2023届四川省南充市高三下学期高考适应性考试 理综物理(解析版)
展开南充市高2023届高考适应性考试(二诊)
理科综合能力测试
注意事项:
1. 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2. 回答第I卷时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。写在试卷上无效。
3. 回答第II卷时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
4. 考试结束,将答题卡交回。
二、选择题:本题只有一项符合题目要求,第19~21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. 近年中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至-180°C,为避免低温损坏仪器,“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变,释放能量为仪器设备238供热。可以通过以下反应过程得到:,。已知的衰变方程为,其半衰期为88年。下列说法正确的是( )
A. 为轻核聚变
B. X为正电子,Y为质子
C. 的比结合能比U的比结合能小
D. 白天时温度升高,的半衰期会减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为原子核的人工转变,故A错误;
B.根据质量数守恒和电荷数守恒可得:X的质子数为
Z=93-94=-1
质量数为零,所以X是电子,Y的质量数为
A=238-234=4
质子数为2,由此可知Y为氦原子核,故B错误;
C.生成物更稳定,所以比结合能更大,故C正确;
D.半衰期与温度无关,故D错误。
故选C。
2. 如图,轻质不可伸长晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( )
A. 绳的右端上移到,绳子拉力变小
B. 将杆M向左移一些,绳子拉力变小
C. 换用稍长一些的轻质晾衣绳,绳子拉力变小
D. 绳的两端高度差越小,绳子拉力变小
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,因为同一根绳子上的拉力相等,所以两个绳子是对称的,与竖直方向夹角是相等的。
AD.设绳子的长度为x,则两杆之间的距离等于xcosθ,绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则θ角度不变,所以
所以绳子上的拉力不变;绳的两端高度差的大小,对绳子的拉力没有影响,故AD错误;
B.当杆M向左移一些,两杆之间的距离变大,绳长不变,所以θ角度减小,sinθ减小,绳子拉力变大,故B错误;
C.换用稍长一些的轻质晾衣绳,θ角度变大,绳子拉力变小,故C正确。
故选C。
3. 如图,匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里,无限长通电直导线位于纸面内,在纸面内的M、N位于导线两侧,其连线与导线垂直。且M、N两点到导线的距离之比为。经测量,N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的2倍且方向相同。已知无限长通电直导线在真空中某点产生的磁感应强度大小为,其中k为常量,I为电流大小,r为该点到导线的距离。则无限长通电直导线在M点产生的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于B,根据可知通电长直导线在N点产生的磁感应强度大小等于B。根据安培定则可知通电长直导线在M点产生的磁场方向向外、在N点产生的磁场方向向里,则有
B+B0=2(B0-B)
解得
故选A。
4. 有一种能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱,智能呼啦圈腰带外侧有半径的圆形光滑轨道,将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能自由滑动,短杆的另一端悬挂一根带有配重的腰带轻质细绳,其简化模型如图。已知配重(可视为质点)质量,绳长为。水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重在水平面内做匀速圆周运动,在某一段时间内细绳与竖直方向夹角始终为。腰带可看作不动,重力加速度取,不计空气阻力,,,下列说法正确的是( )
A. 配重受到的合力大小为10N B. 配重的角速度为
C. 若细绳不慎断裂,配重将自由下落 D. 若增大转速,细绳对配重的拉力将变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.配重在水平面内做匀速圆周运动,配重受到的合力大小为
故A错误;
B.根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确;
C.若细绳不慎断裂,配重将做平抛运动,故C错误;
D.若增大转速,即增大角度,配重做匀速圆周运动的半径增大,细绳与竖直方向的夹角增大,竖直方向根据受力平衡可得
可得
可知细绳对配重的拉力将变大,故D错误。
故选B。
5. “黑洞”是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻“黑洞”的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,若将可见星A所受暗星B的引力等效为位于O点处质量为的星体对它的引力,设A和B的质量分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据
