2024年重庆市高三二模物理试题及答案

2024年重庆市普通高中学业水平选择性考试
高考模拟调研卷物理(二)
物理测试卷共4页，满分100分。

考试时间75分钟。

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.我国相关法律规定，故意高空抛物，尚未造成严重后果，但足以危害公共安全的，依照刑法一百一十四条规定的以危险方法危害公共安全罪定罪处罚。

2023年3月5日，重庆市璧山区一私家车被高空坠下的鹅卵石砸坏、警方经现场侦查，锁定大致方位和楼层后，进一步走访确认为26楼住户内一小朋友将花盆中鹅卵石向下抛出所致。

若该鹅卵石抛出时的速度为水平方向，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.该鹅卵石在空中运动的时间不少于3s
B.该鹅卵石抛出时的初速度越大，在空中运动的时间越短
C.该鹅卵石砸车时的速度大小与抛出时的速度无关。

D.该鹅卵石的质量越大，砸车时的速度越大
2. 如果把重庆看成一幅大型立体山水画，那么在长江上划破天际的两组索道就是这幅画作里的“点睛之笔”。

如题2图所示，索道轿厢通过四根等长的吊臂吊在钢丝上，取每根吊臂的张力F 沿吊臂方向，每根吊臂与水平方向的夹角接近45°，轿厢和乘客的总重力为G 。

轿厢匀速运动时，F 与G 的关系最接近
A.
4G F =
B. 3G
F =
C. G
2F =
D. 23
G
F =
3. 如题3图1所示电路中，电源电动势E 恒定、内阻为r ，外电阻R 为可变电阻，则题3图2的纵坐标可能为
A. 电源电流
B. 电源输入功率
C. 电源输出功率
D. 电源效率
4. 根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心运动一周约49000 km 。

2023年9月21 日， 天宫课堂第四课在距地面高约 400 km 的中国“天宫”空间站开讲。

假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约 6400 km 的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”A. 线速度更大 B.周期更大
C. 加速度更大
D. 受地球引力一定更大
5. 如题5图1所示，xOy 平面内，x 轴上1x m =-和1x m =处分别固定A B 、两点电荷，一等势面恰好沿y 轴，0x >区域的部分等势面分布如题 5 图2 所示。

一带正电的点电荷仅在电场力作用下由a 点运动到b 点，下列说法正确的是
A. A B 、两点电荷电性相同, 电势a b ϕϕ>
B. A B 、两点电荷电性相同, 电势a b ϕϕ<
C. A B 、两点电荷电性不同，电势
a b
ϕϕ>D. A B 、两点电荷电性不同, 电势a b ϕϕ<
6. 如题6图1所示， 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭， 由饮料瓶、 硬纸片等环保废旧材料制作而成。

题6图2是水火箭的简易原理图：用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时发射，发射时可近似认为水从水火箭中向下以恒定速度 040/v m s =在不到0.1s 时间内喷完，使水火箭升空。

已知水和水火箭的质量分别为 120.40.3,m kg m kg ==、忽略空气阻力，水刚好喷完时，水火箭的速度最接近
A. 12 m/s
B. 30 m/s
C.50m/s
D.120m/s 7.一带负电粒子仅在电场力作用下沿x 轴运动，其速度随位置变化的关系图像如题7 图所示。

取O 点的电势为零，
下列说法正确的是
A. 02x 位置的电势是0x 位置电势的4 倍
B. 该电场为匀强电场
C. 该粒子做匀加速直线运动
D. 该粒子在00~2x x 段的动能增加量是00~x 段动能增加量的 4倍
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，有选错的得0分。

8.如题8图所示，某同学用20 N 的水平力推一水平地面上静止的箱子，箱子不会移动； 其他条件不变，改用25 N 的水平力时, 箱子加速度为0.25 m/s², 改用29N 的水平力时, 箱子加速度为0.50 m/s²。

据此可得A. 用20 N 的水平力推箱子时，推力小于箱子所受摩擦力
B. 箱子与水平地面间的滑动摩擦力为21 N
C. 箱子的质量为16 kg
D. 箱子与水平地面间的最大静摩擦力为 20 N
9. 某研究小组为研究一款篮球的性能，在篮球上安装了速度传感器。

