩定時，F點為振動減弱點D.穩定時，E點為振動加強點【答案】D【解析】A．由圖2可知，兩列波的周期均為則這兩列波的波長均為故A錯誤；B．A處波源振動傳播到的時間為B處波源振動傳播到的時間為由圖可知，兩波源的起振方向均為軸正方向，則時刻，質點E向方向振動，故B錯誤；CD．由于兩波源的起振方向均為軸正方向，穩定時，F點到兩波源的波程差為可知，F點為振動加強點，E點到兩波源的波程差為則E點為振動加強點，故C錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁感線垂直、面積為S的單匝矩形閉合線框。將該線框繞圖中豎直虛線勻速旋轉180°，所用時間為t。則該過程中，該線框中產生的感應電動勢有效值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】該線框勻速旋轉，產生感應電動勢的最大值該過程中，該線框中產生的感應電流為正弦式電流，故感應電動勢的有效值，故選C。5.2024年10月31日，“愛因斯坦探針（EP）衛星”正式在軌交付給中國科學院國家天文臺使用，主要用于觀測宇宙中的劇烈爆發現象，捕捉這些轉瞬即逝的宇宙“焰火”。若該衛星在定軌前，由周期為的圓軌道變軌到周期為的圓軌道，則它先后在這兩個圓軌道上的動能之比為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據開普勒第三定律可知根據萬有引力提供向心力有衛星的動能聯立可得該衛星先后在這兩個圓軌道上的動能之比故選B。6.如圖所示，某同學向一圓柱形杯中水平拋出一小物塊（可視為質點），小物塊恰好經過杯口中心無阻擋地落到杯底邊沿P點。已知杯內高h，杯底直徑為D，重力加速度為g，拋出點O與豎直杯壁（厚度不計）在同一豎直線上。忽略空氣阻力，則小物塊水平拋出時的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設拖出點O到杯壁上端的距離為H，小物塊平拋時的速度大小為v，從O點到P點歷時t，則在水平方向有在豎直方向有且聯立解得故選A。7.某彈簧鎖的開鎖原理如圖1所示，當鑰匙插入鎖孔時，鎖芯內彈簧被壓縮成相同長度，此時轉動鑰匙就能開鎖。如圖2所示，插入鑰匙的過程可簡化為：A沿光滑水平槽向右推動，使B沿光滑豎直槽向上滑動。已知A、B間的接觸面與水平方向夾45°角，且A、B間動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，B的質量為m，重力加速度為g。為使B上移，則加在A上的水平力F的最小值為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由分析知，當B恰好能相對A沿接觸面上滑時，對應的F最小。對A、B進行受力分析易得，對B在豎直方向有對A在水平方向有又聯立解得故選D。（二）多項選擇題：共3題，每題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，不可伸長的絕緣輕繩一端固定在天花板上O點，另一端連接一帶電小球a，O點正下方固定另一帶電小球b，a、b帶等量異種電荷。現使輕繩始終繃直，將a以O為圓心從圖示位置緩慢移動至右側等高處，取無窮遠處電勢為零，兩小球均可視為質點。則a移動過程中（）A.a、b間的庫侖力先減小后增大B.a、b連線中點的電勢不變C.O點的電勢不變D.a、b系統的電勢能先減少后增加【答案】BCD【解析】A．a移動過程中，a、b間距先減小后增大，由庫侖定律知，a、b間的庫侖力先增大后減小，故A錯誤；B．a、b帶等量異種電荷，其連線中點的電勢始終為零，故B正確；C．a、b到O點的距離保持不變，O點的電勢不變，故C正確；D．