得
根据
得
联立解得
故选D。
6. 如图,倾角为θ的斜面MN段粗糙,其余段光滑,PM,MN长度均为3d。四个质量均为m的相同样品1、2、3、4放在斜面上,每个样品(可视为质点)左侧面固定有长度为的轻质细杆,细杆与斜面平行,且与其上方的样品接触但不粘连,样品与MN间的动摩擦因数均为。若样品1在P处时,四个样品由静止一起释放,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 当样品1刚进入MN段时,样品的共同加速度大小为gsinθ
B. 当样品1刚进入MN段时,样品1的轻杆受到压力大小为3mgsinθ
C. 从开始释放到样品4刚进入MN段的过程中,克服摩擦力做的总功为9mgd sinθ
D. 当四个样品均位于MN段时,样品的共同速度大小为3
【答案】AD
【解析】
【详解】A.当样品1刚进入MN段时,对整体分析,根据牛顿第二定律得,样品的共同加速度
故A正确;
B.当样品1刚进入MN段时,隔离对样品1分析,根据牛顿第二定律有
mgsinθ+F-μmgcosθ=ma1
解得
F=mgsinθ
根据牛顿第三定律,样品1的轻杆受到的压力为mgsinθ,故B错误;
C.从开始释放到样品4刚进入MN段的过程中,摩擦力对样品1做功
摩擦力对样品2做功
摩擦力对样品3做功
此时样品4刚进入MN段,摩擦力不做功,则摩擦力做的总功
故C错误;
D.从开始释放到样品4刚进入MN段的过程运用动能定理得
解得样品共同速度
故D正确。
故选AD。
7. 如图甲所示,绝缘且粗糙程度相同的水平面上固定着两个带等量负电荷的点电荷M和N,O、A、B是在此水平面上M、N连线的中垂线上的三点,B点是MN的中点,O与B间距为x=0.2m.一带正电的小球由O点静止释放,其质量m=1×10-2kg、电荷量q=2×10-3C,带正电的小球与水平面的动摩擦因数µ=0.2。小球从O点运动到B点的v-t图像如图乙所示,A为图像的拐点,乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置。重力加速度g=10m/s2,则以下说法正确的是( )
A. 从O到B,小球的加速度先增大后减小
B. O点与B点电势差
C. 当小球速度最大时,小球所在位置的电场强度
D. O与B之间A点的电场强度最小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由乙图可知,从O到A,小球的加速度增大,A到B先减小至零然后反向增大。故A错误;
B.从O到B,由动能定理可得
其中
又
联立,可得
故B正确;
C.当小球速度最大时,其加速度为零,有
解得
故C正确;
D.对小球受力分析,由牛顿第二定律有
由乙图可知,小球在A点时加速度最大,即电场强度最大。故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,两根电阻不计、足够长的平行光滑金属导轨MN,PQ固定在水平面内,间距d=1m,在导轨间宽度L=1m的区域有匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T,方向如图。一根质量,阻值的金属棒b静置在导轨上,现使另一根质量,阻值也为的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动,穿过磁场区域后,与b发生弹性碰撞,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,则金属棒a( )
A. 第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B. 第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C. 第一次穿过磁场过程中克服安培力做的功为0.25J
D. 与金属棒b碰撞后瞬间的速度大小为0.5m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.金属棒a穿过磁场过程中受向左的安培力作用,根据
可知随着速度的减小,加速度减小,则金属棒a做加速度减小的减速运动,选项A错误;
B.由右手定则可知,第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流,选项B正确;
C.第一次穿过磁场的过程中由动量定理可知
其中
由动能定理
解得
v=1.5m/s
选项C错误;
D.两棒发生完全弹性碰撞,则
解得
v1=-0.5m/s
v2=1m/s
即a与金属棒b碰撞后瞬间的速度大小为0.5m/s,选项D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题,共174分)
三、非选择题(本卷包括必考题和选考题两部分,第22-32为必考题,每个试题考生都必须做答。第33-38题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
9. 为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,某实验小组设计了如图所示的装置,实验过程如下:(已知小球的质量为,直径为)
(1)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门;
(2)为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和,应___________(填“A”或“B”);
A.先释放小球,后接通数字计时器
B.先接通数字计时器,后释放小球
(3)用测量结果计算小球与橡胶材料碰撞的机械能损失,其表达式为_________(用字母、、和表示);