如题9图1所示，某次测试时，由静止释放篮球的同时，竖直向下拍一次篮球，篮球第一次落地前的“速度─时间”图像如题9图2所示。

已知篮球质量
0.5m kg =，篮球与水平地面碰撞过程中损失的能量始终为碰撞前篮球动能的
1
6
，且碰撞后篮球速度反向, 篮球可视为质点, 重力加速度 g 取 10 m/s²。

则A. 释放点到水平地面的高度为0.8 m
B. 释放点到水平地面的高度为1.8 m
C. 篮球第一次反弹后上升的高度为0.3m
D. 篮球第一次反弹后上升的高度为1.5 m
10.如题10图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比， 12:1:4,n n =原线圈通过定值电阻R 与输出电压有效值恒定的交流电源相连，副线圈两端连接两个阻值均为4R 的定值电阻1R 和2R 。

下列说法正确的是A. 开关S 闭合后，R 的电功率增大
B. 开关S 闭合后，R 的电功率减小
C. 开关S 闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为9：4
D. 开关S 闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为81：50三、非选择题：本题共5 小题，共57分。

11. (6分)
某同学在学校利用频闪仪测重力加速度。

暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。

某时刻，将一小球从O 点由静止释放， 频闪仪每隔 0.04 s 闪光一次，题11 图是小球自由下落时的部分频闪照片示意图，照片中的数字是小球下落的距离(单位：cm)。

以下计算结果均保留两位有效数字。

(1) 该小球运动到C 处的速度大小为 m/s 。

(2) 所测重力加速度大小为
m/s 。

(3) 该小球运动到D 处的速度大小为
m/s 。

12. (10分)
锂离子电池是极具发展前景的重要能源存储装置之一，广泛应用于便携式电子产品和电动汽车等领域。

内阻是锂离子电池的重要参数之一，具有非常重要的研究意义。

某研究小组利用题12图1所示电路，对铭牌如题 12图2所示的某锂离子电池进行研究(该锂离子电池内阻不超过1Ω) 除开关和导线外，可选的其他实验器材有：
A. 电压表 (量程0~3.0 V)
B. 电流表(量程0~0.6 A)
C. 定值电阻(阻值 2 Ω, 额定功率5 W)
D. 定值电阻(阻值 20 Ω, 额定功率 10 W)
E. 滑动变阻器(阻值范围0 -10 Ω, 额定电流 2 A)
F. 滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω, 额定电流 2 A)(1) 为尽量准确、方便地测出该锂离子电池的内阻，定值电阻 R₀应该选择 滑动变阻器R 应该选择
(填相应器材前的字母标号)
(2) 正确选取器材后，电压表应接在
(选填“a”“b”) 处。

(3)闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片位置，得到多组电压表和电流表的数值U 和I ，并作出对应的U I -图像如题 12图3所示。

由此可得，该锂离子电池的电动势为 V , 其内阻为
Ω。

(结
果均保留两位小数)
13. (10分)
滑梯是儿童喜欢玩的游乐设施之一。

如题13图所示，一质量30m kg =的儿童从高 2.0h m =、倾斜部分占地长 4.0l m = 的固定滑梯上由静止滑下，到达滑梯倾斜部分底端时的速度大小 0 2.0/v m s =。

已知滑梯水平部分与倾斜部分的材料相同，该儿童经过这两部分的连接处时速度大小不变，该儿童可视为质点，重力加
速度g 取2
10/ m s ，不计空气阻力。

求：
(1) 该儿童刚到达滑梯倾斜部分底端时损失的机械能；(2) 为使该儿童不滑出滑梯，滑梯水平部分的最小长度。

14. (13分)
2023年5月，我国科研人员根据“祝融号”火星车观测数据，首次发现火星车着陆区的沙丘表面有含水特征，经过研究认为是因降霜或降雪所致，进一步证实了火星上存在液态水。

某兴趣小组为“祝融2号”设计了探测火星大气成分的探测仪器，其原理如题 14 图所示：虚线PQM 左侧为离子接收器、右侧存在范围足够大的匀强磁场，虚线PQ 与水平方向的夹角为45°，虚线OM 竖直； 被探测的大气分子进入电子轰击源后，均会成为电荷量为e 的负离子(质量与原大气分子质量相同，速度为零)，该负离子经过电压恒为U 的电场加速后，从与离子接收器1的右端点P 相距L 处的小孔O (即OP L =) 垂直进入匀强磁场。

