湖北省天门市2023届高三物理5月适应性考试试题（Word版附解析）

2023年湖北省普通高中学业水平选择性考试（适应性考试）物理本试卷共8页，16题。全卷满分100分，考试用时75分钟。★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准条形码上的以上信息，将条形码贴在答题卡上的指定位置上。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔把答题卡上把所选答案的标号涂黑。非选择题用黑色签字笔在答题卡作答，字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题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。1.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为，生成的经过一系列α衰变和β衰变后变成，以下说法正确的是（　　）A.铀单核衰变生成的钍核的动能小于生成的α粒子的动能B.β衰变过程中释放的电子来自核外电子C.需经过7次α衰变、8次β衰变转化为D.钍核（）的半衰期是24天，20个钍核经过48天后，还剩5个钍核【答案】A【解析】【详解】A．铀单核衰变过程系统动量守恒，故钍核的动量与α粒子动量相等，由可知钍核的动能小于α粒子的，A正确；B．β衰变过程中释放的电子是核内中子转变成质子时放出的，B错误；C．由质量数守恒和电荷数守恒可知，需经过7次α衰变，6次β衰变转化为，C错误；D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，对少数原子核不适用，D错误。故选A。 2.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏双缝干涉实验结果，利用的基本装置如图所示，单色缝光源S与平面镜M平行。某次实验，S发射波长为的单色光a，光屏上形成干涉条纹，虚线上方的第二条亮条纹出现在N处；若S发射波长为的单色光b，光屏上N处出现第三条亮条纹。已知单色光源S与镜面所在直线间的距离为h，与光屏间的距离为l，不考虑半波损失，下列说法正确的是（　　）A.单色光波长为λ时光屏上干涉条纹间距为B.两单色光的光子动量之比C.若将平面镜M右移一小段距离，光屏上的条纹间距变小D.若撤去平面镜M，光屏上仍然能出现明暗相间的条纹【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知，可将单缝及其在平面镜中的像视为双缝，由双缝干涉条纹间距公式其中可得A错误；B．波长为的单色光和波长为的单色光的条纹间距之比为3：2，故结合 可知B错误；C．将平面镜M右移一小段距离，不影响光源的像的位置和l的大小，条纹间距不变，C错误；D．若撤去平面镜M，通过单缝光线会发生衍射，仍然可以观察到明暗相间的条纹，D正确。故选D。3.如图所示，某课外研究小组在装满水的塑料瓶瓶壁上离地高度h分别为0.25m、0.50m和0.75m处开孔，开始时瓶盖处于拧紧状态，没有水喷出，瓶盖被拧松后，水从小孔中喷出，已知瓶身高，小孔喷水速度，则瓶盖被拧松瞬间（　　）A.孔3喷出水落地点最远B.孔1喷出的水落地点最远C.孔2和孔3喷出的水柱能相遇D.孔1和孔2喷出的水柱能相遇【答案】C【解析】【详解】AB．拧松瓶盖瞬间，小孔喷水速度为喷出的水的水平位移为故当即水平位移最大，即瓶盖拧松瞬间，孔2喷出的水落地点最远，故AB错误； CD．由于孔2喷出的水落地点最远，则孔1和孔2喷出的水柱不能相遇，孔2和孔3喷出的水柱能相遇，故C正确，D错误。故选C。4.如图所示的蒸汽锤打桩机，利用高压蒸汽将锤头上举，然后锤头做自由落体运动向下撞击桩头，使桩沉入地下。已知桩头与锤头的质量均为m，锤头从距离桩头h处开始自由下落，若不计空气阻力，锤头与桩头发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后二者运动时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A.