(4)若适当调高光电门的高度,将会___________(填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的实验误差。
【答案】 ①. B ②. ③. 增大
【解析】
【详解】(2)[1]为方便操作并记录小球此次下落和反弹通过光电门的遮光时间和,应先接通数字计时器,后释放小球。
故选B。
(3)[2]小球下落经过光电门时的速度大小为
小球上升经过光电门时的速度大小为
小球与橡胶材料碰撞损失的机械能为
(4)[3]若适当调高光电门的高度,则从光电门到橡胶材料的距离增大,从下落经过光电门到上升经过光电门通过的路程增大,克服空气阻力做的功增大,则将会增大因空气阻力引起的实验误差。
10. (1)利用图甲所示电路测量电流表A(量程1mA)的内阻。 实验室有以下器材;
待测电流表A(量程1mA)
滑动变阻器B(最大阻值6000Ω)
滑动变阻器C(最大阻值3000Ω)
电阻箱(最大阻值999.9Ω)
电源(电动势3V,内阻很小)
电源(电动势为6V,内阻很小)
①为了比较精确的测量,电源选用___________(填“”或“”),滑动变阻器选用___________(填“B”或“C”)
测量方法是:先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的指针满偏;保持的阻值不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,此时电阻箱的示数为99.0Ω。则:
②电流表A内阻的测量值为___________Ω,测量值___________(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
(2)若将该电流表A改装成量程为100mA的电流表,则改装后的电流表的内阻_______Ω。
(3)为测量一节废旧干电池的电动势E和内阻r,利用电流表和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录多组数据,画出图像为一条直线(如图丙)。由图中数据计算出该电池的电动势___________V,内阻___________Ω(结果均保留三位有效数字)。
【答案】 ①. ②. B ③. 99.0 ④. 小于 ⑤. 0.99 ⑥. 1.13 ⑦. 10.3
【解析】
【详解】(1)①[1][2]根据题意可知,采用的是半偏法测量电流表内阻,为了减小误差,实验中电源选择电动势较大的,回路最大电流1mA,根据欧姆定律可知,最小电阻6000Ω,故滑动变阻器选择B。
②[3][4]先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的指针满偏,保持的阻值不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,因为滑动变阻器阻值非常大,近似认为此时回路电流不变,则电阻箱的电流也为 ,此时电阻箱的示数为99.0Ω。则根据并联电流与电阻成反比可知,电流表A内阻的测量值为99.0Ω。因为闭合后,回路总电阻减小,总电流增大,则流过的实际电流大于,导致测量值小于真实值。
(2)[5]若将该电流表A改装成量程为100mA的电流表,则改装后的电流表的内阻
(3)[6][7]根据
整理得
根据题意,结合图丙可得
解得
11. 如图,在平面直角坐标系内,第一象限存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小为(未知);第二象限存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小;第四象限圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小,圆形区域分别在P点、Q点与轴、轴相切,其半径。一比荷、不计重力和空气阻力的带正电粒子,从第二象限的A点由静止释放,A点坐标为(,),该粒子从轴上C(,)点进入第一象限,恰从P点进入第四象限的匀强磁场,最终从圆形磁场的M点射出。求:
(1)粒子经过C点的速度大小;
(2)电场强度的大小及粒子经过P点的速度;
(3)粒子在磁场中运动的时间(结果可用表示)。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在第二象限做匀加速直线运动,则有
由牛顿第二定律得
联立解得粒子经过C点的速度大小
(2)在第一象限,粒子做类平抛运动,沿轴正方向有
沿轴负方向有
由牛顿第二定律可得
联立解得
,
粒子经过P点沿沿轴负方向的分速度大小为
因此,粒子经过P点的速度大小为
设速度方向与轴正向夹角为,则有
可得
(3)粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子在磁场中的轨迹如图所示
可知四边形为菱形,则粒子从M点射出磁场时速度沿轴负向;从P到M,圆心角为,粒子在磁场中的运动时间为
又
联立解得
12. 如图,固定在水平地面上,倾角为θ的光滑斜面底端固定一垂直于斜面的挡板,一轻质弹簧放在斜面上,一端固定在挡板上,另一端处于自由状态,足够长的木板B放在斜面上,木块A放在B的上端,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为μ。开始时,A、B均静止,使弹簧压缩了x0。然后沿斜面向下缓慢推动木板B移动距离2x0后锁定B(弹簧始终在弹性限度内)。某时刻解除锁定,木B板沿斜面向上运动,A与B之间发生相对滑动,经过时间t,A与B第一次共速,此时B已脱离弹簧。已知弹簧形A变量为x时弹性势能为(其中k为弹簧的劲度系数,k未知)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)解除锁定瞬间,A、B的加速度大小aA、aB;
(2)从解除锁定到B沿斜面向上运动速度达到最大时B的位移大小x1;
