高三年级适应性考试———物理答案与解析
1.【参考答案】C
【解题思路】由于做曲线运动物体的速度方向沿曲线的切线方向,所以曲线运动一定是变速
运动,曲线运动的加速度一定不为零,故A错误;物体做平抛运动时只受重力,所以物体的加
速度为重力加速度,加速度是恒定不变的,速度随时间均匀变化,所以是匀变速曲线运动,故
B错误;做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力,而向心力的方向时刻变化,所以物体
做匀速圆周运动时加速度一定变化,圆周运动一定是加速度变化的曲线运动,故C正确;任
何一个曲线运动都可以在相互垂直的两个方向上分解,故D错误。
2.【参考答案】D
【解题思路】对导体棒在犃 点受力分析,如图所示,由图可知安培力水
平向右,所以磁场方向竖直向下,故 A错误;对导体棒在犃 点受力分
析,有 犿犵tan60°= ,所以
犿犵
犉安 =犅0犐犃犔= ,解得
槡3犿犵
犐犃= ,故
犉安 tan60° 3犅0犔
B错误;设导体棒与犗点的连线与水平方向的夹角为θ,由受力分析可
知 犿犵犉犖= ,由牛顿第三定律有犉压=犉犖,此过程中θ逐渐减小,所以
sinθ
电极受到的压力逐渐增大,故C错误;由受力分析可知当导线在犅点
静止时有 犿犵犉安=犅0犐犅犔= ,解得
槡3犿犵
犐犅= =3犐犃,故D正确。
tan30° 犅0犔
3.【参考答案】C
【解题思路】玻尔原子模型的基础是核外电子在库仑力的作用下绕氢原子核做圆周运动,即
犽犲2 狏2 2
=犿 ,解得
1 犽犲
2 犿狏
2= ,因为狉1<狉2,所以犈犽 >犈犽 ,故A错误;玻尔模型的假设之一是
狉 狉 2 2狉 1 2
轨道量子化,即轨道半径只能取一些不连续的特定值,故B错误;设氢原子在基态和激发态
的能量分别为犈1 和犈2,由玻尔模型能级跃迁可知
犈2-犈1
Δ犈=犈2-犈1=犺ν,解得ν= ,故
犺
C正确;核外电子的能级跃迁可以释放能量,这种能量以辐射光子的形式释放,而氢弹是将
核聚变中亏损的质量以能量的形式释放,故D错误。
4.【参考答案】B
【解题思路】对活塞受力分析,有 狆0犛1.2狆0犛-犿犵-狆0犛=0,解得犿= ,故A错误;设充入的
5犵
气体体积为犞,以气缸内的气体和充入的气体为研究对象,有1.2狆0犛犺+1.6狆0犞=2狆0犛犺,解
得 1犞= 犛犺,故B正确;向下缓慢移动活塞过程中气缸内气体做等温变化,设向下移动的距
2
离为犱,有
2
1.2狆0犛犺=2狆0犛(犺-犱),解得犱= 犺,故C错误;由于环境温度不变且气缸是导
5
热的,所以在活塞下移的过程中气体做等温变化,气体的内能不变,由热力学第一定律有
Δ犝=犠+犙,由于气体的压强在逐渐增大,所以外界对气体做功
6 2 12
犠> 狆0犛× 犺= 狆0犛犺,
5 5 25
书
解得犙=-犠,所以气体向外界放出的热量大于
12
狆0犛犺,故D错误。
25
5.【参考答案】C
2 3
【解题思路】由万有引力提供向心力有 犕犿 2π 狉犌 2 =犿( )狉,解得犜=2π槡 ,单位时间内卫狉 犜 犌犕
2
星与中心天体球心连线扫过的面积 π狉 槡犌犕狉Δ犛= = ,故A、B错误;由万有引力提供向心
犜 2
2 2
力有 犕犿犌 2 =犿(2π)狉,整理有 4π 犕地 地犞地 1犜2= 狉3,由题意分析可知 =ρ ≈ ,所以犅为狉 犜 犌犕 犕木 ρ木犞木 316
地球卫星的图像,且犽犅 犕木= ≈316,故C正确,D错误。
犽犃 犕地
6.【参考答案】B
【解题思路】时间狋内冲击发电机叶片的空气体积犞=犛狏狋,所以时间狋内冲击发电机叶片的
空气的动能 1 2 1 犈犽 1犈 = 犞狏= 犛狏3狋,所以每秒冲击发电机叶片的空气动能犈 = = 犛狏3犽 ρ ρ 犽02 2 狋 2ρ
=300J,故A错误;由题意可知发电机的输出功率犘=η犈犽0=120W,所以通过变压器原线
圈的电流 犘犐1= =4A,故B正确;由变压器原、副线圈的电流关系
犐1 狀2
= ,所以犐2=2A,故
犝1 犐2 狀1
