2022届湖北省襄阳市第五中学高三适应性考试（二）（二模）物理试卷含答案

襄阳五中2022届高三年级适应性考试（二）

物  理  试  题

本试卷共16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，该气体体积V随摄氏温度t变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，气体压强增大

B．A→B过程中，气体吸收热量

C．B→C过程中，气体压强不变 

D．B→C过程中，气体分子的数密度减少

2．如图（a），在2022年北京冬奥会上，某次冰壶比赛中运动员用红壶正面撞击静止的黄壶，碰撞后两壶始终沿同一直线运动，其运动的速度随时间变化的v-t图像如图（b）所示，则（　　）

A．碰后黄壶的速度为0.8m/s              B．碰后黄壶的运动距离为4m

C．碰后红壶的加速度较大 D．0~2s内红壶的平均速度为0.8m/s

3．某原子的部分能级图如图，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种波长的光如图所示，它们的波长分别为、、。下列说法正确的是（　　）

A．同样条件下，a光比b光衍射现象更明显

B．三种光的波长关系为

C．用同一套装置做双缝干涉实验，b光相邻亮纹的间距最大

D．若c光照射某种金属能发生光电效应，b光照射该金属也能发生光电效应

4．往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r，则（　　）

A．当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小

B．当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大

C．当OB垂直于AB时，活塞速度为

D．当OB垂直于AO时，活塞速度为

5．如图所示劲度系数为k的轻质弹资一端与质量为m的物体相连，另一端固定在竖直墙壁上，弹簧恰好水平且处于原长，此时弹簧的左端位于O点。水平面光滑，用水平外力F将物体缓慢向右推动距离x（弹簧处于弹性限度内）至A点，现突然撤去外力F，物体通过O点时的速度大小为v，则下列说法正确的是（　　）

A．外力F的最大值为kx

B．外力F做的功为mv2

C．物体从A点运动至O点的过程中，墙壁对弹簧的弹力产生的冲量为0

D．物体从A点运动至O点的过程中，弹簧对物体的弹力产生的冲量大小为2mv

6．如图所示，边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷，三个点电荷所带电荷量数值均为Q，其中A、B处为正电荷，C处为负电荷；边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线，其中E、F处电流垂直纸面向内，G处电流垂直纸面向外，O，H是三角形的中心，D为中点，若两三角形均竖直放置，且、相互平行，下列说法正确的是（　　）

A．O点处的电势高于D点处的电势

B．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能增大

C．A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同

D．正电荷在O点处所受电场力方向与电流方向垂直纸面向内的通电导线在H点处所受安培力方向相同

7．如图所示，竖直平面内有一圆环，圆心为O，半径为R，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角为，一条不可伸长的轻绳长为L，两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一个质量为m的重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳间的摩擦。现将圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过2角，下列说法正确的是（　　）

A．图示位置时，轻绳的张力大小为

B．直径MN水平时，轻绳的张力大小为

C．轻绳与竖直方向间的夹角先增大再减小

D．圆环从图示位置顺时针缓慢转过2的过程中，轻绳的张力逐渐减小

8．航天员翟志刚、王亚平、叶光富计划将于2022年4月16日乘坐神舟十三号载人飞船返回地球，这是我国航天员首次完成空间站在轨6个月的任务计划，在返回的时刻，神舟十三号飞船首次采用快速返回方案。已知神舟十三号载人飞船绕地球做周期为的椭圆运动，近地点A到地心的距离为，远地点B到地心的距离为。空间站M在离地球表面高度的轨道上做周期为的匀速圆周运动。已知椭圆轨道与圆周轨道在远地点B相切，要使神舟十三号载人飞船与空间站顺利完成对接。下列说法正确的是（　　）

A．

B．神舟十三号载人飞船在远地点的向心加速度等于空间站的向心加速度

C．神舟十三号载人飞船在远地点B点火加速，才能与空间站顺利对接

D．神舟十三号载人飞船在从近地点A到远地点B运动的过程中，动能减小，引力势能增大，机械能增大

9．在纸面上有两波源和相距，频率均为，以为原点建立如图所示的坐标系，时波源从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时波源也开始垂直纸面向上做简谐运动，在时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则（　　）

A．波的传播速度为

B．虚线为振动加强区

C．时波谷与波谷相遇的点共有2个

D．后和连线上有2个振动减弱的位置

10．如图甲所示，自耦变压器的原线圈与N匝、半径为r的圆形线圈（图中未画全）相连，副线圈与定值电阻R构成回路，图示位置副线圈的匝数为原线圈匝数的。线圈内有垂直线圈平面向里的磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化（B0，T已知）。不考虑电阻随温度的变化以及线圈的电阻，下列说法正确的是（　　）

A．图示位置，定值电阻两端的最大电压为

B．图示位置，定值电阻消耗的电功率为

C．若磁感应强度的变化周期减小，则变压器的输出功率将减小

D．若自耦变压器的滑片P顺时针转动，则通过原线圈的电流减小

11．如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为q的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为v0，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球 A的连线与z轴的夹角θ=37°。重力加速度为g，m、q、r已知。（cos37°=0. 8，sin37°= 0. 6）则下列说法正确的是（　　）

A．小球A与点电荷之间的库仑力大小为mg

B．从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动

C．v0越小所需的磁感应强度B越小

D．时，所需的磁感应强度B最小

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12．（7分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置测量重力加速度，该小组成员在与竖直光屏MN相距L处的O点固定一点光源，将一小球紧靠点光源以速度v0水平向右抛出，光屏上将随之出现小球影子（影子可视为一点）的运动轨迹。当小组成员利用闪光频率为f0的频闪仪记录下小球影子的图像如图乙所示，通过比例转换，测得相邻两影子A、B的距离为H0。

