安徽省合肥市2023届高三物理下学期考前物理适应性练习试题（四）（Word版附解析）

2023年安徽省合肥市高三考前物理适应性练习（四）

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　）

A. 新核X比少了一个中子

B. 被检者发烧时会促使衰变加快，导致检测不准

C. 若有2个原子，则经过5730年后就一定会有1个发生衰变

D. 衰变产生的粒子可能是来自于药物化学反应中得失的电子

【答案】A

【解析】

【详解】A．由电荷数和质量数守恒得，新核X比多一个质子，质量数不变，即X比少了一个中子，A正确；

B．衰变快慢与原子核内部因素有关，与外部条件无关，B错误；

C．半衰期表示的是微观世界原子核的概率行为，并不能表示某个原子经过半衰期一定会发生衰变，C错误；

D．衰变的实质是原子核的一个中子变成质子的同时释放一个电子，这个过程是无法通过化学反应得到的，D错误。

故选A。

2. 如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地高度为h且小于杆长，吊锅和细铁链的总质量为m，支架与铰链间的摩擦忽略不计，则（　　）

A. 吊锅受3个力

B. 减小h时，每根轻杆对地面压力减小

C. 减小h时，每根轻杆对地面摩擦力增大

D. 每根轻杆受到地面的作用力大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．吊锅受到自身重力及细铁链的拉力两个力的作用，故A错误；

B．以整个装置为研究对象，设地面对每根杆的支持力为，根据受力平衡可得

解得

显然减小h，仍然保持不变，根据牛顿第三定律知每根杆对地面的压力不变，B错误；

C．以吊锅和细铁链为研究对象，设每根杆中的弹力为，杆与竖直方向夹角为，在竖直方向上，受力平衡有

解得

水平方向上，地面对杆的摩擦力为

当减小h时，增大，则可知增大，根据牛顿第三定律可知：每根轻杆对地面的摩擦力均增大，故C正确。

D．以杆为研究对象，设每根轻杆受到地面的作用力大小为F，则有

故D错误。

故选C。

3. 四根长直导线通有相同大小的电流，导线的截面是正方形的四个顶点，其中导线电流垂直纸面向里，导线电流垂直纸面向外，每根导线在中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则O点的磁感应强度是（　　）

A. 大小为，指向 B. 大小为，指向连线中点

C. 大小为，指向连线中点 D. 大小为，指向连线中点

【答案】C

【解析】

【详解】据右手螺旋定则可知，4根通电直导线在O点产生的磁感应强度如图所示

则O点的磁感应强度是

方向指向连线中点。

故选C。

4. 无线手机充电技术的应用，让手机摆脱了“充电线”的牵制，手机使用者做到了“随用随拿，随放随充”。正在无线充电的手机无线充电器简化示意图如图所示，其工作原理与理想变压器相同。已知发射线圈与接收线圈的匝数比为，端的输出电流，则下列说法正确的是（　　）

A. 手机充电利用了自感现象

B. 内发射线圈中电流方向改变次

C. 发射线圈端输入电流的有效值为

D. 接收线圈的输出功率与发射线圈的输入功率之比为

【答案】C

【解析】

【详解】A．手机充电利用了互感现象，故A错误；

B．由题意可知电流的变化频率为105Hz，故内发射线圈中电流方向改变2×次。故B错误；

C．接收线圈CD端输入电流的有效值为

发射线圈端输入电流的有效值为

故C正确；

D．根据变压器工作原理可知，接收线圈的输出功率与发射线圈的输入功率之比为1:1.故D错误。

故选C。

【点睛】理解理想变压器的原理及特点，根据理想变压器的特点，确定原副线圈的关系。

5. 在电子技术中，静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示。虚线表示这个静电场在平面内的一簇等势线，等势线形状相对于轴、轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。当一个电子经过P点（-x0，y0）时，速度与x轴平行大小为，如图。该电子通过电场区域时仅在轴上方运动。在通过电场区域（-x0，x0）过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 通过y轴时速率小于