C错误;电动机消耗的电功率为变压器副线圈的输出功率即原线圈的输入功率,所以为
120W,故D错误。
7.【参考答案】D
【解题思路】狋=0时两个物体一起加速,整体分析有犉1+犉2cos37°=(犿犃+犿犅)犪1,解得犪1=
6m/s2,故A错误;当犃犅分离后犅 的加速度不再变化,且最小,分离时两个物体间没有相互
作用力,此时加速度依然相等,所以有犉1 犉2cos37° 10-狋 10cos37°= ,即 = ,解得狋=6s,故
犿犃 犿犅 1 2
B错误;由题意可知10s后,犃的加速度方向反向,犃开始做减速运动,但犃、犅运动方向依
然相同,故C错误;仅将犃、犅两个物体位置互换后,假设狋=0时两个物体接触没有相互作
用,所以有犉1=犿犅犪犅,犉
2 2
2cos37°=犿犃犪犃,解得犪犅=5m/s,犪犃=8m/s,所以假设成立,故
D正确。
8.【参考答案】AC
【解题思路】当电子沿狓轴移动时,由题意分析可知静电力先做正功后做负功,所以电子的动
能先增大后减小,故A正确;当电子沿狔轴移动时,由题意分析可知静电力先做负功后做正
功,所以电子的动能先减小后增大,故B错误;两个负电荷在
1
狔=- 犪处产生的电场强度的
2
犪
方向沿狔轴正方向,大小为
犽犙 2 8槡5犽犙
犈1=2 × = ,所以要使该2
( 1 25犪
2
( 犪)2 2
1 2 2
槡 +犪 )2 槡( 犪)+犪2
位置的电场强度为 ,需要在 处固定负电荷,且满足 犽犙′ 8槡5犽犙0 狔=-犪 = ,解得
1 25犪2
犙′=
( 犪)2
2
2槡5犙,故C正确;两个负电荷在狔=犪处产生的电场强度的方向沿狔轴负方向,大小为犈2=
25
犽犙 犪 槡2犽犙
2 × = ,所以要使该位置的电场强度为0,需要在2 狔=-犪处固定
(槡犪
2+犪2)2 犪2+犪2槡 2犪
正电荷,且满足犽犙″ 槡2犽犙= ,解得 ,故 错误。( 犙″=2槡2犙 D2犪)2 2犪2
9.【参考答案】BC
【解题思路】木箱在斜面上段滑行的过程有(犿犵sin30°-μ1犿犵cos30°)犔1=犈犽-0,犈1=犈0-
,由题意有 ,由图可知 ,解得 槡3μ1犿犵cos30°犔1 犈1=3犈犽 犔1=5犔0 μ1= ,犈犽=犿犵犔0,犈1=5
3犿犵犔0,故A错误,C正确;木箱在斜面下段滑行的过程有(犿犵sin30°-μ2犿犵cos30°)犔2=0-
犈犽,由图可知犔2=4犔0,解得
槡3
μ2= ,故B正确;木箱在上、下两段斜坡上滑行过程中产生的2
热量之比犈0-犈1 1= ,故D错误。
犈1-0 2
10.【参考答案】AD
【解题思路】设犪即将进入磁场时的速度为狏0,对两个棒整体列动能定理有2犿犵犱sin30°=
1 2 犅犔狏0×2犿狏0,对两个棒整体分析有2犿犵sin30°-犉安=0,而犉安=犅犐犔=犅 犔,解得犱=
2 2犚
犔,故A正确;犫棒进入磁场到犪棒离开磁场时对整体列动能定理有
1
2犿犵(2犔- 犔)sin30°2 2
1 1
= ×2犿狏21- ×2犿狏
2
0,当犪刚离开磁场时对整体受力分析有犉安-2犿犵sin30°=2犿犪,又
2 2
犅犔狏1 ,解得 犵
珚
犉安=犅犐犔=犅 犔 犪= ,故B错误;犪犫整体进入磁场的过程中
犈
狇=犐珔Δ狋= Δ狋=
2犚 2 2犚
Δφ
Δ狋 犿 2犵
Δ狋= 槡 ,故C错误;在犪犫离开磁场的过程列动量定理有犿犵狋-犐安=2犿狏-2犿狏1,2犚 2犅 犔
Δφ
珚
而 犈 狋 犿犵 2犔 2狏 3 2犔犐安=犅犐珔犔狋=犅 犔狋=犅 犔狋= 槡 ,解得狋= - ,故D正确。2犚 2犚 2 犵 犵 2槡犵
11.【参考答案】(1)0.560(2分);()
1
5 ( 分);()见解析( 分)。
狋2
2 6 2
狀
【解题思路】(1)由游标卡尺的读数规则可知,挡光条的宽度犱=(5+0.05×12)mm=
5.60mm=0.0560cm;
(5)设初始时犃(连同里面的小铁片)和犅的质量均为犕,当把犃中的狀个小铁片移到犅 中
由静止释放后,设绳子拉力为犜,若物体的加速度与物体的质量成反比,与所受合力成正