(3)解除锁定后,B沿斜面向上运动的最大位移xm的大小。
【答案】(1)aA = μgcosθ-gsinθ,aB = 5gsinθ-μgcosθ;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)最初,整个系统处于静止状态,则有
kx0 = 2mgsinθ
解除锁定瞬间,对于A
μmgcosθ-mgsinθ = ma
对于B
k·3x0-mgsinθ-μmgcosθ = maB
解得
aA = μgcosθ-gsinθ
aB = 5gsinθ-μgcosθ
(2)B速度最大时,其加速度为0,则有
kx = mgsinθ+μmgcosθ
B的位移大小
x1 = 3x0-x
解得
(3)从解除锁定到共速,设A、B的位移大小分别为x2、x3,共同速度为v,对于A
v = aAt
对于系统,能量守恒,则有:共速后,一起沿斜面向上匀减速,对A、B整体(AB的位移大小为x4)
所以B沿斜面向上运动的最大位移为
xm = x3+x4
解得
(二)选考题(共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)
[物理选修3-3](15分)
13. 一定质量的理想气体发生状态变化,其压强p随热力学温度T变化的图像如图所示,气体从状态a开始,经历了a→b→c→d→a的过程,abcd为平行四边形,ab与T轴平行,bc边反向延长线通过坐标原点O。下列说法正确的是( )
A. 从a到b,气体体积减小
B. 从b到c,气体体积增大
C. 从a到c,气体放出热量
D. 从c到d气体对外做的功大于从a到b外界对气体做的功
E. 从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功
【答案】ACE
【解析】
【分析】
【详解】A.从a到b,压强不变,根据
温度降低,体积减小,A正确;
B.从b到c,为等容变化,则气体的体积不变,B错误;
C.从a到c,温度减小,则
从a到c, 根据
体积变小,外界对气体做正功,即
根据热力学第一定律
则
气体放出热量,C正确;
DE.从c到d,气体的体积增大,外界对气体做负功,即
根据
则
从a到b,体的体积减小,外界对气体做正功,即
即
因为
即从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功,D错误E正确。
故选ACE。
14. 潜水能进入水面以下,处于悬浮状态,让人彻底放松身心,在静谧的海底无言地观赏各种色彩斑斓的奇异珊瑚和鱼类。但由于水压的存在,潜水也存在一定的风险。已知人体肺部空气容积最小可压缩至空气中体积V0的,最大可膨胀至V0的2倍,否则会出现危险。水面上的大气压p0相当于深为h0的水柱压强,为了保证潜水时的安全:(肺部气体温度等于人体内温度,视为不变)
(1)求人在安全状态下能下潜的最大深度H;(答案用h0表示)
(2)人在最大安全深度通过吸人压缩空气将肺部体积恢复至V0,返回时为了避免到达水面后出现肺部过度扩张,求返回时应当在最大安全深度吐出压缩空气的最小体积。(答案用V表示)
【答案】(1)4h0;(2)0.6V0
【解析】
【分析】
【详解】(1)以对人体肺部气体为研究对象
空气中状态有
p1=p0,V1=V0
最大安全深度下,有
p2=p0+n1PH,V2=0.2V0,(pH=p0)
由等温变化可得
p1V1=p2V2
解得
n1=4
故最大安全深为4H。
(2)人在最大安全深度时肺部气体有
p3=p2=5p0,V3=V0
人在最大安全深度时肺部吐出气体有
△p=5p0,△V
人回到水面时肺部压强和体积有
p4=5p0,V4=2V0
由等温变化可得
p3V3=p4V4+△p△V
解得
△V=0.6V0
[选修3-4](15分)
15. 关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A. 光照到不透光小圆盘,在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑,证明光具有波动性
B. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的衍射形成的
C. 光导纤维利用了全反射原理,其内芯的折射率大于外套折射率
D. 分别用紫光和绿光,用同一装置做双缝干涉实验,紫光的干涉条纹间距大
E. 在玻璃片表面涂上增透膜,可大大减少反射光的强度,这是利用了光的干涉原理
【答案】ACE
【解析】
【详解】A.光照到不透光小圆盘,在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑,证明光具有波动性,故A正确;
B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的,故B错误;
C.全反射从光密介质进入光疏介质才可能发生,故其内芯折射率大于外套折射率,故C正确;
D.根据 可知,分别用紫光和绿光,用同一装置做双缝干涉实验,紫光波长小,紫光的干涉条纹间距小,故D错误;
E.在玻璃片表面涂上增透膜,可大大减少反射光的强度,这是利用了光的干涉原理,故E正确。
故选ACE。
16. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻波形如图所示,图中质点A在时刻第三次出现在波峰。
(1)求该波的波速;
(2)写出质点B的振动方程并求出时刻以后质点B出现在波峰的时刻。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)由图可知,波长为
根据题意可得
解得
波速
(2)设质点B的振动方程为
时
解得
则
当时
根据波的周期性,可知时刻以后质点B出现在波峰的时刻为
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