B. 在x轴左右两侧运动的时间是

C. 图示的电子到达时速度水平向右

D. 从P点到y轴和从y轴到的过程中，电场力做功相等

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据

由于等势线的电势沿x轴正向增加，则有

可知

即通过y轴时速率大于，A错误；

B．由于电场线与等势线垂直，且沿电场线电势逐渐降低，由此可判断Ox轴上方区域y轴左侧各点的场强方向斜向左上方，y轴右侧各点的场强方向斜向左下方，电子运动过程中，受到的电场力的水平分力沿x轴正方向，与初速方向相同，因此，电子在x方向上的分运动是加速运动，根据空间对称性，电子从运动到过程中，在y轴左侧运动时间比在y轴右侧运动的时间长，既有

B正确；

C．根据上述可知，电子受到电场力的竖直方向的分力先沿y轴负方向，后沿y轴正方向，因此电子在y方向上的分运动是先向下加速后向下减速，但由于时间的不对称性，减速时间比加速时间短，所以，当时，竖直方向分速度没有减为0，即的方向应仍然沿y轴负方向，而水平方向一直做加速运动，可知，图示的电子到达时速度斜向右下方，C错误；

D．令P关于y轴对称的点为，根据上述结合题意可知电子竖直方向一直靠近x轴运动，则图形可知电子运动到时的电势小于点的电势，可知

根据

可知，从P点到y轴电场力做功大于从y轴到的过程中电场力做功，D错误。

故选B。

6. 12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名宇航员安全返回，我国的空间站仍在距地面400km的轨道飞行。我国的空间站与同步卫星相比较，下列说法正确的是（　　）

A. 空间站速度大于同步卫星的速度

B. 空间站的运行周期大于同步卫星的周期

C. 空间站所受地球引力小于同步卫星所受地球引力

D. 空间站的加速度大于同步卫星的加速度

【答案】AD

【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力有

A．由上分析可知，空间站的轨道半径较小，所以空间站的速度大于同步卫星的速度，故A正确；

B．由上分析可知，空间站的轨道半径较小，所以空间站的周期小于同步卫星的周期，故B错误；

C．由上分析可知，空间站与卫星的质量未知，无法比较万有引力大小，故C错误；

D．由上分析可知，空间站的轨道半径较小，所以空间站的加速度大于同步卫星的加速度，故D正确；

故选AD。

7. 如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A. 图b中 B. 小球质量为0.2kg

C. 小球在A点时重力的功率为10W D. 小球在B点受到轨道作用力为8.5N

【答案】BD

【解析】

【详解】A．小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，有

解得

即

故A错误；

B．依题意小球在C点，有

又

，

解得

故B正确；

C．小球在A点时重力方向竖直向下，速度水平向右，二者夹角为，根据

易知功率为零，故C错误；

D．由机械能守恒，可得

又因为小球在B点受到的在水平方向上的合外力提供向心力，可得

联立，可得

故D正确。

故选BD。

8. 如图所示，边长为L的正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。D为BC的中点，有一群带电量为+q、质量为m的粒子从D点以不同速率沿与BC成的方向进入磁场。不计粒子重力和粒子间的相互作用，以下说法正确的是（　　）

A. 所有从BC边出射的粒子运动时间均相同

B. 所有从AC边出射的粒子，出射点越靠近A，运动时间越短

C. 当入射速度为时，粒子从AC边出射

D. 若粒子带负电，则从C点出射的粒子轨迹半径为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．粒子在磁场中受的洛伦兹力提供向心力，有

由圆周运动中周期与速度关系有

设粒子在磁场中圆周运动的圆心角为，则应有

可知，粒子做圆周运动的圆心角越大，运动时间越长，由题意分析可得，粒子从边射出时圆心角相同，运动时间相同，故A正确；

C．粒子恰好不从AC射出时，轨迹与AC相切，运动轨迹如图

根据图中几何条件分析可知

粒子在磁场中受的洛伦兹力提供向心力，有

联立解得

当入射速度为时，粒子从AC边出射，故C正确；

B．所有从AC边出射的粒子，出射点越靠近A，圆心角越大，运动时间越长，故B错误；

D．若粒子带负电，由几何关系可得，从C点出射的粒子轨迹半径为，故D错误。

故选AC。

二、非选择题：第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。

9. 学习小组的同学们准备探究“做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，另外他们还找到打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、砝码若干。实验步骤如下：