碰后运动过程中锤头与桩头的总动量守恒B.桩头由静止向下运动的过程先超重后失重C.锤头与桩头碰撞前后瞬间，锤头的速度变化量的大小为D.从碰后瞬间到静止，锤头所受合力的平均值为【答案】D【解析】【详解】A．碰后运动过程中，锤头与桩头受重力与阻力作用，它们的总动量不守恒，A错误；B．桩头由静止向下运动的过程先加速，最后减速，加速过程中失重，减速过程中超重，B错误；C．锤头与桩头碰撞过程，由动量守恒定律可得对锤头下落的过程，由自由落体运动的规律可得解得即碰撞前后瞬间锤头的速度变化量的大小为 C错误；D．从碰后瞬间到静止，对锤头由动量定理可得解得D正确。故选D。5.如图所示的电路，变压器为理想自耦变压器，滑动触头P可控制原线圈的匝数，已知电动机的额定功率为80W、额定电压为40V，灯泡L的额定功率为20W、额定电压为10V。现在原线圈两端接正弦交流电压，当滑动触头位于某位置时，电动机和灯泡刚好正常工作，电动机正常工作时的输出功率为78W，理想交流电流表的示数为10A。则下列说法正确的是（　　）A.电动机的内阻为20ΩB.原、副线圈的匝数比为2:5C.原线圈两端所加交流电压的最大值为D.定值电阻的阻值为25Ω【答案】BC【解析】【详解】A．电动机正常工作时，流过电动机的电流为电动机内阻消耗的功率为 又解得A错误；B．灯泡正常工作，则流过灯泡的电流为流过副线圈的总电流为由题意可知原线圈中的电流为，由理想变压器的原理有解得B正确；C．变压器副线圈的输出电压为，则由解得所以原线圈两端所加交流电压的最大值为C正确；D．灯泡的额定电压为10V，则定值电阻两端的电压为定值电阻的阻值为 D错误。故选BC。6.行星与其主恒星相距太近，面对主恒星的一面温度可达2000℃，背对主恒星的一面温度低至-200℃。已知该行星的半径约为地球半径的1.7倍，该行星的密度与地球密度近似相等，则（　　）A.该行星与地球的质量之比为B.该行星与地球的第一宇宙速度之比约为C.该行星表面与地球表面的重力加速度之比约为D.该行星的近地卫星与地球的近地卫星周期之比约为【答案】B【解析】【详解】A．根据题意，由公式可得，该行星与地球的质量之比为故A错误；B．根据题意，星球的第一宇宙速度为围绕星球做近地飞行的速度，则由万有引力提供向心力有解得可知，该行星与地球的第一宇宙速度之比约为故B正确；C．根据题意，由万有引力等于重力有 解得可知，该行星表面与地球表面的重力加速度之比为故C错误；D．根据题意，由万有引力提供向心力有解得可知，该行星的近地卫星与地球的近地卫星周期之比为故D错误。故选B。7.如图所示，古代北方播种后，用驴拉两个小石磙压土埋麦种，以利于麦种发芽。简化图如图乙所示，AB平行于轻杆CD，轻绳AC、BD长度相同。若轻绳长为2.01m，两石磙相同，整体（含轻杆）的总质量为21kg，与地面间的摩擦力大小是其对地面正压力的，，，B、D两点的高度差为1m，g取，不计其他摩擦，则石磙做匀速直线运动时每根轻绳上的拉力大小约为（　　）A.20.5NB.24.5NC.30.2ND.36.2N【答案】C【解析】【详解】过B点作CD的垂线，其垂足为E，由几何关系可知，BE的长度约为2m 。设轻绳所在平面与水平面的夹角为，两轻绳上的拉力大小为F，合力为，石磙做匀速直线运动，所以其受力平衡，对两石磙整体受力分析，有其中，，带入数据解得由上述分析可知，设BD绳上的拉力与BE夹角为，则该夹角的余弦值为有解得故选C。8.两列简谐横波P、Q在同种介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，P波的波源平衡位置位于x=－6m处，振幅A1=3cm，Q波的波源平衡位置位于x=7m处，振幅A2=2cm，P波的振动周期为TP=3s，图示为t=0时刻两列波的波形图，下列说法正确的是（）A.P波波长小，先到达x=0处B.x=0处为振动加强点C.Q波的振动频率为D.t=6s时，x=3m处质点位移0【答案】CD【解析】 【详解】A．由题图可知λP=3m，λQ=4m，结合可知v=1m/s故两波同时传到处，A错误；BC．由可得，，则两列波频率不同，无法产生稳定的干涉，B错误、C正确；D．