2022届湖北省襄阳市第五中学高三适应性考试（二）（二模）物理试题（word版）

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，气体吸收热量

B. A→B过程中，气体压强增大

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

【答案】A

【详解】A．A→B过程为恒温过程，体积增大，气体对外界做功，由可知，气体吸收热量。A正确；

B．结合A中分析，由可知，压强减小。B错误；

CD．B→C过程，根据

结合数学知识可知，B、C两点与—273.15℃点的连线为等压线，并且，斜率越大，压强越小，所以B→C过程压强增大，由题意，B→C分子数不变，体积减小，气体分子的数密度增大。CD错误。

故选A。

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. 碰后黄壶的运动距离为4m B. 碰后黄壶的速度为0.8m/s

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

【答案】A

【详解】B．由于红壶正面撞击黄壶，且由图（b）知，两壶碰后运动方向相同，可知碰后红壶速度小于黄壶速度，则碰后

故B错误；

A．v-t图像与t轴围成的面积代表位移，碰后黄壶的运动距离为

故A正确；

C．v-t图像斜率代表加速度，由图知，斜率相等，加速度相等，故C错误；

D．加速度大小

2s时红壶速度

0~2s内红壶的平均速度为

故D错误。

故选A。

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

【答案】C

【详解】AC．由图可得，三种波长光的能量关系为

又因为

所以波长关系为

因为波长越长，衍射现象越明显，所以一样条件下，b光比a光衍射明显；又因为

所以用同一套装置做双缝干涉实验，b光相邻亮纹的间距最大，A错误，C正确；

B．由图可得

所以满足

则

即

B错误；

D．若c光照射某种金属能发生光电效应，因为

则b光照射该金属不一定发生光电效应，D错误。

故选C。

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AO时，活塞速度为

D. 当OB垂直于AB时，活塞速度为

【答案】C

【详解】AB．活塞到圆心O的最远距离为

最近距离为

活塞活动范围长度是

即与杆长L无关，与r成正比，当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变大，故AB错误；

C．铰链B的线速度大小为

当垂直于时，如图所示，此时vA和vB均向左，且二者沿杆方向的分速度相同，设杆与虚线夹角为θ，则

解得

即当OB垂直于AO时，活塞速度为，故C正确；

D．当垂直于时，如图所示，此时铰链B的速度沿杆方向，则有

故D错误。

故选C。

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

【答案】B

【详解】A．由于外力F将物体缓慢右推，每一时刻都可认为是平衡的，当物体被推至A点时F最大，由胡克定律可知

A错误；

B．由于在外力作用过程中，物体缓慢运动，外力F做的功等于弹簧弹性势能的增加量，撤去外力F后，当物体运动到O点时，弹性势能全部转化为物体的动能，所以外力F做的功为，B正确；

CD．物体从A点运动至O点的过程中，水平方向上物体仅受弹簧弹力作用，由动量定理可知，弹簧对物体的弹力产生的冲量大小为mv，弹簧两端力的大小是相等的，所以物体从A点运动至O点的过程中墙壁对弹簧的弹力产生的冲量大小也为mv，CD错误。

故选B。

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

【答案】B

【详解】A．结合三个点电荷分布可知，CD的电场线方向由D指向C，顺着电场线的方向电势逐渐降低，即O点处的电势低于D点处的电势，故A错误；

B．带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中，电势降低，故负电荷的电势能增大，故B正确；

C．在电场中，根据同种电荷排斥，异种电荷相吸引，分别作出B、C对A的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得A点电荷所受电场力，其方向如左图所示；在磁场中，根据同向电流相吸引，反向电流相排斥，分别作出F、G对E的作用力，再根据平行四边定则进行合成，得E点处通电直导线所受安培力，其方向如右图所示

由图可知，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不相同，故C错误；

D．在电场中，作出A、B、C三个点电荷在O点产生的电场强度方向，因正电荷A、B两点电荷产生的电场强度大小相等，与DC线的夹角相等，根据平行四边形定则可知，A、B的合电场强度方向由O指向C，而负电荷C在O点产生的电场强度方向，也是由O指向C，如左图所示，故三个点电荷在O点产生的电场强度方向最终也是由O指向C，所以将正电荷放在O点，其所受的电场力方向由O指向C；在磁场中，分别作出E、F、G三根通电导线在H点产生的磁感应强度方向，因E、F的电流大小相等，方向相同，且都向里，则两根通电导线在H点产生的磁感应强度大小相等，方向如右图所示

根据平行四边形定则，可知E、F两根通电导线的合磁感应强度方向沿水平向右，而G通的电流方向是垂直纸面向外，故在H点产生的磁感应强度方向是水平向右，故三根通电导线的最终合磁感应强度方向水平向右，所以根据左手定则可知，在H点放一根电流方向垂直纸面向内的通电导线，所受的安培力方向由G指向H，即正电荷在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反，故D错误。

故选B。

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

【答案】C

【详解】AB．左右同一根绳子，拉力相等，设绳子与竖直方向夹角为，并作出辅助线，如图所示

由几何关系可知

又

整理得

①

对物体进行受力分析

因此

②

当转到水平位置时，，代入②式可得

A、B错误；

C．由于、均为锐角，由①可得，越小，越大，当转到水平位置时，，此时取得最大值，因此先增大，后减小，C正确；

D．由②可得越小，绳子拉力越大，因此当时，绳子拉力最大，因此圆环从图示位置顺时针缓慢转过2的过程中，轻绳的张力先增大后减小，D错误。

故选C。

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

【答案】BC

【详解】A．设地球半径为R，根据开普勒第三定律

A错误；

B．因为椭圆轨道与圆周轨道在远地点B相切，该点到地心的距离为

由牛顿第二定律得

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。B正确；

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，C正确；

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，机械能不变。D错误。

故选BC。

9. 在纸面上有两波源和相距3m，频率均为2Hz，以为原点建立如图所示的坐标系，t=0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。t=0.25s时波源也开始垂直纸面向上做简谐运动，在t=0.75s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4m/s

