重庆市巴蜀中学2022-2023学年高三上学期适应性月考（二）物理（Word版附解析）

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巴蜀中学2023届高考适应性月考卷（二）物理注意事项：1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1. 下列说法正确的是（　　）A. 太阳镜表面的增反膜，利用了薄膜干涉原理B. 光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C. 杨氏双缝干涉实验中，在距离双缝的路程差为波长奇数倍处呈现暗条纹D. 物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率一定大于驱动力频率【答案】A【解析】【详解】A．太阳镜的增反膜利用了薄膜干涉的原理，故A正确；B．由全反射条件知光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故B错误；C．杨氏双缝干涉实验中，在距离双缝的路程差为半波长奇数倍处呈现暗条纹，故C错误；D．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率等于驱动力频率，故D错误。故选D。【点睛】由全反射条件知光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大；杨氏双缝干涉实验中，在距离双缝的路程差为半波长奇数倍处呈现暗条纹。2. 关于下图的说法，正确的是（　　）A. 图甲中行李安检仪采用射线来透视安检物品B. 图乙：用光子能量为的光直接照射大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的电磁波C. 图丙所示的半衰期是5730年，则100个经过5730年还剩50个D. 图丁是利用金属晶格作为障得物得到的电子衍射图，则电子动能越小衍射现象越不明显【答案】B【解析】【详解】A．β射线穿透能力差，图甲中行李安检仪采用X射线来透视安检物品，故A错误；B．用光子能量为2.55eV的光直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，氢原子可以吸收光子跃迁到n=4能级，大量处于n=4能级的氢原子可以释放出不同频率的光子种数为6，故B正确；C．半衰期描述的是大量原子核的统计规律，不适用于少数原子核的衰变，故C错误；D．电子动能越小，则电子的动量越小，根据可知波长越长，衍射现象越明显，故D错误。故选B。3. 如图所示，甲同学把一个轻质乳胶气球充气到直径1.0m左右，以10m/s的速度水平投向乙同学，气球被原速反弹。已知气球与乙同学接触时间约为0.1s，空气密度约1.29kg/m3，则乙同学受到气球的冲击力约为（   ）A. 135N B. 68N C. 34N D. 17N【答案】A【解析】【详解】根据题意，可得气球的质量为，设乙同学对气球的作用力为F，取反弹方向为正方向，根据动量定理有Ft = mv－(－mv)代入数据解得F = 135N根据牛顿第三定律可知乙同学受到气球的冲击力约为135N。故选A。4. 假设地球近地卫星的周期与火星近火卫星的周期比值为k，地球半径与火星半径的比值为n。下列说法正确的是（　　）A. 地球质量与火星质量之比为B. 地球密度与火星密度之比为C. 地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度之比为D. 如果地球的某一卫星与火星的某一卫星轨道半径相同，则两卫星的加速度之比为【答案】B【解析】【详解】AB．近地卫星环绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力，则由得又、整理得由以上可知，故A错误，B正确；C．根据万有引力提供向心力，则有得则故C错误；D．如果环绕地球与火星的卫星轨道半径相同，则由得整理得故D错误。故选B。5. 如图所示，某位高三同学手拉轻绳，带动铁球接近地面做匀速圆周运动，已知绳长为，该同学手臂长约，肩膀距离地面约，铁球质量为，重力加速度，则（　　）A. 轻绳对双手的拉力约为 B. 轻绳对双手的拉力约为C. 该同学一分钟大约转25圈 D. 该同学一分钟大约转50圈【答案】C【解析】【详解】AB．由题可得铁球的受力分析如图所示。轻绳上的拉力为T，则 ，计算的故、错误；CD．铁球做匀速圆周运动的半径为做匀速圆周运动的向心力由匀速圆周运动的规律可得计算得该同学一分钟大约转的圈数为故C正确，D错误。