[物理]新疆维吾尔自治区喀什地区2023_2024学年高三下学期5月份适应性检测试题(解析版)

这是一份[物理]新疆维吾尔自治区喀什地区2023_2024学年高三下学期5月份适应性检测试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 2024年1月6日，“华龙一号”4号机组内穹顶吊装就位，我国“华龙一号”是当前核电市场接受度最高的三代核电机型之一，其全面建成有力支撑了我国由核电大国向核电强国的跨越。核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X是某种粒子，a是X粒子的个数，用、、分别表示、、核的质量，表示X粒子的质量，c为真空中的光速。以下说法正确的是（ ）
A. X为中子，
B. 太阳就是一个巨大的铀核裂变反应堆
C. 上述核反应中放出的核能
D. 铀块体积必须达到临界体积，有质子通过时，才能发生链式反应
【答案】C
【解析】A．由电荷数守恒知X的电荷数为0，故X为中子，由质量数守恒知
故A错误；
B．太阳发生的是轻核聚变，所以太阳是一个巨大的热核反应堆，故B错误；
C．由题意知，核反应过程中的质量亏损
由质能方程可知，释放的核能
故C正确；
D．根据链式反应的条件可知，轴块体积必须达到临界体积，有中子通过时，才能发生链式反应，故D错误。
故选C。
2. 光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率，则与没加入液体相比，下列说法正确的是（ ）
A. 深紫外线进入液体后传播速度变大
B. 传播相等的距离，深紫外线在液体中所需的时间更长
C. 深紫外线光子的能量在液体中更大
D. 深紫外线在液体中更容易发生衍射，能提高分辨率
【答案】B
【解析】A．光在真空中传播速度c大于在介质中传播速度，深紫外线进入液体后传播速度变小，A错误；
B．设传播距离，在真空中的时间
在液体中所需的时间
故B正确；
C．深紫外线进入液体频率不变，根据可知光子能量不变，C 错误；
D．深紫外线进入液体频率不变，传播速度变小，波长变短，更不容易发生明显衍射，D错误。
故选B。
3. 2023年9月，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在离地球表面400 km的“天宫二号”空间站上为广大青少年带来了一堂精彩的太空科普课。已知地球同步卫星、天宫二号沿圆轨道运行的向心加速度和地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小分别为、、，它们运行的速率分别为、、。则（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】AB．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据
可知
又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有
同步卫星的轨道半径大于天宫二号的轨道半径，则有
三者加速度的关系
所以A正确，B错误；
CD．由于同步卫星与地球自转周期相同，根据
可知
又万有引力为其做圆周运动提供向心力，则有
可知
三者的速度关系
CD错误。
故选A。
4. 如图甲，小球在光滑球面上的A、B之间来回运动。t=0时刻将小球从A点由静止释放，球面对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线如图乙，若弧长AB远小于半径，则（ ）

