湖南省长沙市长郡中学2023-2024学年高三上学期期末适应性考物理Word版含解析.docx

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长郡中学2024届高三期末适应性考物理试卷本试卷共8页，15小题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项∶1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第卷一、选择题∶本题共6小题，每小题4分，共24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.辘轳是古代庭院汲水的重要机械。如图，井架上装有可用手柄摇转的辘轳，辘轳上缠绕绳索，绳索一湍系水桶，摇转手柄，使水桶起落，提取井水。是辘轳边缘上的一质点，是手柄上的一质点，当手柄以恒定的角速度转动时（　　）A.的线速度大于的线速度B.的向心加速小于的向心加速度C.辘轳对的作用力大小和方向都不变D.辘轳对的作用力大小不变、方向变化2.将乒乓球从某一高度静止释放后，与水平地板碰掩若干次后最终停在地板上。设乒乓球每次弹起的最大高度为前一次的倍，不计空气阻力，则在相邻的前后两次碰撞过程（　　）A.兵乓球的动能变化量相等B.岳乓球的动量变化量相等C.乒乓球损失的机械能相等D.乒乓球所受冲量之比为3.物理实验是物理理论研究的基石。关于下面几幅图说法正确的是（　　） A.图甲说明发生光电效应时，频率大的光对应的遏止电压一定小B.图乙说明在粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转C.图丙说明氡原子核衰变时，每过3.8天，发生衰变的原子核数目保持不变D.由图丁可以推断出，氧原子核比锂原子核更稳定4.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行投课，若梦天实验舱绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其轨道离地面的高度约为地球半径的倍。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转的影响，则（　　）A.漂浮在实验舱中的宇航员不受地球引力B.实验舱绕地球运动的线速度大小约为C.实验舱绕地球运动的向心加速度大小约为D.地球的密度约为5.如图所示，用金属制成的平行导轨由水平和弧形两部分组成，水平导轨窄轨部分间距为，有坚直向上的匀强磁场，宽轨部分间距为，有坚直向下的匀强磁场；窄轨和宽轨部分磁场的磴感应强度大小分别为和，质量均为金属棒垂直于导轨静止放置。现将金属棒自弧形导轨上距水平导轨高度处静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，两棒接入电路中的电阻均为，其余电阻不计，宽轨和窄轨都足够长，棒始终在窄轨磁场中运动，棒始终在宽轨磁场中运动，重力加速度为，不计一切摩擦。下列说法不正确的是（　　） A.棒刚进入磁场时，棒的加速度方向水平向左B.从棒进入磁场到两棒达到稳定过程，棒和棒组成的系统动量守恒C.从棒进入磁场到两棒达到稳定过程，通过棒的电量为D.从棒进入磁场到两㮔达到稳定过程，棒上产生的焦耳热为6.气排球轻，很适合老年人锻炼身体。某退休工人在打气排球时将一质量为的气排球以大小为的初速度奨直向上抛出，落回抛出点时的速度大小为。已知气排球在运动过程中所受空气阻力的大小与其运动速度大小成正比。若选坚直向上方向为正方向，选取抛出点为重力势能的零势能点，已知重力加速度大小为，则下列加速度和速度随时间变化的图象以及动能和机械能随高度变化的图象正确的是（　　）A.B.C.D.二、选择题∶本题共4小题，每小题5分，共20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。7.哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰瞿展则成为了人们操访冬季森幻之旅的最佳选择。冰雕展上有一块边长为的立方体的冰块，冰块内上下底面中心连线为，在处安装了一血可视为点光源的灯，已知冰的折射率为1.3.下列说法正确的是（　　） A.若光在冰块中发生全反射的临界角为，则B.由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出C.由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出D.从冰块正上方沿方向观察，点光源的视深仍是8.如图甲所示，一个匝的圆形导体线图面积，总电阻。在线图内存在面积的垂直线图平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其与图甲中线圈的两端分别相连接，其余电阻不计，下列说法正确的是（　　）A.内间的电势差B.内间的电势差C.内通过电阻的电荷量为D.内电阻上产生的焦耳热为9.一种新型潜水装置，可以通过浮力控制系统实现下潜和上升。某次试潜中该装置的速度时间图像如图所示，其中①为下潜的图像，②为返程上升的图像，已知加速和减速过程中加速度大小相等，潜水装置质量为，重力加速度为，忽略水的阻力和水平方向的运动，在这次试潜的整个过程中（　　） A.