P波传到处用时6s，恰好两个周期，，故时处质点位移为0，D正确。故选CD。9.如图所示，菱形ABCD上B、C、D三点放置电荷量分别为、、的点电荷，O为菱形的中心，a、b、c、d为四条边的中点，，则（　　）A.a、b、c、d四点的电势关系为B.a、b两点的电场强度大小相等C.负试探电荷从OC中点处运动到OA中点处，电势能减小D.正试探电荷沿直线从b到c，电场力一直做正功【答案】AC【解析】【详解】A．根据对称性可知，B、C两点处的点电荷在a点产生的电势与C、D两点处的点电荷在d点产生的电势相等。又D处点电荷在a点产生的电势与B处点电荷在d产生的电势相等，可得a、d两点处的电势相等，同理可得b点电势与c点电势相等，在B、C处点电荷产生的电场中，b点在两点电荷连线的垂直平分线上，a点距离负电荷远，则a点处的电势大于b点处的电势，根据以上分析可知，a、b、c、d四点的电势关系为故A项正确；B．根据对称性可知，B、D两点处的点电荷在a、b两点产生的电场强度相同，C点处点电荷在b 点产生的电场强度大于在a点产生的，根据电场的叠加可知，a点的电场强度大小小于b点的电场强度大小，故B项错误；C．在B、D两点处点电荷产生的电场中，负试探电荷从OC中点到O点的过程，电场力均做正功，负试探电荷的电势能减小，又根据对称性可知，负试探电荷从O点到OA中点过程中，电场力均做负功，且做功大小相等，又C点处点电荷对负试探电荷一直做正功，则负试探电荷的电势能减小，故C项正确；D．根据之前的分析可知b、c两点电势相等，正试探电荷沿直线从b到c，电场力不可能一直做正功，故D项错误。故选AC。10.地磁场对射入的宇宙粒子有偏转作用，假设地磁场边界到地心的距离为地球半径的倍。如图所示是赤道所在平面的示意图，地球半径为R，匀强磁场垂直纸面向外，MN为磁场圆边界的直径，MN左侧宽度为的区域内有一群均匀分布、质量为m、带电荷量为的粒子垂直MN以速度v射入地磁场，正对地心O的粒子恰好打到地球表面，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则（　　）A.地磁场的磁感应强度大小为B.打在地面时速度方向指向O的粒子在磁场中的运动时间为C.从M点射入的粒子在磁场中速度偏转角的余弦值为D.仅增大粒子速度，能打到地表的粒子数一定减少【答案】BC【解析】【详解】A．由题意可知，正对地心O的粒子恰好打到地球表面，其轨迹如图所示，由图可得 解得由洛伦兹力提供向心力，可得解得地磁场的磁感应强度大小为A错误；B．打在地面时速度方向指向O的粒子在磁场中的运动轨迹图，如图所示，设打在地面的点为K，轨迹的圆心为O2，由图可知，则三角形OKO2是等腰直角三角形，，可知三角形PO2O为直角三角形，则粒子运动轨迹对应的圆心角为45°，则粒子在磁场中的运动时间为B正确；C．从M点射入的粒子在磁场中速度偏转的轨迹，如图所示，O3为轨迹的圆心，由几何关系可知，三角形 COO3为等腰三角形，则有从M点射入的粒子在磁场中速度偏转角的余弦值为C正确；D．仅增大粒子速度v，由可知r1增大，则能打到地表的粒子数增多，D错误。故选BC。11.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的小滑块A相连接，在A的右边靠着另一质量为m的滑块B，A与B不粘连。已知A、B与水平地面的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。现将A、B一起由原长O处向左压缩弹簧，当压缩量时将滑块A、B由静止释放，则在A、B以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）A.滑块A、B将在O点右侧分离B.滑块B运动的总位移大小为 C.A向右运动的最大位移为D.当A、B都静止时A与B间的距离为【答案】BD【解析】【详解】A．将滑块A、B由静止释放，两滑块水平方向上受到弹簧弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则两滑块向右先做加速运动后做减速运动。