已知质量为n 的负离子恰好运动到P 点被离子接收器1接收，离子接收器1的竖直宽度为3L ，不计重力及离子间的相互作用力。

求:
(1) 该匀强磁场的磁感应强度大小；
(2) 质量为18u 的水分子进入该仪器后，会被哪个接收器接收?
15. (18分)
如题15 图所示，一边长为1.5R的正方体物块静置于足够长的光滑水平面上，该正方体物块内有一条由半径为R四分之一圆弧部分和竖直部分平滑连接组成的细小光滑圆孔道。

一质量为m的小球(可视为质点)，以初速度
v 恰好能到达孔道最高点。

孔道直径略大于小球直径，孔道粗细及空气阻力可不计，0
重力加速度为g。

(1) 求该正方体物块的质量；
(2) 求小球离开孔道时的速度；
t，求小球到达孔道最高
(3)小球从进入孔道至到达孔道最高点的过程中，小球在孔道圆弧部分运动的时间为
点时，该正方体物块移动的距离。

物理(二) 参考答案
1~7 ABCBDCA 8 BC 9 AD 10 AD 解析：
1. A 。

该鹅卵石水平抛出后只受重力作用，在竖直方向做自由落体运动，取每层楼高约3m ，由 2
12
h gt =得， 该鹅卵石在空中运动的时间约为
3,t s =
==>选项A 正确； 该鹅卵石下落的高度一定，下落时间与抛出时的速度无关，选项B 错误； 由机械能守恒定律 22
01122
mv mv mgh -=得，该鹅卵石砸在车辆上时
的速度大小
v =
与抛出时的速度有关，与质量无关，选项C 、D 均错误。

2. B 。

由图可知, 四根吊臂对称分布,有445,Fsin G ︒= 得
,4sin453
G G
F ==≈ 选项B 符合题意，故选 B 。

3. C 。

电源电流 ,E
I r R
=
+即电源电流随外电阻增大而减小，选项A 不符合题意； 电源输入功率 2
,E P EI r R ==+入即电源输入功率随外电阻增大而减小，选项B 不符合题意； 电源输出功率
2
22,2E E P R r r R R r
R -
⎛⎫==
⎪+⎝⎭++出当r=R 时取最大值，即电源输出功率随外电阻增大而先增大后减小，选项C 符合题意； 电源效率()22I 1,1P R r P I r R R
η===++出
入即电源效率随外电阻增大而增大，选项D 不符合题意。

故选C 。

4. B 。

由题知， “天庭”绕地心做匀速圆周运动的轨道半径 490007803,22C r km km ππ
==≈ “天宫”绕地心做匀速圆周运动的轨道半径()'6404006800r R h km km =+=Ω+= , 故'r r < , 又由万有引力提供向心力有
22224,GMm v ma m m r r r T π=== 得
22GM a v T r ===、 可知轨道半径越大，加速度越小、速度越小、周期越大，选项B 正确，选项A 、C 错误； 不知道“天庭”和“天宫”的质量关系，无法判断两者所受地球引力大小，选项D 错误。

5. D 。

由一带正电的点电荷仅在电场力作用下从a 点运动到b 点的运动轨迹易得，点电荷B 带正电，又由一等势面恰好沿y 轴，结合0x > 区域的等势面分布可得，点电荷A 带负电，且A 、 B 两点电荷所带电荷量相等，即A 、B 两点电荷带等量异种电荷； 点电荷B 带正电，靠近B 的等势面电势较高，因此a b 、 两点处的电势满足
a b ϕϕ< ;故选项D 符合题意，故选D 。

6. C 。

由于水在不到0.1s 时间内喷完，可知水和水火箭间的作用力较大，水和水火箭的重力可以忽略，水和水火箭组成的系统动量近似守恒，有 1020,m v m v -= 解得水火箭的速度 1020.440
/53/,0.3
m v v m s m s m ⨯=
== 选项C
符合题意，故选C 。

7. A 。

由于 V x - 图像为直线，可知该粒子在0x 处的速度大小为
,2
v O 点的电势为零、 电势能为零， O 点的速度为零、动能为零，该粒子仅受电场力，其电势能与动能之和不变，有 2
2
0201110,222
v q m q mv ϕϕ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭得
214,ϕϕ=选项A 正确；取00~x 段该粒子所受平均作用力为1F ，00~2x x 段该粒子所受平均作用力为2F ，由
动能定理有，00~x 段10100,~2F x E x x =
段 202,F x E =∆得 213,F F =可知该粒子在运动过程中所受合外力增大，加速度增大，电场增强，选项B 、C 错误； 由 V x - 图像可知，该粒子在00~x 段的动能增加量为
2
2010110,228v E m mv ⎛⎫∆=-= ⎪⎝⎭在00~2x x 段的动能增加量为 2
22
020011133,2228
v E mv
m mv E ⎛⎫∆=-==∆ ⎪⎝⎭ 可知00~2x x 段的动能增加量是00~x 段动能增加量的 3 倍，选项D 错误。