從左側到最低點過程中，庫侖力對a做正功，系統電勢能減少，從最低點到右側等高處過程中，庫侖力對a做負功，系統電勢能增加，故D正確。故選BCD。9.如圖所示，某直流電源經交直轉換后輸出交流電，經理想變壓器升壓后，當點火針和金屬板間的電壓峰值達到10kV，就會引發電火花。已知原副線圈的匝數分別為、，D為理想二極管（正向導通時電阻為零，反向截止時電阻無限大），則下列說法正確的是A.引發電火花的頻率為50HzB.C.引發電火花的頻率為100HzD.【答案】AB【解析】AC．理想二極管單向導電，引發電火花的頻率與交流電的頻率相同，即，故A正確，C錯誤；BD．由于引發電火花時的電壓峰值為瞬時值，需滿足解得，故B正確，D錯誤。故選AB。10.如圖所示，用激光筆發出一細束與半圓形均質玻璃磚的截面直徑平行的單色光a。當光束a到的距離為d時，該光束由C點入射后恰好從B點出射（不考慮反射）。已知該玻璃磚的截面半徑為R，則（）A.若只稍增大d，則光束a從B點左側上某處射出B.若只稍增大d，則光束a從B點下方圓弧上某處射出C.該玻璃磚對光束a的折射率為D.該玻璃磚對光束a的折射率為【答案】AD【解析】AB．設a在C點的入射角為，則折射角為，只稍增大d時，入射角也增大，設入射角增大，折射角為，由光的折射定律和數學關系可得n=sinθ+Δθ易得結合幾何關系可知，光束a將從間某處射出，故A正確，B錯誤；CD．當入射角為時，幾何關系可知折射角為，則折射率幾何關系可知聯立解得故C錯誤，D正確。故選AD。二、非選擇題：共5題，共57分。11.某同學設計了如圖1所示實驗裝置，來驗證“機械能守恒定律”。所用實驗器材有：鐵架臺、小圓柱體、光電門計時器、帶量角器的參考背景板等。主要實驗步驟如下：①用直尺測量擺線長L（作為擺長）；用游標卡尺測量小圓柱體的直徑d，結果如圖2所示。②按圖1安裝好實驗器材，使小圓柱體下擺時，其中心經過固定在O點正下方的光電門。③用手拉住小圓柱體，使細線稍稍繃緊，記錄下擺夾角，然后打開光電門計時器，將小圓柱體由靜止釋放，記錄小圓柱體第一次經過光電門的遮光時間。④改變小圓柱體的下擺夾角，多次重復步驟③。⑤記錄多組、數據，并繪制出圖像，如圖3所示已知小圓柱體的質量為m，當地重力加速度大小為g。回答下列問題：（1）小圓柱體的直徑______cm。（2）小圓柱體從靜止釋放到經過光電門的過程中，其動能的增加量為______（用m、d、表示）。（3）若圖3中圖線斜率與理論值______（用g、L表示）近似相等，則成功驗證了機械能守恒定律。【答案】（1）1.040（2）（3）【解析】【小問1詳解】20分度游標卡尺的精確值為，由圖可知小圓柱體的直徑為【小問2詳解】小圓柱體經過光電門時的速度由靜外釋放到經過光電門，其動能增加量【小問3詳解】小圓柱體由靜止釋放到經過光電門過程中，重力勢能減少量若機械能守恒，則有可得即對應的圖像斜率的理論值為12.某學習小組按圖1連接電路，將理想電壓表的負接線柱分別與電流表的a、b接線柱相連，來測量某干電池的電動勢和內阻以及電流表內阻。改變滑動變阻器接入電路的阻值，得到多組電流表示數I和電壓表示數U的數值，并在坐標紙上繪制出圖像，如圖2所示。（1）圖線B是電壓表接______（選填“a”或“b”）時測量繪制的。（2）由圖像可得，該干電池的電動勢______V（保留三位有效數字），內阻______（保留兩位有效數字）；電流表的內阻______（保留兩位有效數字）。【答案】（1）b（2）1.470.730.83【解析】【小問1詳解】電壓表為理想電表，電阻不計，由圖2可知，當兩圖線的電流相同時，圖線B對應的電壓較小，此時電流表應是外接，即電壓表的負接線柱接b。