经分析可知两滑块分离时应发生在减速阶段，分离时两滑块的弹力为零，对滑块B有对滑块A有恰好分离时有解得说明两滑块在将在弹簧原长处，即O点分离，选项A错误；B．设两滑块分离时的速度为，根据能量守恒有又解得分离后滑块B做匀减速运动直到停止，设此过程位移为，则有 则滑块B运动的总位移大小为选项B正确；C．分离后滑块A做减速度运动，向右运动的最大位移时速度为0，设此过程的位移为，根据能量守恒有解得则A向右运动的最大位移为选项C错误；D．经分析知A最后静止于弹簧原长处，则当A、B都静止时A与B间的距离选项D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共50分。12.（1）某研究性学习小组设计了如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，重物A上装有质量不计的遮光片，在B的一边放有6个质量分别为m槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺下端固定有光电门。固定重物A，先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将重物B上面的槽码移一个放在重物A上面。由静止释放重物A，记录遮光片通过光电门的遮光时间t，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图乙所示，由此读出__mm，遮光片挡光时重物A的速度为__（用字母表示）。 （2）再将重物B上面的槽码称个、3个、4个、5个、6个入在重物A上面。由静止释放重物A，保持每次重物下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间t，通过标尺测出重物A释放时遮光片离光电门的距离h，当地重力加速度为g，以为纵轴，以_____（填n或或）为横轴，如果图像是斜率等于____（用题中所给的物理量符号表示）且过原点的直线，则可以得出系统的机械守恒。【答案】①.4.80②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律可得[2]遮光片挡光时重物A的速度为（2）[3][4]由题可知根据机械守恒，可得整理得以为横轴，如果图像是斜率等于，且过原点的直线，则可以得出系统的机械守恒。13.某同学想粗测一段金属丝的电阻率和一内阻为r的电源的电动势，实验步骤如下： ①用游标卡尺测量金属丝横截面的直径d，其示数如图甲所示。②用多用电表欧姆挡“”倍率对定值电阻的阻值进行测量，正确调零后，指针偏转如图乙所示。③用如图所示的电路来测量此段金属丝的电阻率，P是鳄鱼夹，用来调节接入电路中的金属丝的长度。闭合开关，从左向右逐渐改变鳄鱼夹的位置，刻录鳄鱼夹每一个位置对应的金属丝的接入电路的长度以及对应的电流表A的示数得到多组和的数据。（1）图甲中游标卡尺的读数为___________mm，图乙电表的读数为___________Ω。（2）以为纵轴，以___________（填“”或“”）为横轴，建立平面直角坐标系，根据实验数据在坐标系中描点连线，作出的图像为如图丁所示的倾斜直线。（3）若图丁中倾斜直线斜率为、截面距为，则电源的电动势___________，金属丝的电阻率___________。（用题目中所给的物理量的符号表示）【答案】①.②.③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]由图甲可知，游标的最小分度为，且游标第个小格与主尺对齐，则游标卡尺的读数为[2]用多用电表欧姆挡“”倍率，由图乙可知，电阻为 （2）[3]根据电阻定律可知，金属丝接入电路的电阻为由闭合回路欧姆定律有整理可得可知，的图像为直线，则以为横轴。（3）[4][5]由（2）分析，结合图像可得解得14.如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物，当活塞下降至位于离容器底部位置的预警传感器处时，系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为，大气压强为，重力加速度为g，不计摩擦阻力。