最大下潜深度为B.下潜过程所用总时间为C.上升过程中潜水装置所受浮力的冲量大小为D.潜水装置所受最小浮力与最大浮力之比为10.光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为，电场强度为、方向坚直向上，磁感应强度为、方向垂直纸面向外，重力加速度为，带电小球的比荷为。如图所示，现给小球一个向右的初速度，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为，下列说法正确的是（　　）A.小球在复合场中的运动时间可能是B.小球在复合场中运动的加速度大小可能是C.小球在复合场中运动的路程可能是D.小球的初速度大小可能是第II卷 三、填空题：本题共2小题，共16分。11.（6分）利用单摆测量重力加速度，实验操作如下：（1）使用游标卡尺测量实芯钢球的直径，如下图所示，钢球直径的读数为d=______mm∶（2）将器材按甲图方式连接，用刻度尺测量出悬点与钢球最上端间细线长度为l：使钢球按照乙图方式运动，摆角小于5°，钢球第1次经过最低点处开始计时，第n次经过最低点时的总时间为t，则重力加速度g=______；（用测得的物理量表示）（3）若钢球实际按图丙方式在水平面内做圆周运动，但仍然视作单摆，则测量出的重力加速度值______（填“偏大”或“偏小”）。12.（10分）小明的外婆家养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出来，温度测量是其中一个重要的环节。小明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他从自己的实验套装中找到以下器材：A.热敏电阻（常温下阻值约为几千欧姆）一个；B.电流表（满偏电流为300A，内阻为90Ω）；C.电阻箱（阻值范围为0~999.99Ω）；D.电阻箱（阻值范围为0~9999.9Ω）；E.滑动变阻器（最大阻值为10kΩ）；F.电源一个（电动势为3V，内阻不计）；G.单刀双掷开关一个；H.单刀单掷开关一个；I.导线若干。（1）由于没有电压表，小明设计了如图甲所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开关S1前，应该将滑动变阻器R1的滑片滑到______（填“a”或“b”）端，电阻箱R2应该选______（填“C”或“D”）并调到最大值，将开关S2打到1位置。将热敏电阻RT 放至某温度下的水中，调节滑动变阻器R1，让电流表达到接近满偏的值I，将开关S2打到2位置，逐渐减小电阻箱R接入电路的阻值，当电流表的示数再次为I时，此时电阻箱R的阻值就是此温度下热敏电阻RT的阻值，重复此方法得到如下数据：温度0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃阻值/kQ9.995.203.001.601.000.700.830.400.310.240.20（2）其中部分数据已经在如图乙所示的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并描绘出热敏电阻RT电阻随温度的变化曲线。（3）小明又设计了一个如图丙所示的电路通过电流表的示数来推算温度，可实现两种测量范围，其中______Ω（保留到小数点后2位），为了监测烧水壼内的水温，应该将开关打到______（填“”或“”）位置。四、计算题∶本题共3小题，其中第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分。13.（10分）“打水漂”是很多同学体验过的游戏，小石片被水平抛出，碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面滑行一小段距离再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图所示，某同学在岸边离水面高度处，将一块质量的小石片以初速度水平抛出。若小石片与水面碰撞后，坚直分速度反向，大小变为碚前的一半，水平分速度方向不变，大小变为碰前的，空气阻力及小石片与水面接触时间可忽略不计，重力加速度取求∶（1）第一次接触水面前睡间小石片的动能；（2）小石片第二次接触水面处与拋出点的水平距离。 14.（12分）在平面的轴上方区域范围内存在着范围足能大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射个（足够大）质量为、电荷量为，速度为的带电粒子。（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中均为已知量）（1）若放射源所发出的粒子恰好有不能到达轴，求磁感应强度为多大。（2）求第（1）问中，轴上能接收到粒子的区域长度。（3）若磁场仅限制在一个半径为的圆形区域内，圆心在坐标处。保持磁感应强度不变，在轴的正半轴上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求∶这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。