贵州省2023-2024学年高三上学期9月适应性联考（一）
物理试题
本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，在平面直角坐标系中，各个圆环大小相同，所带电荷量均为，且电荷均匀分布，各个圆环间彼此绝缘。坐标原点处的电场强度最大的是（ ）
2．如图所示，地球的三个卫星A、B、C分别运行在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上，Ⅱ为椭圆轨道，其半长轴为a，周期为T，Ⅰ、Ⅲ为圆轨道，且Ⅲ的半径与Ⅱ的半长轴相等，Ⅲ与Ⅱ相交于M点，Ⅰ与Ⅱ相切于N点，P点为Ⅱ的远地点。已知引力常量为G，下列说法正确的是
A．卫星C的运行周期等于T
B．由题中条件不能求出地球的质量
C．卫星B、C经M点的加速度相同，速度也相同
D．卫星A经N点的速度等于卫星B经N点的速度
3．光刻机是制造芯片的核心装备，如图甲所示，它采用类似照片冲印的技术，通过曝光去除晶圆表面保护膜的方式，先将掩膜版上的精细图形印制到硅片上，然后将晶圆浸泡在腐化剂中，失去保护膜的部分被腐蚀掉后便形成电路。某光刻机使用的是真空中波长为的极紫外线光源（），如图乙所示，在光刻胶和投影物镜之间填充了折射率为1.8的液体用于提高光刻机投影精细图的能力，则该紫外线由真空进入液体后（ ）
A．光子能量减小 B．传播速度不变
C．波长变为 D．更容易发生明显衍射
4．如图所示，长方体物块静止在水平地面上，表面光滑的球在竖直墙壁和物块间处于静止状态。现将物块缓慢向右移动一小段距离，若物块仍然保持静止，则移动物块后（ ）
A．球对物块的压力不变 B．球对墙壁的压力减小
C．地面对物块的摩擦力增大 D．地面对物块的支持力减小
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，且从时刻开始，在内质点P经过的路程为。下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的周期为 B．时，质点P的加速度最大
C．时，质点Q的加速度最大 D．时间内，质点M经过的路程小于
6．如图所示，在竖直线右侧足够大的区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量相同、电荷量分别为和的带电粒子，从O点以相同的初速度先后射入磁场，已知初速度的方向与成角，两粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用，下列说法正确的是（ ）
A．两粒子在磁场中的运动时间相等
B．两粒子回到竖直线时的速度相同
C．若只增大粒子的人射速度的大小，粒子在磁场中运动的时间变长
D．从射入磁场到射出磁场的过程中，两粒子所受的洛伦兹力的冲量不相同
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。
7．2023年8月24日日本向太平洋排放核污水后，近百名日本民众游行抗议核污水排海计划，同时也导致许多国家禁止进口日本水产品。核污水中的放射性元素对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量，其中核反应之一为，的半衰期为28年，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应中发生了衰变
B．环境温度升高，分子热运动剧烈程度增大，的半衰期减小
C．100个原子核经过28年，只剩50个原子核未衰变
D．的比结合能比的比结合能大
8．如图甲所示，一质量的物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从左端滑上逆时针匀速转动的水平传送带，由速度传感器记录下物块在传送带上运动时速度随时间的变化关系如图乙所示（以物块刚滑上传送带时为计时起点）。已知重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.2
B．前2s和第3s内物块所受摩擦力的方向相反
C．物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中因摩擦产生的热量为
D．若提高传送带的转速，物块在传送带上减速为零时离B点的距离将变大
9．如图甲、乙所示为自行车车轮上的气嘴灯，在骑行达到一定速度时气嘴灯就会亮起来。气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接（小物块P受到的摩擦力忽略不计），当车轮转动时，小物块P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路，使气嘴灯发光，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧对小物块P的拉力就是小物块P做圆周运动的向心力
B．气嘴灯在最低点点亮的临界速度比在最高点点亮的临界速度小
C．要使气嘴灯在更高的车速下才能发光，可将弹簧剪短一截后放回装置
D．匀速骑行中，气嘴灯中小物块P在最高点的向心力比在最低点小
10．如图甲所示，质量分别为、的两个物体A、B相互接触但不黏合，静置在粗糙水平地面上。时刻，水平力、分别作用于A、B上，、随时间的变化规律如图乙所示。已知A、B与地面间的动摩擦因数均为0.1，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．时，A、B分离
B．A、B分离的瞬间，A的速度大小为
C．时间内，A对B的作用力的冲量大小为
D．A、B分离后，再经过时间A停止运动