A. 小球运动的周期为0.2πsB. 光滑球面的半径为0.1m
C. 小球的质量为0.05kgD. 小球的最大速度约为0.10m/s
【答案】C
【解析】A．小球在一个周期内经过两次最低点，根据图乙可知，小球的运动周期为，故A错误；
B．小球在光滑球面上做简谐振动，根据周期公式
式中的即为光滑球面的半径，代数数据可得
故B错误；
CD．设小球在光滑球面上最高点时与其做圆周运动的圆心连线与竖直方向的夹角为，小球到达最低点时的速度的最大值为，则在最高点有
在最低点有
从最高点到最低点由动能定理有
其中，
联立以上各式解得
，
故C正确，D错误。
故选C。
5. 青岛气象台2024年2月11日21时15分发布大雾黄色预警，交警提示雨雾天气开车出行注意保持安全车距。期间在滨海大道同一直线车道上，甲车和乙车正同向匀速行驶，甲车在前乙车在后，时，甲车发现前方有险情立即刹车，为避免两车相撞，2s后乙车也开始刹车，如图是两车位置随时间变化图像，图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为10m／s，司机反应时间不计，下列说法正确的是（ ）
A. 甲车加速度大小为
B. 当时，两车速度大小相等
C. 若，两车恰好没有相撞
D. 若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为48m
【答案】C
【解析】
详解】A．根据动力学公式
解得甲车加速度大小为
故A错误；
B．乙车的初速度为
乙车加速度大小为
两车速度相等时，有
解得
可知，当时，两车速度大小不相等，故B错误；
C．两车恰好没有相撞，则
故C正确；
D．若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为
故D错误。故选C。
6. 某种滴水起电机装置如图1所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D，铝环A用导线与铝筒D相连，铝环B用导线与铝筒C相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，C筒带上微量的负电荷，则与之相连的B环也带有负电荷，由于静电感应，B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图2所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图3所示，带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒，C、D两筒之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，C、D两筒间绝缘性足够好，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 滴水装置中会产生从左向右的电流
B. 水滴下落到筒内的时间越来越长
C. C、D两筒之间的电势差会一直增大
D. 在起电的过程中，水的重力势能完全转化为电能
【答案】AB
【解析】A．水滴在落下瞬间，正负电荷分离，带负电荷的水滴留在B环上方的滴水装置，同理，带正电荷的水滴留在A环上方的滴水装置，左右形成电势差，会产生从左向右的电流，故A正确；
B．随着带正电荷水滴下落到D筒内，筒与环间的电场逐渐增大，水滴的加速度减小，则水滴下落到筒内的时间越来越长，故B正确；
C．随着滴落到铝筒的带电水滴在增加，筒与环间的电场在增大，水滴在落下过程，先加速后减速运动，直到水滴到达桶底恰好速度减为零时，不再滴落到铝筒，之后C 、D两筒之间的电势差不变，故C错误；
D．在起电的过程中，水的重力势能转化为电能和水的动能，故D错误。
故选AB。
7. 一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。A状态的体积为，则（ ）
A. D状态的体积为
B. B状态的体积为
C. 完成一次循环，气体从外界吸热
D. 完成一次循环，外界对气体做功
【答案】BC
【解析】A．反向延长线过原点，可知从D→A气体做等容变化，故D状态的体积为，故A错误；
B．从D→A气体做等容变化，则
从A→B气体做等压变化，则
解得B状态的体积为
故B正确；
D．从D→A、B→C气体做等容变化，外界对气体不做功，从A→B气体对外界做功为
从C→D外界对气体做功为
故完成一次循环，气体对外界做功为
故D错误；
C．完成一次循环，气体内能不变，根据热力学第二定律
可知完成一次循环，气体从外界吸热，故C正确。故选BC。
8. 从地面上以初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比，比例系数为k，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，时刻到达最高点，再落回地面，且落地前小球已经做速率为的匀速直线运动。已知重力加速度为，则（ ）
A. 小球上升时间大于下落的时间
B. 小球上升过程速率为时的加速度大小为
C. 小球上升的最大高度为
D. 小球从抛出到落回地面的整个过程中克服空气阻力做的功为
【答案】BD
【解析】A．图像与时间轴围成的面积表示位移，由于上升过程和下降过程中的位移相等，上升阶段平均速度大于下降阶段平均速度，根据公式 可知上升时间小于下降时间，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可得