15.（18分）如图，水平地面上放置一长度、质量的长木板。一可视为质点、质量、带电量的小物块放在木板上，小物块到木板右端距离。在距木板右端的虚线右侧，存在宽度的匀强电场，场强，方向㱖直向下。匀强电场右侧存在宽度，的匀强电场，场强，方向紫直向上。从时刻起，水平恒力作用在长木板上，木撤去。已知物块与长木板间的动摩擦因数， 长木板与水平地面间的动曆擦因数，物块带电量始终不变，重力加速度取，求∶（1）物块运动多长时间进入匀强电场；（2）物块漓开匀强电场时速度的大小；（3）物块最终停下来时，离木板右㙐的距离。长郡中学2024届高三期末适应性考物理参考答案题号12345678910答案一、选择题∶本题共6小题，每小题4分，共24分。1.B【解析】A。两质点同轴转动，角速度相等，根据由于质点的半径小于质点的半径，则的线速度小于的线速度，故A错误；B。根据结合上述可知，由于质点的半径小于质点的半径，则的向心加速小于的向心加速度，故B正确；CD。手柄以恒定的角速度转动时，即质点均在做约速圆周运动，质点受到重力与䢂转对的作用力，根据可知，由于合力提供向心力，合力方向时刻变化，即质点所受外力的合力大小不变、方向变化，重力大小与方向不变，根据力的合成法则，可知，䇎护对的作用力大小与方向均发生变化，故CD错误。故透B。2.D【解析】A。令前一次碰撞前后的速度大小分别为，则后一次碰撞前后的速度大小分别为，根据动能定理有，解得。则有兵兵球的动能变化量大小分别为，，由于，则有故A错误∶B。选择反弹后的速度方向为正方向，則兵兵球的动量变化量大小分别为，。由于，则有，故B错误：C。碰撞过程，兵兵球损失的机标能等于兵兵球减小的动能，根据上述可知，前一次碰捡损失的机械能大于后一次损失的机械能，故C错误；D。根据动量定理， 前后两次兵兵球所受冲量大小分别为。结合上述解得故D正确。故选D。3.D【解析】A。图甲说明产生光电效应时，频率大的光对应的反向遇止电压一定大，故A错误∶B。图乙说明在散射实验中，大多数数子经金箕后仍沿原来方向运动，只有少数粒子产生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故B错误：C。图丙说明氧原子核衰变时的规律是，每过3.8天，原子核发生衰变的数量下侓一半，原子核发生衰变的概率不变，故C错误；D。由图丁可知，质量数中等的原子核比结合能最大，原子核越稳定，图中氧的原子核是比埋的原子核更接近中等质量数的原子核，所以氣的原子核比理的原子核更稳定，故D正确。故选D。4.B【解析】A。漂浮在空间站中的字航员依然受地球的引力，所受引力提供做与速圆周运动的向心力，数A错误∶BC。设空间站的质量为，其所受万有引力提供向心力，有，解得。故B正确、C错误∶D。地球的平均密度约为故D错误。故魀B。5.B【解析】A。根据右手定则，楼进入然场时，棒的电流方向向外，则棒的电流方向向内：根据左手定则可得，棒的安培力方向向左，所以棒加速度方向水平向左，故A正确∶B。根据左手定则，棒受到的安培力方向都向左，故棒组成的系统合外力不为零，动量不守恒，故B错误∶C。对棒，根捨动能定理，解得。当棒达到稳定时即。对棒，由动量定理，对棒，由动量定理。通过棒的电荷量为，以上各式联立，解得，故C正确∶D。根根据能量守恒，解得，则b棒上产生的焦耳热为故D正确。故选B。6.D【解析】AB。上升过程中，加速度方向向下，大小为速度减小，加速度减小，加速度随时间的变化事在成小∶下降过程中，加速度方向向下，大小为，速度增加，加速度减小，加速度随时间的变化率的减小， 即加速度和速度随时间的变化拜一直成小，故错误∶C。根据动能定理可得，上升过程中，下降过程中，所以阵车大小应该越来超小，故C错误∶D。由功能关系可知，即在上升过程中斜举越来越小，在下降过程中钭草越杂越大，故D正确。故选D。二、选择题∶本题共4小题，每小题5分，共20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。7。【解析】A。若光在冰块中发生全反射的临界角为，则，故A正确∶BC。如图所示，在直角中，由几何关系可知，则由灯直接发出的光照到冰块上表面时都能从上表面射出，而。则由灯直接发出的光照到冰块四个侧面时不是都能从侧面射出，故B错误，C正确：D。实深是，视深为，根据折射半定义式结合几何关系可知可得故错误。故选。8。【解析】内根据法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为，回路电流。在时间内，增大，穿过线图的碰通量向外增加，根据枵次定律知，线图中产生的感应电流由流经电阻回到间的电势差。通过电阻的电荷量为故A错误C正确∶BD。在时间内，线圆产生的感应电动势为，感应电流为。根据楾次定律知，线圈中产生的忽应电流由流经电阻回到间的电势差，电阻上产生的焦耳热为，故正确。故选BCD。 9.BCD【解析】AB、设下潜的总时间为，由于下潜的位移大小和上升的位移大小相等，而图像与时间轴围成的面积表示位移，且由题意知加速和成速过程中加速度大小相等，而图像的钭斗的绝对值表示加速度的大小，则根据图像可得解得，由此可待最大下暃深度故A错误，B正确；C。取向上为正方向，设上升过程中，加速阶段薄力的冲量为，匀速阶投浮力的冲量为，减速阶段浮力的冲量为，期有，整理可得上升过程中浮力的冲量大小为故C正确∶D。