2023届陕西省商洛市丹凤中学高三下学期适应性训练（六）物理试题

2023届陕西省商洛市丹凤中学高三下学期适应性训练（六）物理试题

考生须知：

1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：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、极地卫星的运行轨道经过地球的南北两极正上方（轨道可视为圆轨道）．如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬45°A点的正上方按图示方向运行，经过12h后再次出现在A点的正上方，地球自转周期为24h．则下列说法正确的是

A．该卫星运行周期比同步卫星周期大    

B．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次

C．该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度小

D．该卫星所有可能角速度的最小值为

2、如图所示，电路中所有原件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是（　　）

A．入射光强较弱

B．入射光频率太高

C．电源正负极接反

D．光照射时间太短

3、如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　）

A．卫星的运动属于匀变速曲线运动

B．张角越小的卫星，其角速度越大

C．根据已知量可以求地球质量

D．根据已知量可求地球的平均密度

4、下列说法中正确的是（    ）

A．物体的温度升高时，其内部每个分子热运动的动能一定增大

B．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的

C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能一定增大

D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力一定减小

5、如图所示，一定质量的通电导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上，在图所加各种大小相同方向不同的匀强磁场中，导体棒ab均静止，则下列判断错误的是

A．四种情况导体受到的安培力大小相等

B．A中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零

C．B中导体棒ab可能是二力平衡

D．C、D中导体棒ab与导轨间摩擦力可能为零

6、如图所示，将一个质量为m的半球形物体放在倾角为37°的斜面上，用通过球心且水平向左的力F作用在物体上使其静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，.要使半球体刚好沿斜面上滑，则力F的大小是（    ）

A．mg B．2mg C．3mg D．4mg

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、如图所示，半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，过(－2R，0)点垂直x轴放置一线型粒子发射装置，能在0<y<R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度均为ν、带正电的同种粒子，粒子质量为m，电荷量为q。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转恰好击中y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是

A．粒子击中点距O点的距离为R

B．磁场的磁感应强度为

C．粒子离开磁场时速度方向相同

D．粒子从离开发射装置到击中y轴所用时间t的范围为＜t<

8、在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距离为L，月球运动的周期为T。利用（　　）

A．“模型一”可确定地球的质量

B．“模型二”可确定地球的质量

C．“模型一”可确定月球和地球的总质量

D．“模型二”可确定月球和地球的总质量

9、如图，匀强磁场与平面垂直且仅分布在第一象限，两个完全相同的带电粒子、从轴上的点以相等速率射入磁场，分别经过时间、后从轴上纵坐标为，的两点垂直于轴射出磁场。已知两带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为，半径为，粒子射入速度方向与轴正方向的夹角为。、间的相互作用和重力可忽略。下列关系正确的是（　　）

A． B． C． D．

10、下列各种说法中正确的是（  ）

A．布朗运动是分子热运动的宏观现象，可以发生在固体、液体和气体中

B．扩散现象反映了分子的无规则运动，可以发生在固体、液体、气体的任何两种中

C．分子力较大时，分子势能较大；分子力较小时，分子势能较小

D．液晶分子排列比较整齐，但不稳定，其光学性质随温度的变化而变化

E.只要是具有各向异性的物体一定是晶体，具有各向同性的物体不一定是非晶体

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。

(1)实验的主要操作如下：

①按图组装好实验器材；

②让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；

③记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1、t2；

④改变光电门 B 的位置，进行多次实验。

为完成该实验，还缺少的主要操作是_____；

(2)实验中还需要测量的物理量有_____；

①滑块的长度 D；

②遮光条的宽度 d；

③两个光电门之间的距离 L；

④滑块（含遮光条）的质量 M；

⑤钩码的质量 m。

(3)对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量Ep=_______；动能的增加量Ek=_____；（用上述所给的字母表示）

(4)实验小组处理采集的多组数据并在坐标系Ep-Ek中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是_______。

12．（12分）LED灯的核心部件是发光二极管，某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表（量程3V，内阻约3k），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5），滑动变阻器（0-20），电池组（内阻不计），电键和导线若干，他设计的电路如图（a）所示，回答下列问题：

(1)根据图（a），在实物图（b）上完成连线________；

(2)调节变阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25mA挡，闭合电键；

(3)某次测量中，多用电表示数如图（c），则通过二极管的电流为________mA；

(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示，由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻________（填“增大、“减小”或“不变”）；当电流为15.0mA时，正向电阻为________（结果取三位有数字）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，半径为的光滑圆弧AB固定在水平面上，BCD为粗糙的水平面，BC和CD距离分别为2.5 m、1.75 m，D点右边为光滑水平面，在C点静止着一个小滑块P，P与水平面间的动摩擦因数为，容器M放置在光滑水平面上，M的左边是半径为的光滑圆弧，最左端和水平面相切于D点。一小滑块Q从A点正上方距A点高处由静止释放，从A点进入圆弧并沿圆弧运动，Q与水平面间的动摩擦因数为。Q运动到C点与P发生碰撞，碰撞过程没有能量损失。已知Q、P和M的质量分别为，重力加速度取，求：