故选C。6. 福建某渔船由静止出发向台湾方向航行，其发动机功率与油轮速度大小的关系图像如图所示。在无风浪的海况下，当油轮速度达到后，油轮发动机的功率保持额定功率不变，油轮能达到的最大速度为。设油轮质量为m，运动过程中所受阻力恒为f。下列说法正确的是（　　）A. 油轮先做匀加速运动，紧接着做匀速运动B. 油轮的额定功率为C. 当油轮速度为时，其加速度大小为D. 若油轮速度达到的过程中位移为x，则经过的时间为【答案】C【解析】【详解】A．由题图可知，在油轮速度从0到v0的变化过程中，根据P=Fv可知，发动机牵引力大小不变，根据牛顿第二定律可知油轮加速度不变；在油轮速度从v0到2v0的变化过程中，由于此时发动机功率保持不变，但油轮速度逐渐增大，所以牵引力逐渐减小，则油轮加速度逐渐减小；在油轮速度达到2v0之后，发动机牵引力与阻力大小相等，油轮将做匀速运动，综上所述可知油轮先做匀加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速运动，故A错误；B．根据前面分析可知，油轮的额定功率为故B错误；C．当油轮速度为时，由题图可知此时油轮发动机的功率为则发动机牵引力大小为油轮的加速度大小为故C正确；D．设油轮经时间t1速度从0增大到v0，经时间t2速度从v0增大到2v0。根据运动学公式可得又因为联立可得t1时间内油轮航行的位移大小为在t2时间内，根据动能定理有解得故油轮速度达到2v0所经历的时间为故D错误。故选C。7. 如图所示，质量为的物体B，其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮后与套在光滑直杆顶端的、质量为的小球A连接。已知直杆固定，初始时使小球A静止不动，与A相连的绳子保持水平，夹角，此时绳子的张力F为。已知，图中直线与杆垂直且C为AD的中点。现将小球A由静止释放（重力加速度，轻绳不可伸长且在小球A运动过程中始终保持绷紧状态），则（　　）A. 小球A与物体B组成系统机械能守恒B. 小球A下滑时，绳对A做功的功率绝对值与绳对B做功的功率绝对值不相等C. 物体B运动到最低点的过程中，轻绳拉力对其做功D. 小球A运动到D点时的动能为【答案】D【解析】【详解】A．小球A与物体B组成的系统除了受到重力以外，其他力所做功不为零，故A错误。B．绳对A做功的功率为把A的速度沿着绳子的方向分解则有所以绳对B做功的功率为所以绳对A做功的功率与绳对B做功的功率总是大小相等，故B错误。C．释放小球A前，B处于静止状态，由于绳子的拉力大于B的重力，故弹簧被拉伸，设弹簧伸长量为x，有解得x=0.1m。当A运动到C点时，物块B运动到最低点，此时物体B下降的高度为由此可知，弹簧此时被压缩了0.1m，弹簧的弹性势能与初状态相等，且此时物体B的速度为零，所以轻绳拉力对其做功为故C错误。D．由题可知当A到达D点时，弹簧的弹性势能与初状态相等，物体B又回到原位置，在D点对A的速度沿平行于绳和垂直于绳方向进行分解，平行于绳方向的速度等于B的速度，由几何关系得对于整个过程，由机械能守恒定律得联立解得所以小球A运动到D点时动能为故D正确。故选D。二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8. 振源在坐标原点，从起振开始计时，经过形成的一列简谐横波刚好传到处，波形如图所示，P、Q为简谐横波上的两质点，下列说法正确的是（　　）A. 从现在开始，质点Q比质点P先到达波峰B. 质点P振动的周期为C. 波速大小为D. 再经过，处的质点恰好处于波峰【答案】BC【解析】【详解】A．由同侧法可知Q质点向下振动，P质点向上振动，则从现在开始，质点P比质点Q先到达波峰，故A错误；BC．由题意可知波速波长周期故B、C正确；D．波传到x= 7m处质点的时间 由同侧法可知x= 7m处的质点开始向上振动，再经过0.3s， 即，质点恰好处于波谷，故D错误。故选BC。9. 如图所示，光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放后滑至斜面底端。下列说法正确的是（　　）A. 此过程中斜面对滑块的支持力大小为B. 滑块B下滑的过程中A、B组成的系统机械能守恒C. 此过程中斜面体向左滑动距离为D. 此过程中滑块B的位移大小为【答案】BC【解析】【详解】A．当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力FN不等于，故A错误。B．系统只有重力做功，机械能守恒，故B正确。CD．