2024年高考适应性训练
物 理 试 题（三）
1. 答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2. 选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3. 请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的
一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是
A．核反应方程中X为电子
B．的比结合能小于的比结合能
C．核反应吸收的能量为
D．核反应中的质量亏损为
2．如图所示，光滑轻杆倾斜固定在水平地面上，杆上套有一质量为m的小环，轻绳跨过光
滑的定滑轮与小环连接，定滑轮与小环足够远，在轻绳末端施加竖直向下的外力F，使小环沿杆向上匀速运动一段距离的过程中，下列说法正确的是
A．外力F先减小后增大
B．轻杆给小环的力先减小后增大
C．轻绳末端下降速度越来越大
D．轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变
3．太阳系外行星P和行星Q可能适宜人类居住，行星P的半径是Q半径的，若分别在P和Q距地面高为h处水平抛出小球，小球平抛运动水平位移x随抛出速度函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断
正确的是
A．行星P和行星Q的第一宇宙速度之比为
B．行星P和行星Q的第一宇宙速度之比为
C．行星P和行星Q的密度之比为2:1
D．行星P和行星Q的密度之比为1:3
4．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，速度随时间的变化图像如图所
示。4s时两车同时经过公路旁的同一个路标。5s时乙
车停止运动，且此时甲车超前乙车2m。两车均可视为
质点，关于两车的运动，下列说法正确的是
A．时，两车相距8m
B．甲、乙两车的加速度大小之比为1:4
C．在0~4s内，甲车的位移大小为8m
D．在3~5s内，甲车的位移大于乙车的位移
5．学校一物理兴趣小组自制温度计如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透
明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上
温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是
A．吸管上的温度刻度分布不均匀
B．吸管上标的温度值由下往上减小
C．温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量
D．温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少
6．能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输
电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定
的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡L1，副线圈接有合适的灯泡L2（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻R0及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是
A．电压表V的示数减小
B．灯泡L1变亮
C．定值保护电阻R0的电功率增大
D．灯泡L2变亮
7．如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。
一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全发射，不考虑其它反射光，则
A．玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为
B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上
的长度为
C．从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为
D．若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行
8．如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向
偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是
A．最小速度为
B．运动时间为
C．经过b点的速度为
D．恒力方向与ab连线的夹角为45°
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图甲所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已
知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重
叠。分别将这两束单色光射向图乙所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片
P的位置，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为Uc。已知K极板上金属的极限频率
为v0，电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是
A．若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射
B．用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大
C．a光的光子能量为
D．用图乙测量遏止电压，滑片P应从图示位置向左端滑动
10．均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是
A．波源S位于x = 1m处
B．波速大小为2m/s
C．质点起振后，其振动步调与A质点相反
D．t = 5.5s时，C质点位于波谷
11．如图所示，空间有一正方体，a点固定电
荷量为的点电荷，d点固定电荷量为的点
电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则
A．b点与c点的电场强度相同
B．b点与点的电势相同
C．b点与c点的电势差等于点与点的电势差
D．将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小
12．如图所示，两条足够长的阻值可忽略的光滑平行金属导轨CN、DQ水平放置，导轨间
距为L，导轨所在区域存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨的左端
与一段半径为r的光滑圆弧轨道平滑连接，导轨的右端接入阻值为R的电阻。一质量
为m、长度为L、电阻为R的导体棒a静置于轨道最左端，将另一个与导体棒a完全相
同的导体棒b从圆弧轨道上h（）高处由静止释放，b与a发生完全非弹性碰撞（粘
连一起），运动过程中导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。下列
说法正确的是
A．b棒刚到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mg
B．整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为
C．两棒最终停在CD右侧处
D．整个过程中，通过b棒的电荷量为
三、非选择题(本题共6小题，共60分)
13．（4分）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳套OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过C点处钉在木板上的光滑的钉子，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置。
（1）关于实验中必须注意的以下几项，其中正确的是
。
A．只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测
力计同时拉时相同
B．在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦
C．两个分力、间的夹角不宜过大，也不宜过小，两个分力、的大小
越大越好
D．拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些
（2）图中OC与橡皮条延长线的夹角为，细绳OB与橡皮条延长线的夹角为，，下列操作正确的是 。