解得

故B正确；
C.设上升时加速度为a，根据牛顿第二定律可知

取极短时间，速度变化量为

由于

上升全程速度变化量

则

解得

故C错误；
D．球上升到落回地面的全过程由动能定理
则
故D正确；
故选BD。
二、非选择题：
9. 某实验小组计划利用物体作自由落体运动来测量当地的重力加速度。小明找到一把特殊的工件，工件的镂空部分为若干个大小相同的正方形，两个相邻正方形间有大小相同的“梁”，两相邻镂空正方形的上边界之间的间距为h，实验小组用如图甲所示的装置进行实验，过程如下：
（1）用游标卡尺测量两个相邻镂空正方形之间“梁”的宽度d，示数如图乙所示，宽度______mm。
（2）固定光电门的位置，在光电门的正上方某高度处竖直悬挂工件，静止释放工件，工件保持竖直状态完全通过光电门。
（3）测量时，应______（选填“A”或“B”，其中A为“先释放工件，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放工件”）。数字计时器记录下工件上每一条“梁”通过光电门的遮光时间，其中第一条“梁”遮光时间为。
（4）计算第一条“梁”通过光电门的速度______（用题中已知或测得的物理量符号表示），如此类推可得到其它“梁”通过光电门的速度。
（5）以每条“梁”通过光电门的速度平方为纵坐标，h为横坐标作出图丙，已知图像的截距为b，斜率为k，可得当地的重力加速度______（用题中已知或测得的物理量符号表示）。
【答案】（1）5.1 （3）B （4） （5）
【解析】（1）[1]图示读数为
（3）[2]测量时，应先接通数字计时器，后释放工件。
（4）[3]第一条梁通过光电门的速度为
（5）[4]设工件下边缘与光电门中心的距离为，当第一条梁通过光电门时，有
由图丙可知
当第二条梁通过光电门时，有
当第三条梁通过光电门时，有
以此类推，当第n条梁通过光电门时，有
所以图像的斜率为
则重力加速度为
10. 如图甲所示，长度为L的圆柱形金属棒固定在绝缘支架上，将多用电表的选择开关旋至欧姆挡的“”处，欧姆调零后，粗测金属棒的电阻，指针所指的位置如图乙所示；用螺旋测微器测量其横截面的直径d如图丙所示；为了精确的测量金属棒的电阻（用表示）与电阻率，实验小组设计了如图丁所示的电路图，然后连接实物图，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使其位于不同的位置，同时调节电阻箱R，在始终保持电流表的示数不变的条件下，记录多组电流表的示数和相应的电阻箱的读数R，根据这些数据，描点绘制出的关系图像如图戊所示，电流表的内阻忽略不计，回答下列问题：
（1）乙图所测的电阻的阻值为___，丙图的读数为___。
（2）写出戊图的函数关系式___（用、、R、来表示）。
（3）由戊图所给的已知条件可得金属棒的电阻___（用b来表示）。金属棒的电阻率为___（用b、L、d来表示）。
【答案】（1）190 9.694##9.691##9.692##9.693
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
[1][2]乙图的读数为
螺旋测微器的精度为0.01mm，故题图丙的读数为
【小问2详解】
由并联电路以及欧姆定律可得
整理可得
【小问3详解】
[1][2]由公式结合题图戊可得题图戊纵轴的截距为
解得
由
综合可得
11. 在一次救援中，消防员利用如图（a）所示的三脚架对井底的被困人员进行施救，将三脚架简化为如图（b）所示的模型。在前2s的过程中，被困人员通过吊绳从井底开始竖直向上做初速度为零的匀加速直线运动，这段时间被困人员被提升了2m。已知被困人员的质量为60kg，吊绳、支架和固定在支架顶端的电动铰轮的质量均忽略不计，每根支架与竖直方向均成角，地面对每根支架的作用力恰好沿支架且大小相等，重力加速度大小取。求：
（1）2s时，吊绳对被困人员拉力瞬时功率；
（2）在前2s的过程中，地面对每根支架作用力的大小。
【答案】（1）1320W；（2）
【解析】（1）根据匀变速运动公式
x=12at2
解得
2s时的速度
根据牛顿第二定律
F-mg=ma
可得
吊绳对被困人员拉力的瞬时功率
（2）设每根支架作用力的大小为T，则有
解得
根据牛顿第三定律，可知地面对每根支架作用力的大小
12. 2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水，“福建舰”配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势，内阻不计。两条足够长的导轨相距且水平放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容。现将一质量为，电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a端让电容器充电，充电结束后，再将开关K置于b端，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。在电容器放电过程中，金属滑块两端电压与电容器两极板间电压始终相等。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求：
（1）在开关K置于b端的瞬间，金属滑块加速度的大小；
（2）金属滑块的最大速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）开关K置于b瞬间，流过金属滑块的电流为
以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律得
联立解得
（2）设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I。在金属块滑动过程中，由动量定理得
因为
由电容的定义
电容器放电过程的电荷量变化为
且
金属滑块运动后速度最大时，其两端电压为
联立解得
13. 如图，在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于平面向里的匀强磁场。一个氕核和一个氚核先后从x轴上P、Q两点射出，速度大小分别为、。速度方向与x轴正方向的夹角均为，一段时间后，氕核和氚核同时沿平行x轴方向到达y轴上的M点（图中未画出），并立即发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知Q点坐标为，不计粒子重力及粒子间的静电力作用，，，求：
（1）P点的横坐标。
（2）匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B大小之比。
（3）氕核和氚核碰撞后再次到达y轴上时的坐标点相隔的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）分析氕核（）和氚核（）的运动情况，氕核射出后在磁场中做匀速圆周运动，氚核射出后在电场中做类平抛运动，两粒子运动轨迹如图所示
研究氚核，根据抛体运动规律有
研究氕核，根据数学关系得
联立解得
（2）设氕核（）的质量为m，电荷量为q，则氚核（）的质量为3m，电荷量为q。研究氕核，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
研究氚核，根据抛体运动规律得
解得
则有
（3）碰撞前，氚核的速度为
氚核（）和氕核（）发生弹性碰撞，设碰撞后氚核、氕核速度分别为、。根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得
碰撞后，氕核、氚核均在磁场中做匀速圆周运动，设氚核、氕核的运动半径分别为、，根据洛伦兹力提供向心力，研究氚核有
研究氕核有
氚核和氕核碰撞后，均向上运动半个圆再次到达y轴上的点，他们相隔的距离为
联立解得