(1)P、Q第一次碰撞后瞬间速度大小；

(2)Q经过圆弧末端B时对轨道的压力大小；

(3)M的最大速度。

14．（16分）如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。

某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A的内侧安装一个薄片式压力传感器（它不影响小球运动，在图中未画出）。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h，记录小球通过最高点时对轨道（压力传感器）的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F，把这些数据标在F-h图中，并用一条直线拟合，结果如图所示。

为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=10m/s2。请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：

（1）当释放高度h=0.20m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小v；

（2）圆轨道的半径R和小球的质量m；

（3）若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条件。

15．（12分）如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求：

（1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小：

（2）电场强度E的大小；

（3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。

参考答案

一、单项选择题：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、D

【解析】
地球在12h的时间内转了180°，要使卫星第二次出现在A点的正上方，则时间应该满足 T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），当n=0时，周期有最大值T=16h，当n的取值不同，则周期不同，则该卫星运行周期比同步卫星周期小，选项A错误；由以上分析可知，只有当卫星的周期为16h时，每隔12h经过A点上方一次，选项B错误； 卫星的周期小于同步卫星的周期，则运转半径小于同步卫星的半径，根据可知，该卫星运行的加速度比同步卫星的加速度大，选项C错误；该卫星的最大周期T=16h，则最小的角速度为：，选项D正确.

2、C

【解析】
A．根据光电效应方程

可知光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系，A错误；

B．若入射光频率太高，则一定大于金属的极限频率，故一定可以发生光电效应，电流计中可能电流通过，B错误；

C．电源正负极接反时，光电管加上反向电压，光电子做减速运动，可能不能到达阳极，电路中不能形成电流，C正确；

D．光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系，D错误。

故选C。

3、D

【解析】
A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；

B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得

可知张角越小，r越大，根据

得

可知r越大，角速度越小，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力，则有

解得地球质量为

因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；

D．地球的平均密度

则

知可以求出地球的平均密度，故D正确。

故选D。

4、B

【解析】

物体的温度升高时，其内部分子的平均动能变大，并非每个分子热运动的动能都增大，选项A错误；气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项B正确；宏观物体的机械能与微观分子的动能无关，选项C错误；分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大，选项D错误；故选B.

5、D

【解析】
A．导体棒受到的安培力F=BIL，因B大小相同，电流相同，故受到的安培力大小相等，故A正确，不符合题意；

B．杆子受竖直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，故B正确，不符合题意；

C．杆子受竖直向下的重力、竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，故C正确，不符合题意；

D．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，D杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力，故D错误，符合题意；

故选D.

【名师点睛】

此题是物体的平衡及安培力的问题；解决本题的关键掌握安培力的方向判定，以及能正确地进行受力分析，根据受力平衡判断杆子受力；此题难度不大，考查基本知识的运用能力.

6、B

【解析】
分析半球形物体的受力，如图所示

物体刚好沿斜面上滑时，由平衡条件得：

，

联立两式解得

A． mg，与分析不符，故A错误；

B． 2mg，与分析相符，故B正确；

C．3 mg，与分析不符，故C错误；

D．4 mg，与分析不符，故D错误；

故选：B。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、ABD

【解析】
由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点，由最高点射出的只能击中（0，R），则击中的同一点就是（0，R），即粒子击中点距O点的距离为R，所以A选项正确。从最低点射出的也击中（0，R），那么粒子做匀速圆周运动的半径为R，由洛仑兹力提供向心力得：，则磁感应强度 ，所以选项B正确。粒子运动的半径都相同，但是入射点不同，则粒子离开磁场时的速度方向不同，选项C错误；显然偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转90°，在磁场中的时间最长，最长时间为。从最高点直接射向（0，R）的粒子时间最短，则最短的时间为，所以选项D正确。故选ABD。

【点睛】

看起来情况比较复杂，但涉及的问题却是常规问题，本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则其做匀速圆周运动的半径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式能求出最长和最短时间。

8、BC

【解析】
AC．对于“模型一”，是双星问题，设月球和地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R，间距为L，运行周期为T，根据万有引力定律有