【小問2詳解】[1][2]由圖線A可知由圖線B可知聯立解得：該干電池的電動勢內阻[3]電流表的內阻13.2025年春節期間，重慶“兩江四岸”2025架無人機騰空而起，將夜空裝點得美輪美奐（如圖1）。如圖2所示，兩架無人機a、b分別懸停在空中A、B處，A點在B點正上方且。時刻，a沿與水平方向夾角的方向勻速運動，同時b做初速度為零的勻加速直線運動。時刻，a、b在C點相遇，且。a、b均可視為質點，求：（1）a飛行的速度大小；（2）b飛行的加速度大小，以及b剛到達C處時的速度大小。【答案】（1）（2），【解析】【小問1詳解】設a飛飛行的速度大小為，由解得【小問2詳解】設b飛行的加速度大小為a，從B點運動到C點的位移大小為x由幾何關系可得解得又由解得因此，b剛到達C點時的速度大小14.如圖所示，平面直角坐標系中，圓形區域內充滿垂直平面的勻強磁場（圖中未畫出），圓與x軸相切于坐標原點O，圓心坐標為。第三象限內存在方向的勻強電場，場強大小為E，軸上固定一足夠長的粒子接收薄板。一群質量為m、電荷量為q的粒子，沿方向以相同速度從第二象限射入圓形區域。粒子分布在區域內各處，經圓內磁場偏轉后均能從O點進入電場區域，并最終落在上區域（最遠落在C點）。忽略粒子重力及粒子間的相互作用，求：（1）該勻強磁場的磁感應強度；（2）的距離；（3）落在C處的粒子在磁場中運動的時間。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由幾何關系易得，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑由解得：由分析知，粒子帶正電，勻強磁場的方向垂直平面向外【小問2詳解】設粒子從O點進入電場區域時，速度與方向的夾角為，則設粒子打在上的位置到O點的距離為，在電場中運動的時間為t，則平行x軸方向：平行y軸方向：聯立解得：當，即時，取最大值可得：【小問3詳解】由（2）可知，落在C處的粒子進入電場時對應的結合幾何關系可得，該粒子在磁場中運動的時間又由聯立解得：15.如圖所示，物塊A（可視為質點）和木板B、C靜止在足夠長的光滑水平面上，A、B、C質量均為m。B右端固定一長為L的水平輕桿，輕桿右端光滑部分的長度為其總長的k倍（k未知），剩余左端為粗糙涂層部分。C內部有一中空的水平光滑通道，通道左端開口處為小孔D（通道和小孔的尺寸略大于輕桿截面尺寸）。當正對小孔的輕桿進入小孔后，僅輕桿涂層部分滑過小孔時，輕桿會受到小孔施加的大小恒定的水平阻力。某時刻，A、B獲得水平向右的相同初速度；當時，輕桿恰好全部進入通道且B、C恰好未發生碰撞。已知A、B間的滑動摩擦力與小孔對涂層的阻力大小相等，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，B、C足夠長且B、C間的碰撞為彈性碰撞，碰撞時間及空氣阻力不計。（1）求小孔對涂層的阻力大小f；（2）若，B、C發生碰撞后，輕桿的粗糙涂層部分恰好全部從小孔滑出，求；（3）若，求最終各物體的速度大小，以及從涂層開始進入小孔到最終穩定的總時間（用k、L、表示）。【答案】（1）（2）（3）見解析【解析】【小問1詳解】當時，B、C恰好未發生碰撞，此時A、B、C三者共速，設速度大小由分析知，該過程中，A、B始終保持相對靜止，對A、B、C整體由動量守恒定律有：由動能定理有：聯立解得：【小問2詳解】設B、C碰撞前瞬時速度大小分別為、，碰撞后瞬時速度分別為、，彈性碰撞滿足動量守恒定律和機械能守恒，聯立解得：，（可知碰撞后，B、C速度交換）由此可知，碰撞后，A、C（同步）做加速度相同的勻減速直線運動，B做勻加速直線運動，且A、B的相對位移等于B、C的相對位移，均為又由分析知，當粗糙涂層部分恰好全部從小孔滑出時，A、B、C三者共速且解得：因此，從A、B開始運動到粗糙涂層部分恰好全部滑出小孔過程中，