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为、，则有又，则变形得根据几何关系有解得， 故C正确，D错误。故选BC。10. 如图所示，某工厂需要利用质量为的物体B通过轻质绳及光滑定滑轮协助传送带将质量为的物体A从传送带底端（与地面等高）由静止开始传送到距离地面H高处，已知传送带倾角为，与货物接触面间动摩擦因数为，传送带以的速度顺时针转动，物体B最初距离地面且落地后不反弹。某时刻将A释放，最终A刚好到达顶端，g取。则（    ）A. 释放后瞬间物体A的加速度大小为B. C. 此过程中物体A会有2次与传送带达到共速D. 整个过程由于摩擦而产生的热量为【答案】ACD【解析】【详解】A．刚开始由于物体A的速度小于传送带速度,由牛顿第二定律，对A、B两物体分析，可得解得故A正确；BC．物体A从静止加速至，发生的位移物体A与传送带共速后，A继续加速，传送带给物体A向下的滑动摩擦力，解得从物体A与传送带共速v1到物体B落地过程，设物体B落地瞬间速度大小为v2，则有解得v2=7m/s物体B落地后，物体A向上做匀减速的加速度大小为物体 A从速度v2减速到再次与传送带共速v1，发生的位移为物体A再次与传送带共速后，物体A继续向上做匀减速的加速度大小为 从共速v1到刚好到达顶端，发生的位移为故整个过程物体A向上的位移为可知高度H为故B错误，C正确。D．从开始到物体A与传送带第一次共速所用时间为此过程物体A与传送带的相对位移大小为此过程产生的内能为从物体A与传送带共速到物体B落地过程，所用时间为此过程物体A与传送带的相对位移大小为此过程产生的内能为物体A从速度v2减速到再次与传送带共速，所用时间为此过程物体A与传送带的相对位移大小为此过程产生的内能为从再一次共速到刚好到达顶端，所用时间为此过程物体A与传送带的相对位移大小为此过程产生的内能为故整个过程由于摩擦而产生的热量为故D正确。故选ACD。三、非选择题：共5小题，共57分。11. 为了研究重物下落过程中机械能是否守恒，物理兴趣小组设计实验方案如下：首先在一个长度的钢制刻度尺两端分别固定一个宽度的遮光条，如图甲所示，然后将光电门与计时装置连接，让刻度尺从光电门上方自由下落，如图乙所示。（计算结果均保留3位有效数字）（1）设刻度尺和遮光条的总质量为，让刻度尺竖直自由下落，确保两个遮光条顺利通过光电门，先后读出两个遮光条经过光电门的时间分别为和，则动能的增加量为______。（2）重力势能的减少量为________（不考虑遮光条宽度的影响，重力加速度取）。（3）分析实验，写出这个实验中产生误差的一条主要原因：_______。【答案】    ①. 0.525    ②. 0.540    ③. 空气阻力的影响【解析】【详解】（1）[1]两个遮光条经过光电门的速度分别为 动能的增加量为（2）[2]重力势能的减少量为（3）[3]产生误差的主要原因：空气阻力的影响。12. 某同学利用电火花计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成，在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。（1）下面是实验的主要步骤，请完善实验步骤⑥的内容。①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把电火花计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上绷紧的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先_________，然后________，让滑块1带动纸带一起运动，撞上带橡皮泥的滑块2后粘在一起继续运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为，滑块2（包括橡皮泥）的质量为。（2）已知打点计时器每隔打一个点，通过计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_______；两滑块相互作用以后系统的总动量为_______。（结果均保留3位小数）（3）若实验允许的相对误差的绝对值最大为，通过计算，本实验的测量结果________（填“能”或“不能”）在误差范围内验证动量守恒定律。【答案】    ①. 接通打点计时器的电源    ②. 释放滑块1    ③. 0.603    ④. 0.595    ⑤. 