①测量滑块的质量；

②将长木板右端垫起，平衡滑块与木板之间的摩擦力；

③接通电源后静止释放滑块，滑块在细线拉动下拉着纸带一起运动。

图乙是实验中打出的一条纸带。

（1）打点计时器所用交流电的频率为，在纸带上每5个点取一个计数点，用刻度尺量出相邻计数点之间的距离，、、、、打点时小车的速度___________，打点时小车的速度___________。（结果均保留三位有效数字）。

（2）用天平测得滑块的质量为，取考虑实验过程中存在误差后，请判断此次实验中使用的小沙桶及细沙的总质量可能为：___________。

A．B．C．D．

【答案】    ①. 0.400    ②. 0.600    ③. A

【解析】

【详解】（1）[1][2]打点时小车的速度为段的平均速度，所以

同理

（2）[3]由动能定理可知

代入数据解得

故选A。

10. （1）在“测定金属电阻率”的实验中，需要用螺旋测微器测量金属丝的直径，其结果如图所示，其读数为______mm；

（2）测量电阻时，先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为10Ω，再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻，实验过程中要求从零开始测量多组数据，实验室能够提供的实验器材有：

A.电流表，量程为0~300μA，内阻

B.电流表，量程为0~0.3A，内阻约

C.定值电阻

D.定值电阻

E.滑动变阻器，最大阻值为5Ω

F.滑动变阻器，最大阻值为100Ω

G.电源E=3V，内阻r=0.5Ω

H.开关一只，导线若干

回答下列问题：

①正确选择实验器材，定值电阻应选_____，滑动变阻器应选_____；（填写元器件前的字母代号）

②画出电阻测量的实验电路图：_____

③根据上述实验电路图连接电路，记录多组实验数据，并以电流表读数为横轴。电流表读数为纵轴做图像，由图像可求出其斜率为k，则金属丝的电阻R=_____。（用题中所给物理量符号表示）

【答案】    ①. 1.605##1.604##1.603    ②. D    ③. E    ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为

（2）①[2]本实验采用伏安法测电阻，需要改装一个量程为3V的电压表，此时电流表A1需要串联一个电阻，串联电阻的阻值为

故选D

[3]实验过程中要求从零开始测量多组数据，故滑动变阻器接入电路时应选择分压式，滑动变阻器最大阻值应该选小的，故选E。

②[4]本实验应采用分压、外接，故电路图如下

[5]由欧姆定律，可得

整理可得

故图像斜率为

解得

11. 如图所示，长度为d的直轨道AC粗糙，B为AC中点，半径为R的圆弧轨道CD光滑，质量均为m且可视为质点的物块1、物块2与直轨道AC间的动摩擦因数均为μ，在A位置给物块1向右的初速度v0，物块1将与静止在B位置的物块2发生碰撞，碰撞后两者粘成一个整体，已知碰撞后物块能到达圆弧轨道的最高点D，求：

（1）碰撞刚结束时两物块整体的速度；

（2）物块整体从D点飞出后落地点距C点的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设碰撞前瞬间物块的速度为，物块从A点运动到点的过程中，由动能定理得

设碰撞刚结束时，两物块整体的速度为，两物块碰撞过程中满足动量守恒

解得

（2）设物块整体到达点时的速度为，物块整体从运动到的过程，由动能定理得

从点平抛，竖直方向满足

设水平方向位移为，则

解得

12. 如图所示，在两根水平的平行光滑金属导轨右端c、d处，连接两根相同的平行光滑圆弧导轨。圆弧导轨均处于竖直面内，与水平轨道相切，半径，顶端a、b处连接一阻值的电阻，平行导轨各处间距均为，导轨电阻不计。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。一根质量、电阻的金属棒在水平拉力F作用下从处由静止开始匀加速直线运动，运动到处的时间，此时拉力。金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小。求：