比,对犃 分析有犜-(犕-狀犿0)犵=(犕-狀犿0)犪,对 犅 分析有(犕+狀犿0)犵-犜=
( 犱犕+狀犿0)犪,而挡光条经过光电门时有狏狀= ,由匀变速直线运动有狏
2
狀=2犪犺,整理有
狋狀
1 2犿0犵犺 1
2= 2狀,所以答案为 ;狋狀 犕犱 狋
2
狀
(6)产生误差的原因可能有每个小铁片的质量并不严格相等,滑轮和细绳间有摩擦力,滑轮
和细绳的质量不能忽略等等。
12.【参考答案】(
1
1) (1分),犈=3V(2分);(2)
4 ( 分), 5狉= Ω2 犚0= Ω(2分),
3
犘= W(2分)
犐 3 3 2
【解题思路】(1)由闭合电路欧姆定律有
犈
犐= ,整理有
1 1 犚0+狉
= 犚+ ,所以纵坐
犚+犚0+狉 犐 犈 犈
标为1,且1 2-1 犚0+狉= ,即 =1,即犚0+狉=3Ω;
犐 犈 3 犈
(2)由图丙可知,灯泡犆两端电压为2V,电流为0.45A,而犃犅的串联电压为2V,所以
犃犅两个灯泡的电压分别为1V,由图丙可知流过灯泡犃犅的电流为0.3A,所以流过电源
的电流为0.75A,于是有犝=犈-犐总狉,解得
犈-犝 4 5
狉= = Ω,而犚0= Ω,同时电源的输
犐总 3 3
出功率 3犘=犝犐总= W。
2
( )
13.【参考答案】() ;()
2犅犆 22-槡2犚
1狉犅=30° 2狋= = 。
狏 犮
【解题思路】(1)由题意可知
犮 犮
狀= = =槡3(1分),光线在犅点的入射角犻犅=90°-30°=
狏 槡3
犮
3
sin犻犅
60°(1分),由折射定律有狀= (1分),解得狉犅=30°(1分);
sin狉犅
(2)光线在棱镜中的光路如图所示,
由几何关系可知光线在犆点的入射角犻犆=180°-60°-45°=75°(1分),且sin犻犆=sin75°>
槡3 槡3
sin60°= >sin犆= ,所以光线在犆点发生全反射(1分),然后光线从犇点离开棱镜,由
2 3
正弦定理有 犅犆 犃犆= (1分),由几何关系有 犃犆=(槡2-1)犚(1分),解得犅犆=
sin45° sin60°
槡3(2-槡2) ( )
犚(1分),所以光线在棱镜中的传播时间
2犅犆 22-槡2犚
狋= = (1分)。
3 狏 犮
12
14.【参考答案】(1)犪=6犵;(2)狓= 犺0
25
【解题思路】(1)小物体在竖直方向运动过程中,当刚刚撤去外力时小物体的加速度最大,由
牛顿第二定律有犽狓0-犿犵=犿×2犵(1分),当小物体在水平面运动过程中刚刚撤去外力时
小物体的加速度最大,由牛顿第二定律有犽×2狓0=犿犪(1分),解得犪=6犵(1分);
() 犽狓小物体在竖直方向运动过程中弹簧的最大弹性势能 0+0 12 犈 = 狓 = 犽狓2犘1 0 0(1分),此
2 2
过程中由能量守恒有犈犘1=犿犵犺0(1分),当小物体在水平运动过程中弹簧的最大弹性势能
犽×2狓0+0
犈犘2= ×2狓0=2犽狓
2
0(1分),此过程中由能量守恒有
1
犈 = 犿狏2犘2 0(1分),犃犅碰撞
2 2
过程满足犿狏 =犿狏+3犿狏(
1 1 1
1分), 犿狏2= 犿狏2+ ×3犿狏20 1 2 0 1 2(1分),小球犅沿圆弧轨道
2 2 2
上升过程有1 1×3犿狏22=3犿犵犚(1-cosθ)+ ×3犿狏
2
3(1分),离开圆弧面后小球竖直方向的
2 2
速度为0时离水平地面最远,有0=狏3sinθ-犵狋(1分),此时小球离圆弧末端的水平距离
12
狓=狏3cosθ·狋(1分),解得狓= 犺0(1分)。
25
15.【参考答案】(
犿犵 狀π犿 槡2犵犺
1)犈= ;(2)犅= ;(
4 1
3)犱=
2 犔 槡2+ 犔狇 狇 π 4
【解题思路】(1)小球从犘 点到犗 点的过程由运动的合成与分解,竖直方向有
1
犺= 2犵狋
2
(1分),水平方向有
犺 1·犈狇= 狋2(1分),解得
犿犵
犈= (1分);
2 2 犿 2狇
(2)在狔>0区域内,竖直方向有2犈狇=犿犵(1分),所以小球在竖直方向受力平衡,小球沿