（1）求轻绳未连重物时封闭气体的压强；（2）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量M；（3）在（2）条件下，若外界温度缓慢降低1%，气体内能减少，求气体向外界放出的热量Q。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）轻绳未连重物时对活塞受力分析得解得（2）刚好触发超重预警时，对活塞受力分析得由玻意耳定律得解得（3）由盖-吕萨克定律得其中解得 则此过程外界对气体做的功为由热力学第一定律有可知15.如图所示，竖直平面内固定着轨道、OC、段水平，AP段长度为，AP段粗糙，OP、AC段光滑。一轻质弹簧一端固定在O处的挡板上，另一端紧挨质量为的小滑块（可视为质点）、弹簧自然伸长时，小滑块位于P点。一半径为的竖直光滑圆轨道与水平面相切于A点，最高点为B，底部略错开使小滑块可以通过圆轨道。粗糙倾斜轨道CD长为、倾角。光滑轨道上另一轻质弹簧一端固定在点。轨道间均平滑连接。现向右推小滑块，使弹簧的弹性势能为，然后由静止释放小滑块。已知小滑块和AP、CD间的动摩擦因数分别为、，不计其他阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，，g取。（1）若小滑块能运动到B点，求小滑块经过竖直圆轨道上B点时的最小速度及第二次经过A点时对圆轨道的压力；（2）若，求上的弹簧的最大弹性势能；（3）若，求小滑块最终停止的位置。【答案】（1）；30N，方向竖直向下；（2）；（3）P点【解析】【详解】（1）滑块恰能通过B点时，有 可得最小速度对于小滑块，从B点到A点，由动能定理有对小滑块在A点进行受力分析得解得根据牛顿第三定律得，小滑块第二次经过A点时对圆轨道的压力为30N，方向竖直向下（2）由于故小滑块可以通过B点从释放小滑块到上弹簧弹性势能最大，由功能关系得解得弹簧最大弹性势能（3）取OC所在水平面为重力势能零势能面，则小滑块恰能通过B点时，在B点的能量为每经过AP段、CD段一次，小滑块损失的能量分别为若，则分析可知小滑块第一次返回经过DC段后瞬间能量为3J，能够通过B点，之后到达的最大高度为0.2m，无法再通过B点，最终停在P点16.某学习小组设计了一个装置测量磁感应强度B。如图甲所示，比荷为，带正电的粒 子以水平速度从平行间距为、长度为金属板MN间中线连续射入电场中，MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压，电压变化周期，两板间电场均匀分布，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的待测匀强磁场和足够大、可向右平移的荧光屏，粒子重力忽略不计。（1）求当荧光屏紧邻金属板右侧时，荧光屏上发光的长度；（2）现将荧光屏从紧邻金属板右侧向右缓慢平移，发现当荧光屏向右移动时，荧光屏上发光的长度刚好减为零，求磁感应强度B的大小；（3）在（2）的条件下，在将荧光屏从紧邻金属板右侧向右缓慢平移，求此过程中荧光屏上发光长度的最大值（结果保留2位有效数字）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）因带电粒子通过电场的时间则带电粒子通过电场过程中，可认为电场恒定不变，时刻射入电场的带电粒子不发生偏转，刚好打在荧光屏的中点。设两板间电压为时，带电粒子能从N板右边缘飞出，则解得在电压低于或等于200V时，带电粒子才能从两板间射出电场，所以当荧光屏紧邻金属板右侧时，荧光屏 上发光的长度（2）设磁感应强度大小为B，时刻进入电场中的粒子，进入磁场中时的圆轨迹半径最小，根据牛顿第二定律得解得从N板右边缘射出的粒子，进入磁场中时的圆轨迹半径最大，在电压低于或等于200V时，带电粒子才能从两板间射出电场，则有时，带电粒子射出电场的速度最大，同理可得轨迹的最大半径为当荧光屏向右移动时，即图中位置2时荧光屏上发光的长度刚好减为零，所以有 联立解得（3）由（2）可得，，从图中可以看出当荧光屏移到图中位置1时荧光屏上发光的长度最长。根据几何知识可知最长长度为