（1）金属棒匀加速直线运动的加速度大小；

（2）金属棒做匀加速直线运动时通过金属棒的电荷量q；

（3）若金属棒运动到处，调节拉力F使金属棒沿圆弧导轨做匀速圆周运动至处。计算金属棒从运动至过程中，拉力做的功。（计算结果保留到小数点后两位）

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设金属棒匀加速运动的加速度为a，则运动到的速度

当金属棒在时，其产生的感应电动势为

产生的电流为

金属棒所受的安培力为

据牛顿第二定律得

联立以上代入数据解得

（2）通过金属棒的电荷量为

联立得

（3）设金属棒运动速度v与磁场正方向的夹角为，则垂直磁场方向的分速度

则

有效值

则

其中

解得

由功能关系得

代入数据

13. 一定质量的理想气体状态变化如图所示由状态A变化到状态B，已知，，状态A、B对应的温度分别为、则（　　）

A. 气体分子热运动的平均动能增大

B. 单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大

C. 器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数增多

D. 气体对外做的功大于气体吸收的热量

E. 若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体对外做的总功不为零

【答案】ABE

【解析】

【详解】AB．因为

则从A到B气体温度升高，则气体分子热运动的平均动能增大，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大，选项AB正确；

C．从A到B气体体积变大，气体分子数密度减小，气体压强减小，单个气体分子撞击器壁平均作用力增大，则器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减小，选项C错误；

D．从A到B气体内能增加，气体对外做的功小于气体吸收的热量，选项D错误；

E．若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体从A到B气体对外做功，做功的大小等于直线AB与坐标轴围成的面积；从B到C，外界对气体做功，大小等于直线BC与坐标轴围成的面积；从C到A气体体积不变，不对外做功，则整个过程中气体对外做的总功等于三角形ABC包围的面积，不为零，选项E正确。

故选ABE。

14. 如图所示，一水平放置的固定气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B用一刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动。A、B的截面积分别为、，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为。活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上。当气缸内气体温度为，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为。（答案用已知量、、表示）

（1）细线张力为F1时，气缸内气体的压强p1；

（2）若改变气缸内气体温度，活塞就可能向右移动，当温度变为多少时活塞开始向右移动？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）以被封的气体的两活塞与连杆为研究对象，由平衡有：

解得

把、，，代入得

（2）活塞没有移动，被封气体经历的过程为等容过程，当活塞恰好右移时，气体的压强为，则有

解得

此时气体温度为，由查理定律有

其中解得

即温度为活塞开始向右移动。

15. 图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去．两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　）

A. 该超声波悬浮仪所发出超声波信号频率为34000Hz

B. 两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点附近

C. 小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上

D. 经过点M沿x轴正方向移动3.4cm

E. 拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．根据频率、波速、波长的关系有

故A正确；

B．PQ看作两个波源，波源的振动步调相反，M点与两波源的波程差为2.5cm，即2.5个波长，则该点为加强点，小水珠不能悬浮在点附近，故B错误；

C．根据小水珠受力可知，小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上，故C正确；

D．质点只能沿y轴方向运动，不会随波传播方向迁移，故D错误；

E．拔出铁芯，自感线圈的自感系数L减小，LC振荡电路的周期减小，频率变大，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故E正确。

故选ACE。

16. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜的折射率为，。一细光束从的中点D垂直于面入射，，求：

（1）画出光路图并计算出光从棱镜第一次射入空气时的折射角；

（2）光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间（光在真空中的传播速度为c）。

【答案】（1）见解析，60°；（2）

【解析】

【详解】（1）光路如图所示。

由几何关系可知光在AB面的入射角为

设光在AB面发生全反射的临界角为C，则

所以，则光在面发生全反射，由几何关系可知光在BC面的入射角为

所以光从BC面折射出，由折射定律有

解得

（2）棱镜中的光速为

由几何关系可知

光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间为