A．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小，同时增大弹簧测力计的拉力
B．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力
C．保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力
D．保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变， 应减小，同时减小弹簧测力计的拉力
14．（10分）小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示。电流计G的内阻，满偏电流。电源电动势，内阻。为调零电阻，和为定值电阻，“①”、“②”为两接线柱。单刀双掷开关S与m接通时，欧姆表挡位为“×1”，此时经欧姆调零后，欧姆表内阻为20Ω。若用此表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：
（1）小梦选择“×10”挡对进行测量。测量前，先欧姆调零，调零后发现的滑片指向最上端，则调零电阻的最大阻值 Ω，定值电阻 Ω。
（2）选用“×10”挡测量时，指针偏转过大，说明待测电阻阻值较小，为使测量更加准确，应换用小倍率重新测量。小梦选择“×1”挡重新测量，测量前，先短接、欧姆调零，调零后调零电阻中与电流计G串联的部分的阻值为 Ω。
（3）选用“×1”挡测量时，电流表偏转，则待测电阻 Ω。
（4）自制欧姆表用了一段时间后，电源内阻r略微增大了一些，选用“×1”挡测量电阻时，测量值 真实值。（选填“>”“<”或“=”）。
15．（7分）在倾角为θ的光滑斜面的下端，与斜面成α角向斜坡上方抛出一弹性小球，抛出速度为v0。
（1）求小球沿斜面方向的射程x；
（2）已知球与光滑斜面的碰撞是弹性的，即碰撞后小球将以同样大的垂直于斜面的分
速度反弹，而与斜面平行的分速度不变，若小球与斜面碰撞一次后能沿相同的轨
迹返回出发点，则α应满足什么条件（用三角函数表示）
16．（9分）图甲是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置，其简化模型如图乙所示，装有氮气的封闭汽缸竖直固定在水平地面上，一光滑活塞将汽缸分成A、B两部分，活塞上有一个透气的小孔将汽缸中两部分气体连通在一起，活塞上固定一个圆柱形连杆。已知活塞与连杆的总质量为m，活塞横截面积为S，连杆横截面积为。初始时刻活塞静止在汽缸内某处，此时A部分气体高度为，B部分气体高度为。已知大气压强为，重力加速度为g，气体可看作理想气体，汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好，气体温度始终保持不变。
（1）求初始时刻汽缸内气体压强；
（2）若对连杆施加向下的压力，使得活塞缓慢向下移动距离，求此时汽缸内气体的压强。
(
甲
)
17．（14分）某粒子实验装置的基本结构如图（a）所示。两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心O1的辐射状电场，一质量为m，电荷量为＋q的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电场方向射入两金属板间，并恰好做半径为R1的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小均为E1。在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系，在的空间中，存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E2，在的空间中存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域存在着沿x轴负方向的磁场Bx和沿y轴正方向的磁场By，磁感应强度Bx和By的大小均随时间周期性变化（磁场Bx、By均未画出）。足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。粒子从金属板间射出后从O2沿x轴正方向进入匀强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，刚射出匀强磁场时速度方向沿x轴正方向，不计粒子重力。
（1）求匀强电场的电场强度E2的大小；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）从粒子射出匀强磁场开始计时，的区域内Bx和By的大小随时间周期性变化的规律如图（b）所示，B0为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为30°，求荧光屏所在位置的x轴坐标的可能取值。
18．（16分）如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连，质量 的小球1与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球2。重力加速度g取，不计空气阻力。求
（1）小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小；
（2）两球碰撞后的瞬间，小球1的速度大小；
（3）轻杆上作用力为零时，小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值；
（4）小球1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。
2024年高考适应性训练
物理（三）参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．D 2．D 3．A 4．B 5．D 6．D 7．B 8．C
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．CD 10．BD 11．CD 12．BC
三、非选择题：本题共6小题，共60分
13．ABD (2分) AD （2分）
14． 200 99.5 180 40 <（每空2分）
15．（7分）
解：（1）将小球的运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，如图所示：
从抛出到第一次落到斜面上有
解得：
（2）根据题意可知，若小球与斜面碰撞一次后能沿相同的轨迹返回出发点，则小球与
斜面碰撞时沿斜面方向的速度为零，即：
所以
评分参考：第1问4分；第2问3分。
16．（9分）
解：（1）对活塞与连杆整体，有：
解得：
（2）气体初态体积：
气体末态体积：
根据玻意耳定律：
联立解得：
评分参考：第1问4分；第2问5分。
17．（14分）
解：（1）粒子在圆弧形金属板间做匀速圆周运动，有：
在的空间中做类平抛运动，则有：
联立可得：
（2）粒子进入匀强磁场区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示：
根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系有：
联立可得：
（3）粒子在的区域内做匀速圆周运动的周期为：
轨迹半径为：
a．若粒子射出时与z轴负方向的夹角为30°，
则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方向的
俯视图如图所示：
由图可得：
（n=1，2，3…）
b．若粒子射出时与z轴正方向的夹角为30°，则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方
向的俯视图如图所示：
由图可得：
（n=0，1，2，3…）
评分参考：第1问4分；第2问4分；第3问6分。
18．（16分）
解：（1）m2由C点运动至最低点，由机械能守恒：
在最低点，对m 进行受力分析，由牛顿第二定律：
解得：
由牛顿第三运动定律可得在最低点对轨道的压力为18N。
（2）小球m2在最低点与小球发生弹性正碰，根据动量守恒，有：
根据机械能守恒有：
解得：
（3）记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，m1碰后运动至轻杆上作用力
为零，由机械能守恒：
此时m1重力沿杆的分力提供所需要的向心力有：
联立解得轻杆上作用力为零时m1的速度：，
（4）轻杆上作用力为零后，m1的速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，m0开始离开墙壁，所以轻杆作用力为零到小球m1落到水平杆上前一瞬间，m1，m0构成的系统水平方向上动量守恒：
该过程系统机械能守恒：
落到水平杆上前一瞬间，由速度关联有：
联立可得m1落到水平杆上前一瞬间速度：
评分参考：第1问3分；第2问3分；第3问4分；第5问6分。