8. BC 。

用20N 的水平力推一水平地面上静止的箱子，箱子不动，其受力平衡，此时箱子所受静摩擦力等于水平推力，选项A 错误； 由牛顿第二定律有： 1122,,F f ma F f ma -=-= 代入数据解得：箱子的质量16m kg = ，箱子与水平地面间的滑动摩擦力21f N = ，选项B 、C 正确；箱子与水平地面间的滑动摩擦力为21N ，最大静摩擦力大于或等于滑动摩擦力，箱子与水平地面间的最大静摩擦力大于 20N ，选项D 错误。

9. AD 。

0~0.2s 时间内， 篮球的 v t - 图像与t 轴围成的面积即为释放点到水平地面的高度，由此可得
()11
50.1560.10.8,22
h m m m =⨯⨯+⨯+⨯=选项A 正确、选项B 错误; 由 v t - 图像知, 0.1~0.2s 时间内,篮球的加
速度 22265
/10/,0.1
a m s m s g -===可见篮球所受阻力可忽略，因此篮球第一次反弹后上升到最高点过程中，篮球的机械能守恒，篮球第一次落地的速度 16/,v m s =设第一次反弹上升的高度为1h ，由机械能守恒定律有
21115
,26
mv mgh ⨯= 解得 1 1.5,h m = 选项D 正确、选项C 错误。

10. AD 。

把 R 看成电源内阻，把副线圈及变压器等效为外电阻、串联在原线圈中，开关S 闭合后，外电阻变小，原线圈电流增大，R 的电功率增大，选项A 正确，选项B 错误； 设开关S 断开时，变压器副线圈电流为I 、电源电压为U ，对理想变压器有
11121
,44
U n I I R I n ===⋅ 得变压器原线圈两端电压和电流分别为 1144,4
I R
U IR I I ⋅=
==、原线圈与电源回路满足 115,U U I R IR =+= 设开关S 闭合时，变压器副线圈电流为'I ，电阻 1R 和 2R 总电阻为2R ，同理可得 294,42I R U I R I R '⋅=+=＇＇ 得 99
5,,210I IR I R I ''== 因此开关S 闭合前、后，该理想变压器的输出功率之比为
22481,250P I R P I R ='⋅=⋅选项D 正确，选项C 错误。

11. (6分)
(1) 1.1(2分)
(2) 9.7(2分)
(3) 1.5(2分)解析：
(1) 取由O 到A 点, 下落时间为 0.04s, 重力加速度约为 10m/s², 由 2
10.80.502
h gt cm cm =
=>可知，第一段OA 的时间间隔小于0.04s ，因此不能直接用OC 的距离来计算 C 处的速度。

匀变速直线运动的中间时刻速度等
于平均速度，可得小球运动到C 处的速度大小 11.30 2.55
/ 1.1/220.04
BD c x v cm s m s T ∆-===⨯。

(2) 根据逐差法可得，重力加速度 2C C 222
1.55
/9.7/0.04
D B h h h g cm s m s T T -====。

(3) 小球运动到 D 处的速度大小()· 1.19.70.04/ 1.5/b c v v g T m s m s =+=+⨯= 。

12. (10 分)
(1) C(2分) E(2分)(2)a (2分)
(3) 3.78(3.76~3.79均可) (2分) 0.47 (0.43~0.48 均可) (2分)解析：
(1) 若选阻值为20Ω的定值电阻，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流最大约为
3.7
0.185,20
E I A A R =
==使用电流表(量程0~0.6A)测量误差较大，因此定值电阻应选 2Ω，故选C ； 若选阻值范围0~100Ω的滑动变阻器接入电路. 侧操作困难、读数误差大，因此滑动变阻器应选阻值范围0~10Ω，故选E 。