能【解析】【详解】（1）[1][2] 使用打点计时器时，为了减小误差尽量多的利用纸带，要先接通电源，再释放滑块1；（2）[3][4]由纸带数据可知，碰撞前滑块1的动量为滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为（3）[5]两滑块在碰撞前、后总动量相对误差的绝对值为因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。13. 今年暑假重庆高温少雨，巴蜀中学张老师向同学们布置了一份特殊的实践作业。如图所示，在家中找到一个闲置的瓶子，向其中插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）并在吸管上标刻温度。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气湿计”。李同学已测量好自己使用的瓶子容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为，当室内温度为时，油柱离管口左右均为。（1）证明：吸管上标刻温度时，刻度是均匀的；（2）试求：李同学的“气湿计”测量的最低温度和最高温度（结果以“”为单位，保留1位小数）。【答案】（1）见解析；（2）24.5°C，29.5°C【解析】【详解】（1）由封闭的气体等压变化得设吸管内部的横截面积为S，内部在25°C时的热力学温度为T1，体积为V1，当温度变化时油柱移动的距离为，则有即由上式可以看出，与成正比关系，所以吸管上标温度值时，刻度是均匀的（2）当温度为27°C 时，气体的温度为T1=(273+27）K=300K ，气体的体积为当温度降低时，气体体积减小，油柱向管的开口处移动，移到开口处时，气体的温度最低，此时气体的体积为，由等压变化得即当温度升高时，气体的体积增大，油柱向管口处移动，移到管口处时，气体的温度最高，此时气体的体积为由等压变化得即所以这个气温计的测量范围约为24.5°C ~29.5°C14. 如图所示，水平轨道BC与倾角为的斜面轨道AB、螺旋状圆轨道O紧密平滑连接，AB长度，BC长度，圆轨道半径。小物块的质量为，它与AB轨道和BC轨道的动摩擦因数相同，记为；圆轨道光滑。若小物块在最高点A由静止释放，沿轨道ABC运动，第一次到达C时恰好静止；若小物块在A点释放的同时，对其施加一个水平向右的恒力F，当物块沿BC运动到C点时撒去F，再绕圆轨道运动一周后从与C同一高度的圆轨道末端以速度v水平向右飞出。不计空气阻力，取，g=10m/s2。（1）求；（2）求小物块到圆轨道末端的速度v与F满足的关系式和v的范围。【答案】（1）0.5；（2），【解析】【详解】（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得代入数据得μ=0.5（2）施加恒力F后，从A到C的过程，由动能定理得代入数据得小物块在圆轨道最高点D不脱离轨道，应满足从D到C过程由机械能守恒定律得解得小物块不脱离斜面AB，应满足根据解得所以v的取值范围为15. 如图所示，质量分别为m和3m的小物块A、B放置在足够长的倾角为的斜面上，并用一劲度系数为k的轻弹簧连接在一起，质量为m的小物块C紧挨着B先不粘连，开始时弹簧处于原长，三者均静止。现给B施加一个沿斜面向下的恒力，使B沿斜面向下运动，当速度为零时，立即撤去恒力，B沿斜面反弹与C相碰并粘在一起，一段时间后A恰能离开下端挡板。A、B、C三个物体与斜面的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（重力加速度为g；弹簧的弹性势能可以表示为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），求：（1）物体A恰要离开挡板时，弹簧的形变量；（2）恒力F的大小；（3）以撤去F时B的位置为坐标原点，沿斜面向上为x轴的正方向，求B第一次沿斜面向上运动过程中加速度a随位置坐标x变化的关系式（结果用k、m、g表示）。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】（1） 物体A恰能离开挡板时，根据平衡条件条件有解得（2） B和C碰后粘在一-起， 减速到0时恰好拉A离开挡板，设碰后瞬间共同速度大小为v0。根据能量守恒有解得B与C相碰粘在一起，根据动量守恒有解得B从撤去F处运动到弹簧原长处，设撤去F时弹簧的形变量大小为x1，根据能量守恒有解得在恒力F作用下，物体B向下运动到最低点的过程，根据功能关系有解得（3）物体B从最低点运动到弹簧原长处的过程，根据牛顿第二定律有整理得，物体B在刚到达原长处与C相碰粘在一起，共同向上运动，根据牛顿第二定律有整理得，