狔轴正方向做匀速直线运动,在狓犗狕平面内做匀速圆周运动(1分)。小球在犗点时狕轴方
向的速度狏2
犈狇
狕=2犵犺(1分),在狔轴正方向的速度狏
2
狔=2 犺(1分),由洛伦兹力提供向心力
犿
狏2
有 狕( 分),小球做圆周运动的周期 2π犚 2π犿狇狏狕犅=犿 1 犜= = (1分),小球沿狔轴正方向运
犚 狏狕 狇犅
动有 犔( 分),由题意有 狀π犿 槡2犵犺狋= 1 狋=狀犜(狀=1,2,3…)(1分),解得犅= (1分);
狏狔 狇犔
(3)由第(2)可知当
π犿 槡2犵犺
狀=1时,磁感应强度最小,即犅犿犻狀= (1分),此时小球在
狇犔
犿狏
狓犗狕平面内做匀速圆周运动的半径
狕
犚= ,当小球离狔 轴最远时,它到狔 轴的距离
狇犅
犱狔=2犚(1分),此时它到原点的距离
犔
犱= ( )2+犱2
4 1
槡 狔 =槡2+ 犔(2分)。2 π 4河北省2023届高三年级适应性考试
物理
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共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.曲线运动是生活中一种常见的运动,下列关于曲线运动的说法中正确的是
A.可能存在加速度为0的曲线运动
B.平抛运动是加速度随时间均匀变化的曲线运动
C.匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动
D.圆周运动不可以分解为两个相互垂直的直线运动
2.质量为m的导体棒与两个半径为R的光滑圆弧电极接触良好,两个电极相互平行且都位
于竖直平面内,O为其中一个圆弧电极的圆心,截面如图所示,导体棒中通有如图所示电
流,导体棒在两个电极间的长度为L,在两电极间加一竖直方向的匀强磁场,磁感应强度
大小为B,导体棒恰好静止在电极的圆弧面上。现在通过增大电流的方式使导体棒缓慢
地从A点移动到B点,已知OA与水平方向的夹角为60°,OB与水平方向的夹角为30°。
已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.磁场方向竖直向上
B.当导体棒静止在A点时,流过导体棒的电流大小为
C.导体棒从A点移动到B点的过程中电极受到的压力逐渐减小
D.当导体棒静止在B点时流过导体棒的电流大小为静止在A点时的3倍
4.冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故,吸入的一氧化碳与红细胞、红血球结合,影响了红血球运送氧气的能力,造成人体缺氧,高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的气缸来研究高压氧舱内的环境,如图所示,导热气缸内的活塞离气缸底部的高度为h,活塞的横截面积为S,环境温度保持不变。气缸内气体的压强为1.2p0,该小组分别通过向气缸内充气和向下压活塞的方式使气缸内气体的压强增大到2p0。已知大气压强为p,气缸内气体可视为理想气体,活塞与气缸密封良好,不计活塞与气缸间的摩擦,重力加速度为g。下列说法中正确的是
5.某课外小组搜集了一些地球卫星和木星卫星的数据,利用电脑处理数据后得到了卫星周期
的二次方和卫星轨道半径的三次方的关系图像如图所示,已知地球和木星的密度分别为5.52 g/cm2和1.33 g/cm3,木星的体积约为地球体积的1313倍。下列说法中正确的是
A.在相同时间内地球卫星与地心连线扫过的面积和木星卫星与木星球心连线扫过的面积
相等
B.所有地球卫星与地心连线在相同时间内扫过的面积都相等
C.图像B的斜率约为图像A的斜率的310倍
D.图像A为地球卫星的图像
6.某超小型风力发电机与理想变压器的原线圈连接,变压器的副线圈接内阻为5Ω的电动
机。某日该地区的风速是5m/s,风吹到叶片的有效面积为4m2,此时变压器原线圈两端的电压为30V,电动机刚好正常工作。已知空气的密度为1.2kg/m3,假如该风力发电机能将通过扇叶有效面积内空气动能的40%化为电能,变压器原、副线圈匝数比为1:2,发电机和变压器的线圈电阻忽略不计。下列说法正确的是