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．（6分）
为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某组同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为动滑轮的质量，m为砂和砂桶的质量。力传感器可直接测出轻绳中的拉力大小。
（1）下列做法正确的是_________（填正确答案标号）。
A．将带滑轮的长木板右端垫高以平衡摩擦力
B．调节滑轮和力传感器的高度，使轻绳与长木板保持平行
C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车和动滑轮的总质量
D．小车释放前应靠近打点计时器
（2）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，作出的图像是一条斜率为k的直线，与横坐标的夹角为，则小车的质量M为_________（填正确答案标号）。
A． B． C． D．
12．（10分）
某研究性学习小组在学习了化学课上的原电池原理后，将铜片和锌片插入两个新鲜的柠檬中制成一个水果电池，并利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A．待测水果电池（电动势E约为，内阻约为几百欧）
B．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
C．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
D．电流表A（量程为，内阻为）
E．电压表（量程为，内阻约为）
F．电压表（量程为，内阻约为）
G．开关S，导线若干
（1）研究小组设计了甲、乙两种电路，应选择________（填“甲”或“乙”）电路。滑动变阻器应选择________，电压表应选择________（均填对应器材前的字母序号）
（2）根据选择的电路，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数U与电流表示数I的多组数据，作出图像如图丙所示，根据图像和题中所给信息，得到该水果电池的电动势________V，内阻________。
（3）如果不考虑偶然误差，根据选择的电路，电动势的测量值________（填“”“”或“”）真实值。
13．（10分）
某型号压力锅的结构如图所示。盖好密封锅盖，将横截面积为的限压阀套在气孔2上，此时气孔1使锅内气体与外界连通，外界大气压强为，温度为。给压力锅加热，当锅内气体温度升高到时，气孔1处就会被活塞封闭，防止气体排出，对锅体产生密封作用。给压力锅继续加热，当锅内气体温度升高到T时，限压阀会被顶起，及时将锅内多余气体排出，保证压力锅的安全。不计一切摩擦，限压阀的质量为，重力加速度，封闭气体可视为理想气体，求：
（1）当气孔1被密封时，此时气体的密度与加热前气体的密度的比值；
（2）温度T的值。
14．（12分）
某兴趣小组为了研究电磁阻尼的原理，设计了如图所示的装置进行实验，水平平行金属导轨、间距，处于方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，导轨左端接有阻值的定值电阻。绕过定滑轮和动滑轮的细绳一端连接质量、电阻为、长度为L的导体棒a，另一端固定在天花板上，动滑轮上悬挂质量为的重物b。导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好。重物b距离地面的高度为，刚开始a、b均处于静止状态。现释放重物b，重物b落地前瞬间导体棒a的速度达到最大，且导体棒a还未到达定滑轮处，不计导轨电阻及一切摩擦，不计滑轮质量，重力加速度，求：
（1）导体棒a的最大速度；
（2）重物b从开始运动到落地的过程中，电阻R产生的焦耳热。
15．（18分）
如图所示，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平面上，轨道末端与厚度相同的处于静止的木板A和B紧挨着（不粘连）。木板A、B的质量均为，与水平面间的动摩擦因数均为，木板A长。一质量为、可视为质点的小物块从P点由静止释放，小物块在以后的运动过程中没有滑离木板B。小物块与木板A间的动摩擦因数，与木板B间的动摩擦因数，重力加速度，求：
（1）小物块运动到Q点时对轨道的压力大小；
（2）小物块刚滑上木板B时的速度大小；
（3）木板B的最小长度。
贵州省2023-2024学年高三上学期9月适应性联考（一）
物理参考答案及解析
一、单项选择题
1．B【解析】设圆环在点产生的电场强度大小为，则A项中点的电场强度大小为，B项中点的电场强度大小为，C项中点的电场强度大小为，D项中点的电场强度大小为0，故B项正确。
2．A【解析】椭圆轨道II的半长轴为，周期为，I、III为圆轨道，由于轨道III的半径与轨道II的半长轴相等，由开普勒第三定律可知卫星的周期为，则，解得地球的质量，故A项正确，B项错误；由，解得，所以卫星在点的加速度大小相等，由于卫星做椭圆运动，卫星的速度与卫星的速度不相等，故C项错误；卫星在点的加速度大小相等，速度大小不相等，故D项错误。
3．C【解析】紫外线由真空进入液体后，频率不变，根据公式可知光子能量不变，故A项错误；由于频率不变，传播速度减小，波长变短，根据公式可得，故B项错误，C项正确；由于波长变短，所以更不容易发生明显衍射，故D项错误。
4．C【解析】对球受力分析如图所示：