(2)电压表接在“a ”点相当于增加了电源内阻，可使测量时电压表变化范围大，操作方便，偶然误差小，也可
避免电压表超出量程。

(3) 由闭合电路欧姆定律，有 ()0,E U I R r =++得 ()0,U I R r E =-++， 由 U I - 图像的截距可知，该锂离子电池的电动势 3.78E V = , 斜率 0 2.30 3.78
2.47;0.60
I
U R r -+=
-
Ω≈Ω- 解得该锂离子电池的内阻
.47r Q =Ω 。

13. (10分)
解：(1) 该儿童刚到达滑梯倾斜部分底端时，损失的机械能 2
01540J 2
E mgh mv =-=横①(4分) (2) 该儿童在滑梯倾斜部分运动时，由动能定理有： 2
01,2
mgh fx mv -=
②(1分)取滑梯倾斜部分倾角为θ，其中滑动摩擦力f mgcos μθ= (1分) ③斜面长/x l cos θ= ④(1分)
联立②③④式解得，该儿童与滑梯间的动摩擦因数0.45μ= ⑤若该儿童滑到滑梯水平部分末端恰好静止，由动能定理有： 2
0102
mv mgL μ-=-⑥(1分)联立⑤⑥可得：滑梯水平部分的最小长度 4
9
L =
⑦(2分)14.(13 分)
解：(1) 负离子经过加速电场时，由动能定理有： 2
12eU mv =
①(2分)负离子在磁场中做匀速圆周运动，有： 2mv
e B r
ν=②(2分)
由①②式解得：负离子在匀强磁场中运动的半径
r =
③(1分)质量为u 的负离子恰好在 P 点被离子接收器1 接收，由几何关系得：
该负离子在磁场中运动的轨迹半径 12
L
r =
④(1分)由③④式解得：该匀强磁场的磁感应强度
B =(2分)
(2) 取负离子恰好从离子接收器1的下边缘Q 点进入离子接收器1，由几何关系得： ()()2
2
2
2243,L r L r -+= 得 225
8
r L =
⑥(2分)结合③④⑥得：离子接收器1 能接收到的最大质量满足 2
21221254m r u r ⎛⎫
== ⎪
⎝⎭
即离子接收器1 能接收到的最大质量： 2
12539.06184m u u u ⎛⎫
==> ⎪⎝⎭
⑦(2分)
故质量为18u 的水分予进入该仪器后，会被离子接收器1 接收(1分)
15. (18分)
解：(1) 小球在孔道竖直部分运动时，小球和物块在水平方向速度相等，到达孔道最高点时竖直速度为0。

设小球到达孔道最高点时速度为 V 、 物块质量为 M ，小球从进入孔道至到达最高点过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，有：
()0mv M m v =+ ①(2分) , ()220
11
1.522
mv M m v mg R =++⋅②(2分)联立①②解得：
,2
m
v M ==④(1分)
(2) 小球从进入孔道到离开孔道过程中，小球和物块组成的系统机械能守恒、水平方向动
量守恒以水平向右为正方向，有：
012mv my Mv =+⑤(2 分), 222012111222
mv mv Mv =+⑥(2分)
解得： 201041
33
v v v v ====
即小球离开孔道时速度大小为方向与初速度相同， 即水平向右(1分)
(3)小球和物块在水平方向仅在彼此作用力下运动，且小球和物块在水平方向所受合力大小相等由牛顿第二定律F ma = ， 且 ,2m
M =
得 2
a a =块球⑧a.小球从进入孔道至到达孔道最高点的过程中，在孔道圆弧部分运动的时间t₀内：任意同一时刻，小球与物块在水平方向的瞬时速度分别为
0,,v v a t v a t =-= 球球块块 且 ,2
a a =
块球 得: 012v v v =-球块 ⑨(1分)
该时间0t 内，小球和物块的位移分别为 001,,2x v t v t v t x v t =∑∆=-
∑∆=∑∆球球球块块 得 001
2
x v t x =-球块⑩(1分)又由分析知，该时间t₀内，小球和物块的相对位移为 x x R -=球块⑪(1分)联立⑩⑪解得： ()0023
v t R x -=
块⑫(1分)
b.小球离开孔道圆弧部分至到达孔道最高点过程中：小球在竖直方向做竖直上抛运动，有： 2
11.52
R R gt -=
⑬(1分)该过程中，物块在水平方向做匀速直线运动，物块的位移 'x vt =块⑭(1分)联立③⑬⑭解得: '2x R =块⑮(1分)
综上可知，小球到达孔道最高点时，物块移动的距离 4'23
R
x x x t ≠+=块块⑯(1分)。