A.每秒冲击发电机叶片的空气动能为120J
B.通过变压器原线圈的电流为4 A
C.通过变压器副线圈的电流为8 A
D.电动机消耗的电功率为720 W
7.如图所示,质量分别为1kg和2kg的A、B两个物体放在光滑水平面上,外力F、F 同
时作用在两个物体上,其中F1=10-t(表达式中各个物理量的单位均为国际单位),F2=10 N。下列说法中正确的是
A.t=0时,物体A的加速度大小为10m/s2
B.t=10s后物体B的加速度最小
C.t=10s后两个物体运动方向相反
D.若仅将A、B位置互换,t=0时物体A的加速度为8m/s2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.某同学将一带传感器的木箱从倾角为30°的斜坡顶端由静止释放,木箱滑到斜面底端时速度刚好为0,木箱与斜坡上下两部分的动摩擦因数分别为μ1、μ2,通过分析处理传感器的
数据得到木箱的动能和机械能与木箱下滑位移的关系图像分别如图中a、b所示,已知木箱动能最大时,机械能与动能大小之比为3:1,已知木箱可视为质点,重力加速度为g,以斜坡底端为重力势能零点。下列说法中正确的是
11.(6分)某物理兴趣小组用如图所示的装置研究加速度与力和质量的关系。带挡光片的物体A内有若干质量均为m,的小铁片,初态时A、B系统刚好静止,物体A、B的质量相等。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图所示,则挡光片的宽度d=____cm;
(2)测量挡光片到光电门中心的距离h,将A中的1个小铁片移到B中,由静止释放A,记录挡光片的挡光时间t1;
(3)将A中的2个小铁片移到B中,在相同的初始位置由静止释放A,记录挡光片的挡光时间;
(4)多次重复,得到移动的小铁片的数量n和对应的挡光时间tn;
(5)以n为横坐标,以____________为纵坐标,将实验测得的数据描点连线,若得到一条倾斜的直线,则表明物体的加速度与质量成反比,与所受合力成正比。
(6)请写出一条产生实验误差的原因 ____________________________。
12.(9分)用DIS(电流传感器,内阻可忽略)测电源电动势和内阻的电路如图甲所示,R。为一定值电阻。
(1)调节电阻箱R,记录电阻箱接入电路的阻值R和相应的电流I,将测得数据以R为横坐标,以_________为纵坐标,经计算机拟合得到如图乙所示图像,由图线可得该电源电动势为_______v;
(2)现有三个相同规格的小灯泡A、B、C,将它们与图甲中电源按图丙所示电路相连,此种灯泡的I-U特性曲线如图丁所示,C灯泡两端电压为2.0V,则电源内阻r= _Ω,图甲中定值电阻R,=_______Ω,电源的输出功率为_____w。
13.(10分)某透明棱镜截面如图所示,半圆与矩形的三个边相切,其中半圆的圆心为O,半
径为R,矩形的顶点A与圆心O的连线与半圆交于C点。一束光线从矩形左边上某点B射入棱镜,光线与棱镜边界的夹角为30°,光线经过一次折射后射向C点。已知光在真空中的速度为c,光在棱镜中的传播速度为c。求:
(1)光线在B点的折射角:
(2)光线在棱镜中的传播时间。
14.(13分)某弹簧的弹力与形变量的关系如图甲所示,弹簧竖直固定,将质量为m的小物体A放在弹簧上,并缓慢向下按压物体,使弹簧产生的形变量为x0,突然撤去外力后小物体上升的最大高度为h0,此过程中小物体的最大加速度为2g。将弹簧固定在水平面上,缓慢按压小物体A,使弹簧产生的形变量为2x0,突然撤去外力,小物体在水平面上与质量为3m的小球B相碰,碰后小球滑上与水平面相切、位于竖直平面内的圆弧轨道,圆弧轨道的半径R=1.25h0,圆心角θ=53°。不计A、B碰撞过程中的能量损失,不计一切摩擦和阻力,重力加速度为g,sin53°=0.8 。求:
(1)小物体A在水平面运动时加速度的最大值;
(2)小球到达最高点时与圆弧轨道末端的水平距离。