设物块对球的支持力与竖直方向的夹角为，则根据平衡条件有，，当拉动物块缓慢向右移动一小段距离后，与竖直方向的夹角将增大，则可知都将增大，而根据牛顿第三定律可知球对物块的压力及球对墙壁的压力都将增大，故A、B项错误；地面对物块的摩擦力等于，增大，C项正确；根据整体法，将球和物块看成一个整体，则整体受力平衡，竖直方向始终有整体的重力等于地面对整体的支持力，可知地面对物块的支持力不变，D项错误。
5．D【解析】由内质点的路程为即3倍的振幅，可知，解得，故A项错误；时，即经过，质点恰好回到平衡位置，加速度为0，故B项错误；时，即经过，质点处于平衡位置，加速度为0，故C项错误；0~1s内，质点运动了，后内先向最大位移处运动，到最高点之后，再向平衡位置下移，但平均速率较小，路程小于1倍振幅，所以总路程小于5倍振幅即，故D项正确。
6．B【解析】这两个正、负粒子以与成角射入有界匀强磁场后，由左手定则可判断，正粒子沿逆时针方向旋转，负粒子沿顺时针方向旋转，如图所示：
因正、负粒子所带电荷量的绝对值和质量都相同，由可知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径相同，由几何关系可知负粒子在磁场中转过的角度为，正粒子在磁场中转过的角度，而粒子在磁场中做圆周运动的周期，则两粒子的周期相同，但是轨迹圆弧所对的圆心角不同，因此两粒子在磁场中的运动时间不相等，故A项错误；因洛伦兹力不改变速度的大小，结合几何关系分析可知，两粒子射出磁场时速度方向与的夹角都是，因此两粒子回到竖直线时的速度相同，故B项正确；由几何关系可知速度增大导致轨迹半径增大，但运动轨迹对应的圆心角不变，周期不变，所以运动时间不变，故C项错误；两粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用，由动量定理可得，由于以相同的初速度射入磁场，两粒子的初动量相等，离开磁场时速度大小相等、方向相同，两带电粒子的末动量也相等，因此两粒子所受洛伦兹力的冲量相同，故D项错误。
二、多项选择题
7．AD【解析】由电荷数和质量数守恒可知X为电子，因此该核反应为发生衰变，故A项正确；环境温度变化，不会改变原子核的半衰期，故B项错误；半衰期是一个统计规律，100个衰变具有随机性，故C项错误；衰变为放出粒子，发生了质量亏损，而核子数不变，所以平均核子质量变小，比结合能变大，故D项正确。
8．AC【解析】图像的斜率表示加速度，由图乙可知物块的加速度大小为，又，解得，故A项正确；前和第内图像的斜率不变，物块受力不变，摩擦力不变，故B项错误；由图像分析可知传送带的速度为，图像与轴围成的面积表示位移，前内物块的位移，传送带的位移，则相对位移，第内物块的位移，传送带的位移，则相对位移，则，故C项正确；提高传送带的转速，物块在水平传送带上运动的初速度、加速度均不变，所以速度减为零时离点的距离不变，故D项错误。
9．BC【解析】弹簧对小物块的拉力和小物块的重力的合力提供小物块做圆周运动的向心力，故A项错误；在最高点气嘴灯恰好点亮时有，在最低点气嘴灯恰好点亮时有，可知，所以气嘴灯在最低点点亮的临界速度比在最高点点亮的临界速度小，故B项正确；由B项分析可知气嘴灯在最低点更容易点亮，要使气嘴灯在更高的车速下才能发光，由可得，可知将弹簧剪短一截后放回装置，使得接通触点、时弹簧可以提供更大的力，故C项正确；匀速骑行中，小物块在各个点受到的向心力一样大，故D项错误。
10．ACD【解析】根据图乙可知推力随时间变化的函数表达式分别为、，当间相互作用力为零时，二者分离，对整体有，解得，对有，解得，代入可得，故A项正确；分离前加速度不变，则有，故B项错误；时间内，未分离，时，时刻，，时，，对由动量定理有，解得，故C项正确；分离时，对有，，由动量定理可得，解得，由可得，则，故D项正确。
三、非选择题
11．（1）ABD （2）D
【解析】（1）尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小的，可采用将长木板右端垫高的方法平衡摩擦力，故A项正确；只有保证轻绳与木板平行，才能保证力传感器测到的力是小车所受沿运动方向的合力大小的，故B项正确；实验中，根据力传感器的读数可直接求出小车受到的拉力，因此不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车和动滑轮的总质量，故C项错误；为充分利用纸带，小车释放前应靠近打点计时器，故D项正确。
（2）根据牛顿第二定律有，整理得，斜率，整理得，故D项正确。
12．（1）甲 C E （2）2.0 480 （3）
【解析】（1）为了调节过程中电流变化明显，滑动变阻器最大阻值应当比待测电源内阻大，所以选择；由于电动势约为，电压表选择电压表，而电流表的内阻已知，采用内接法可以避免系统误差，因此电路选择甲。
（2）由可知。根据图丙可知，纵截距为，斜率为，因此。
（3）由于电流表的内阻已知，故测得的电动势无系统误差，测量值等于真实值。
13．【解析】（1）当气孔1被密封时，由盖一吕萨克定律可得
又
可得
（2）当锅内气体温度升高到时，锅内气体的压强
由查理定律可得
解得
14．【解析】（1）导体棒的速度最大时导体棒和重物均受力平衡，则
可得
（2）重物从开始运动到落地的过程，由能量守恒定律可得
电阻产生的焦耳热
解得
15．【解析】（1）由动能定理可得
解得
在点，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知小物块运动到点时对轨道的压力大小
（2）小物块在木板上滑动时，对小物块，由可得
对木板，由可得
小物块的位移
木板的位移
又
联立解得
则小物块刚滑上木板时的速度
（3）小物块刚滑上木板时木板的速度
小物块在木板上滑动时，对小物块有
解得
对木板有
解得
小物块的位移
木板的位移
则木板的最小长度