（1）小球影子沿竖直光屏向下的运动是______。

A．匀速直线运动

B．匀加速直线运动

C．匀减速直线运动

D．加速度减小的变加速直线运动

（2）小组成员根据分析，得到当地的重力加速度g=______（用v0、L、H0、f0表示）。

（3）小组成员保持小球水平抛出的速度v0一定，改变闪光频率f的大小，通过比例转换，测得小球相邻两影子A、B间的距离为H，以相邻两影子A、B间的距离H为纵坐标，以闪光频率的倒数为横坐标作出图像，则下列图像中正确的是______。

A．　　B．　　C．　　D．

13．（8分）酒驾严重危害了公共交通安全，打击酒驾现象已成为日常。如题图甲为交警使用的某种酒精检测仪，核心部件为酒精气体传感器，其电阻与酒精气体浓度x的关系如图乙所示。

（1）某同学自行设计了简易酒精检测仪，如图丙所示，用到的器材有酒精气体传感器、电源（电动势为，内阻未知）、电流表（满偏电流为，内阻为9.5），闭合开关，周围无酒精气体，发现电流表刚好满偏，则电源内阻为________；用该仪器________（选填“能”“不能”）检测酒驾；

（2）另一位同学查阅酒精检测仪说明书时看到题表，他根据自己的理解将酒精检测仪的内部电路简化为题图丁。只有绿灯亮表示被测试者非酒驾，红绿灯一起亮表示被测试者酒驾。图丁中电源电动势为，内阻不计，为定值电阻，为酒精气体传感器，是彩色小灯泡，颜色一红一绿，小灯泡电压达到才会发光，则红灯为________（选填“”），当红灯刚亮时通过其的电流为_________A（保留两位有效数字）。

14．（10分）电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心O重合的圆面，PQ为发光圆面的直径，圆弧ABC在半球体介质过球心O的纵截面上，B、D分别为圆弧ABC、BDC的中点，如图所示。由PQ上的M点发出的一条光线经D点折射后与OB平行，已知。求：

（1）半球体介质的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；

（2）为使从发光圆面第一次射向半球面上的所有光线都不发生全反射，管芯发光圆面的最大面积。

15．（13分）如图所示，在xOy平面内，有一个圆形区域的直径AB与x轴重合，圆心O'的坐标为（2a，0），其半径为a，该区域内无磁场． 在ｙ轴和直线x＝3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场．不计粒子重力。

（1）若粒子的初速度方向与ｙ轴负向夹角为60°，且粒子不经过圆形区域就能到达B点，求粒子的初速度大小v1；

（2）若粒子的初速度方向与ｙ轴正向夹角为60°，在磁场中运动的时间为t＝，且粒子也能到达B点，求粒子的初速度大小v2

16．（18分）如图所示，一质量、长的长木板静止放置于光滑水平面上，其左端紧靠一半径R=10m的光滑圆弧轨道，但不粘连。圆弧轨道左端点与圆心的连线与竖直方向夹角为60°，其右端最低点处与长木板上表面相切。距离木板右端处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量的滑块。平台上方有一固定水平光滑细杆，其上穿有一质量M0=2.0Kg的滑块，滑块与通过一轻弹簧连接，开始时弹簧处于竖直方向。一质量的滑块从点静止开始沿圆弧轨道下滑。下滑至圆弧轨道最低点并滑上木板，带动向右运动，与平台碰撞后即粘在一起不再运动。随后继续向右运动，滑上平台，与滑块碰撞并粘在一起向右运动。、组合体在随后运动过程中一直没有离开平台，且没有滑离细杆。与木板间动摩擦因数为。忽略所有滑块大小及空气阻力对问题的影响。重力加速度，求：

（1）滑块到达圆弧最低点时对轨道压力的大小；

（2）滑块滑上平台时速度的大小；

（3）若弹簧第一次恢复原长时，的速度大小为。则随后运动过程中弹簧的最大弹性势能是多大？

1.B  2.B  3.C  4.D  5.B  6.B  7.C  8.BC  9.AC  10.BD  11.AD

12.  A          B

13. 0.5     不能     L1    0.28

14.【答案】（1）,；（2）

（1）光路如图

由折射定律有

解得

由

得

则

（2）由几何关系可知

即

在r一定的情况下分析可知的最大值为,若即：则所有光线均不会发生全反射，发光圆面最大面积

15.【答案】(1) ；(2)

(1)粒子不经过圆形区域就能到达B点，故粒子到达B点时速度竖直向下，圆心必在x轴正半轴上，设粒子做圆周运动的半径为r1，由几何关系得r1sin30°=r1-3a

粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

解得

(2)粒子在磁场中的运动周期为

粒子在磁场中的运动轨迹的圆心角为为

粒子到达B点的速度与x轴夹角β=30°，设粒子做圆周运动的半径为r2，由几何关系得

由牛顿第二定律得

解得

16.【答案】（1）20N；（2）2m/s；（3）2J

（1）从P点到圆弧最低点，由动能定理

在最低点，由牛顿第二定律可知

由牛顿第三定律可知FN ‘=FN =20N

（2）假设物块A在木板B上与B共速后木板才到达右侧平台，以AB系统，由动量守恒定律

由能量关系

解得

B板从开始滑动到AB共速的过程中，对B由动能定理

解得

即假设成立；B撞平台后，A在B上继续向右运动，对A由动能定理

解得v3=2m/s

（3）由题分析可知弹簧初态一定是压缩，则弹簧第一次恢复原长时，C的速度方向向左，以AD和C系统，由动量守恒定律

三者速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律

由能量关系可知

解得=2J