其中

解得

可以确定月球和地球的总质量，A错误，C正确；

BD．对于“模型二”，月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有

解得地球的质量为

可以确定地球的质量，无法确定月球的质量，B正确，D错误。

故选BC。

9、CD

【解析】
A．由题意可知两粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角之和为，因为粒子b的轨迹所对应的圆心角为，所以粒子a运动轨迹所对应的圆心角为，则

故A错误；

BCD．粒子a、b运动时间之和为，即

由几何知识可知

，

故

、

故B错误，CD正确。

故选CD。

10、BDE

【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体、气体中的固体小颗粒的运动，所以只能发生在液体和气体中，故A错误；

B．扩散现象是两种物质的分子相互进入对方，可在固、液、气三种物质中任两种中发生，故B正确；

C．当分子力表现为引力时，随分子间的距离增大，分子力先增后减，但分子势能一直增大，故C错误；

D．液晶分子在特定的方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力和外加电压等的变化，都会引起液晶光学性质的变化，故D正确；

E．单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，故E正确。

故选BDE。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、将气垫导轨调节水平    ②③④⑤    mgL        气垫导轨没有调水平且B端偏低   

【解析】
(1)[1]．为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；

(2)[2]．滑块经过两个光电门时的速度分别为

则要验证的关系为

则要测量的物理量是：②遮光条的宽度 d；③两个光电门之间的距离 L；④滑块（含遮光条）的质量 M；⑤钩码的质量 m。

(3)[3]．对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量

Ep=mgL；

[4]．动能的增加量

Ek=；

(4)[5]．根据 Ep-Ek图像，若Ep=Ek则直线倾角为45°，而现在图中直线倾角为42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑块的重力做正功造成的，即气垫导轨没有调水平且B端偏低。

12、    左    19.0    减小    181-184   

【解析】
(1)[1]．根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

(2)[2]．滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。
(3)[3]．电流表量程为25mA，读量程为250mA的挡，示数为190mA，则通过二极管的电流为19.0mA；
(4)[4]．由图示图象可知，随着二极管两端电压增加，通过二极管的电流增大，电压与电流的比值减小，则二极管的正向电阻随电压增加而减小；
[5]．由图示图象可知，当电流I=15.0mA=0.015A时，U=2.72V
电阻阻值

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）-8m/s  4m/s（2）43.8N（第一次）和17.8N（第二、三次）（3）5m/s

【解析】
（1）物体Q从开始下落，到到达C点的过程，由动能定理：

解得

v1=12m/s

Q运动到C点与P发生碰撞，则：

联立解得：

v2=-8m/s

 v3=4m/s

（2）碰撞后Q向左滑行，设Q第二次到B点时速度为，由动能定理有

Q第二次在B点，设轨道对Q的支持力大小为，应用向心力公式有

解得

Q滑上圆弧轨道AB后再次滑下，第三次经过B点时的速度大小仍为，轨道对Q的支持力大小仍为，之后Q一直向右运动，最终停在BD上，且与P无碰撞，所以由牛顿第三定律可知，Q在B点对轨道的压力大小为（第一次）和（第二、三次）

（3）P、Q碰撞后P向右滑行，设P点运动到D点速度为，由动能定理有

解得

P滑上M的轨道过程M向右加速，从轨道上滑下，M仍向右加速，则P滑到水平面时M有最大速度，设P刚到水平面时，M和P的速度分别为和，为M的最大速度，P从滑上到回到水平面，P和M水平方向动量守恒，初末两态总动能相等，则有

联立解得

14、（1）（2）R=0.12m ，m=0.02kg（3）h≤0.12m或者h≥0.3m

【解析】
（1）设小球质量为m，对于从释放到轨道最低点的过程，根据动能定理，有

解得：

（2）设小球到达A点速度为vA，根据动能定理

在A点，设轨道对小球的压力为N，根据牛顿第二定律：

根据牛顿第三定律

N=F

联立上述三式可得：

对比F-h图像，根据斜率和截距关系，可得：

R=0.12m

m=0.02kg

（3）假设h=h1时，小球恰好到达最高点A，此时F=0

由F-h图像可得：

h1=0.3m

假设h=h2时，小球恰好到达圆轨道圆心的右侧等高点，此过程根据动能定理：

解得：

h2=R=0.12m

综上，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足：

h≤0.12m或者h≥0.3m

15、（1）；（2）；（3）。

【解析】
（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示．设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为R1．由几何关系有：

得：

根据洛伦兹力提供向心力有：

得：

（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，由几何关系有：

v0=vcos60°=v

粒子刚出电场时

vx=vsin60°=v

粒子在电场中运动时间为：

vx=at

可得：

（3）由几何关系知，粒子在圆形磁场中运动的时间

而

结合得