B. 虚线x=1.5m为振动加强区

C. t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个

D. t=1.0s后和连线上有2个振动减弱的位置

【答案】AC

【详解】A．两波源起振的时间差为

时间内两列波的传播距离之差为

波的传播速度为

故A正确；

B．根据几何关系可知x=1.5m上各质点到两波源的波程差均为零，而t=0.25s时S1正向下振动，与S2起振方向相反，所以两波源在x=1.5m上引起质点的振动步调相反，即虚线x=1.5m为振动减弱区，故B错误；

C．两列波的波长均为

t=1.0s时S1波传播到的最远位置到S1的距离为

此时S1波的最远波谷到S1的距离为

S1波的最近波谷到S1的距离为

t=1.0s时S2波传播到的最远位置到S2的距离为

S2波此时产生的波形中只有一个波谷，且到S2的距离为

如图所示，可知t=1.0s时波谷与波谷相遇的点共有2个，故C正确；

D．和连线上满足到两波源的波程差为波长的整数倍的点为振动减弱位置，即

（k=0，1，2，…）

则

（k=0，1，2，…）

解得

（k=0，1，2，…）

即

所以t=1.0s后和连线上有3个振动减弱的位置，故D错误。

故选AC。

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

【答案】BD

【详解】A．由图乙可得磁感应强度为

由法拉第电磁感应定律得圆形线团中产生的感应电动势为

所以原线园两端的最大电压为

由

得定值电阻两端的最大电压为

A错误；

B．定值电阻消耗的电功率为

B正确：

C．若磁感应强度的变化周期减小，则感应电动势的最大值增大，有效值增大，副线因两瑞的电压增大，定值电阻消耗的电功率即变压器的输出功率将增大，C错误；

D．自耦变压器的滑片顺时针转动，副线圈的匝数减小，副线图两端的电压减小，通过副线圈的电流减小，由

可知通过原线圈的电流减小，D正确。

故选BD。

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，所需磁感应强度B最小

【答案】AD

【详解】A．小球A受重力、库伦兹和洛伦兹力，它们的合力提供向心力，重力与库仑力的合力水平，如图，库仑力大小为

故A正确；

B．洛伦兹力指向z轴，匀强磁场竖直向下，根据左右定则可知，从上往下看带电小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动，故B错误；

CD．根据牛顿第二定律

得

当

即

时，B取最小值，由数学知识可知，v0和B并非单调关系，故C错误，D正确。

故选AD。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12. 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．加速度减小的变加速直线运动

B．匀加速直线运动

C．匀减速直线运动

D．匀速直线运动

（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.

【答案】    ①. D    ②.     ③. A

【详解】（1）[1]如图所示，做出小球影子形成的示意图

小球做平抛运动，经历时间t，小球的水平分位移

竖直分位移

令影子的位移为h，由相似三角形有

解得

可知影子的位移与时间成线性关系，即小球影子做匀速直线运动，故选D。

（2）[2]由（1）可知

解得

（3）[3]由（1）可知

即相邻两影子A、B间的距离H与闪光频率的倒数成正比，故选A。

13. 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）。

【答案】    ①. 0.5    ②. 不能    ③. L1    ④. 0.28

【详解】（1）[1]电流表刚好满偏，则电流表两端电压为

此时周围无酒精气体，则R1取80Ω，其两端电压为

则电源内阻为

[2]当无酒精气体时，R1电阻最大，此时电流表刚好满偏，若有酒精气体时，R1电阻变小，电路中电流变大，超过电流表的最大量程，所以不能检测酒驾。

（2）[3]颜色一红一绿，小灯泡电压达到才会发光，所以亮绿灯的小灯泡需要保证两端的电压一直大于等于0.7V，如果与R1接在一起，R1在测量酒驾的时候电阻会发生改变，初始电阻大时应当不让小灯泡亮，等电阻变小让小灯泡亮，这样才可以查出酒驾，所以一直亮绿灯的小灯泡应当与定值电阻接在一起，这样无论R1如何变化，都不会影响小灯泡是否亮，且与定值电阻接在一起也会保证绿灯一直亮，所以L2是绿灯，L1是红灯。

[4]当酒精浓度达到0.2mg/mL时，L1会变亮，此时L1两端电压为0.7V，已知电源电动势为9V，则R1两端电压为8.3V，根据图乙可知R1的电阻为30Ω，则当红灯亮时，通过其电流为

14. 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。

【答案】（1）,；（2）

【详解】（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. 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，圆心的坐标为（2a，0），其半径为a，该区域内无磁场。 在y轴和直线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，且粒子也能到达B点，求粒子的初速度大小v2。

【答案】（1） ；（2）

【详解】（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，如下左图所示

设粒子做圆周运动的半径为r1，由几何关系得

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

如上右图所示，粒子到达B点的速度与x轴夹角

设粒子做圆周运动半径为r2，由几何关系得

由牛顿第二定律得

解得

16. 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？

【答案】（1）20N；（2）2m/s；（3）2J

【详解】（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，滑块到达圆弧最低点时对轨道压力的大小

（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，对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，以向右为正方向，设为

v5=-0.5m/s

对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