加速阶段浮力最大，由牛顿第二定侓有，减速阶段浮力最小，由牛顿第二定律有，则可得。故D正确。故选BCD。10.AC【解析】带电小球的比荷为是，则有Eq=mg·则小球合力为洛伦兹力，所以小球在复合场中做与速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为，则小球运动情况有两种，轨迹如下图所示∶若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为，此时小球在复合场中的运动时间为。根据几何知识可得，其轨迹半径为。则根据洛伦羔力提供向心力有。可得，小球的速度为，则小球的路程为。小球的加速度为。若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为， 此时小球在复合场中的运动时问为。根据几何知识可得，其轨迹半径为。则根据洛伦兹力提供向心力有。可得，小球的速度为。则小球的路程为。小球的加速度为。故选AC。三、填空题∶本题共2小题，共16分。11.（6分，每空2分）（1）12.35（2）（3）偏大【解析】（1）20分度的游标卡尺精确度为，则钢球直径的读数为（2）据题意可知单摆的摆长为，钢球第1次经过最低点处开始计时，第次经过最低点时的总时间为，则单探的周期为，由单摆的周期公式，可得重力加速度为（3）设绳与中心线的央角为，由牛领第二定律有解得圆锥摆的周期为。故小球做圆锥挥运动比单摆的周期短，在时间内完成周期性的次数变多，由此测算出的重力加速度偏大。12.（10分，每空2分）（1）bD （2）（3）2.00【解析】（1）为防止电路中电流太大损坏电流表和电源，所以应该在闭合前将调到较大值位置，所以选端。小明使用的是等效替代的思想测量热敏电阻的阻值，常温下为几千欧姆，所以应选用的““D”电阻箱。（3）由题意可知温度越高，的阻值越小，通过电路的电流越大，两个档位中的温度最大值分别对应和，对应阻值分别为和，对应电流分别为和，所以，需要将现有电流表改装成具有两个量程的电流表。打向时为大量程档，对应温度为，此时有，同理打向时有，代入数据保。测量人体体温应该将开关打向位置更准确。四、计算题∶本题共3小题，其中第13题10分，第14题12分，第15题18分，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分。13.（10分）【解析】（1）小石片扡出做平扰运动，在坚直方向的分运动为自由落体运动，则有解得第一次接触水面前㫥间小石片的坚直分速度第一次接触水面前僢间小石片的动能解得（2）小石片从第一次譜撞水面后做斜扰运动，运动到第二次碰撞水面前的过程中，在空中运动的时间小石片第二次接触水面处与扰出点的水平距离 解得14.（12分）【解析】（1）由几关系可知左右两个相切圆为临界条件，由于有不能到达要轴，所以由几何关系知，磁场中做圆周运动半径为。洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得磁感应强度（2）粒子打轴上的范围如图所示，轴右㑬长度为轴左例，与轴相切，由几何关系知联立可得（3）粒子源打出的部分柱子恰好垂直打在挡板上，轨迹半径，轨透如下图，根据几何关系则有 物理答案（第6页，共9页）里直打在板上的区域有两部分，解得解得柆子源打出的部分柆子恰好重直打在挡板上的动量的变化量精子源打出的部分柱子恰好重直打在挡板上运动的最短时间社子源打出的部分柱子恰好重直打在挡板上运动的最长时间这部分柱子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力15.（18分）【解析】（1）在物块末进入电场时设其最大加速度大小为，则由牛顿第二定律有，解得当给木板施加恒力时，假设物块和木板能够保持相对静止，一起做匀加速直线运动，设共同加速度的加速度大小为，则对整体由牛领第二定律有代人数据解得则假设成立，在未撒去力的时间内物块的位移可知 则可知在力撤去前的某一时间内物块已经进入电场，设从开始运动到物块进入电场的施加为，由位移与时间的关系可得解得。（2）当物块进入电场后由于电场力竖直向下，增加了物块对木板的正压力同时边增加了木板对地面的正压力，因此可知木块仍相对于木板解止，在电场中，在力木撒去时，设物块和木板共同运动的加速度大小为，由牛额第二定律有解得即在物块进入电场中的时间内物块和木板一起做匀速直线运动，设其位移为，进入电场时的速度大小为，则有此时距进入电场的距禹为设在这投位移内物块和木板共同运动的加速度大小为，由牛倾第二定律有解得设物块和木板共同进入电场时的速度大小为，则由速度与位移的关系可得解得当进入纫强电场，电场力竖直向上，对物块在竖直方向有可知，物块在电场中做匀速直线运动，因此，物块离开次强电场时速度的大小为。 （3）设物块出电场所用的时间为，在物块出电场的过程中木板在电场中做匀减速直线运动的加速度大小为，则有解得设该过程中木板的位移为，可得则可得物块出电场时距禹木板右端的距离为此时木板的速度此后在两者达到共速前物块的加速度大小为，设木板的加速度大小为，对木板由牛顿第二定律有解得即物块出电场后做次减速直线运动，而木板做匀速直线运动，设达到共速所用时问为，根据速度时间关系可得解得则在该时间内物块和木板的位移分别为，则根据位移与时间的关系有