四川省成都石室中学2023届高三物理下学期适应性考试理综试题(一)（Word版附解析）

成都石室中学高2023届高考适应性考试（一）理科综合二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18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.如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径，细线始终保持水平；被拖动物块质量，与地面间的动摩擦因数；轮轴的角速度随时间变化的关系是，，取，下列判断正确的是（）A.物块做匀速运动B.细线对物块的拉力为C.细线对物块的拉力为D.物块做匀加速直线运动，第内的位移为【答案】C【解析】【详解】A．物块速度与轮轴线速度相等，速度与时间成正比，因此物块做匀变速直线运动，故A错误；BC．由可知，物块加速度对物块受力分析得则故B错误，C正确；D．由运动学公式 可得，内位移为，内位移为，第内位移为，故D错误。故选C。2.某种光子的能量为，动量为p，某种物体的质量为m，速率为，德布罗意波长为，若普朗克常量未知、光速未知，下列说法正确的是（　　）A.光速的表达式为B.光子的质量为C.普朗克常量为D.光子的频率为【答案】D【解析】【详解】A．设光子的质量为，由综合解得故AB错误；C．物体的速度为，质量为m，则其动量为由综合可得故C错误；D．设光子的频率为，由，综合解得 故D正确。故选D。3.如图所示，两小球分别从半径大小为的半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面斜边长是其竖直高度的2倍，均可视为质点，结果两球同时分别落在半圆轨道和斜面上，则小球的初速度大小为（）（重力加速度为，不计空气阻力）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】两球以相同初速度平抛，同时分别落在半圆轨道和斜面上，可知两小球在竖直方向和水平方向的位移大小相等，则将右侧三角形斜面放入左侧半圆，三角形斜边与圆弧有一交点，该交点与抛出点之间竖直方向的距离与水平方向的距离就是小球做平抛运动的竖直位移大小和水平位移大小，分别设为和，并设小球从抛出到落到斜面上所用时间为，如图所示根据题意可知再由几何关系可得联立解得 故选B。4.谷歌和NASA宣布，他们发现了第二个“太阳系”，也是迄今为止距离太阳最远的系外行星系——开普勒—90系统。开普勒-90系统的中心恒星质量约为太阳的1.13倍，半径约为太阳的1.2倍，纵观整个行星系统，即使是发现的最外侧的行星开普勒，其轨道也不及地球，因此开普勒-90星系又被人们称为“迷你版的太阳系”，则开普勒-90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比约为（　　）A.0.94B.1.27C.0.78D.1.06【答案】C【解析】【详解】在星球表面重力近似等于万有引力，则有则开普勒-90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比故选C。5.如图所示，均匀带负电圆环半径为R，带电量为q，O点为环的圆心，a、b分别位于圆环轴线上O点的两侧，a、b到O点的距离分别为，。关于a、b、O三点的场强E和电势大小的关系，下列说法正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】AB．环上对称的两电荷在轴线上产生的合场强方向沿轴线方向，O点右侧向左，O点左侧向右。 由对称性可知在环的右存在点与a点的电势相等，且，所以有故AB错误；CD．环上对称的两电荷在O点产生的合场为零。环上对称的两电荷在距离O点为x处的电场强度为所以环上对称的两电荷在a、b两点产生的电场强度分别为，可知带电圆环在a、b两点产生的电场强度为所以故C正确，D错误。故选C。6.某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为，大电容器的电容为。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将开关S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（）A.在时间内，小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的 B.小球在塑料管中做匀变速直线运动C.在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零D.在时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能【答案】AC【解析】【详解】A．在时间内，由安培定则可知，线圈电流在线圈内产生的磁场方向向右，线圈电流在增大，则产生的磁场也在增强，通过金属小球的磁通量在增大，根据楞次定律可知，金属小球中产生涡流的磁场方向向左，由安培定则可知，金属小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向的，故A正确；BC．线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据图乙可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流i的变化步调一致，在时间内，线圈电流i从0逐渐增大，但其变化率却逐渐减小至0，所以线圈中的磁通量变化率也逐渐减小至0，金属小球中感应电动势也逐渐减小至0，金属小球中的涡流也逐渐减小至0，可知时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力为0，时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力也为0，故时间内，金属小球受到线圈磁场对它的作用力应先增大后减小，即加速度应先增大后减小，故B错误，C正确；D．电容器放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的电场，然后以电磁波的形式传递出去，散失了一部分能量，同时线圈中有电流，会产生磁场，磁场本身也有一定的能量，所以时间内，电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故D错误。故选AC。7.2023年1月7日，中科院聚变大科学团队利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置（EAST），发现并证明了一种新的高能量约束模式，对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。其基本原理是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为，外半径为，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（　　） A.B.C.D.【答案】CD【解析】【详解】由题意可知，粒子的比荷为k，要使所有的粒子都不能穿出磁场，与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，运动轨迹如图所示由几何知识可知，粒子最大轨道半径粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得要使粒子不离开磁场 由于故选CD8.如图所示，两条光滑的轨道下端固定在水平面上的点，点到点的距离为，轨道上端分别固定在竖直墙面上距点分别为和的两点，现使一小滑块分别从轨道顶端由静止释放，到达点所用时间均为，则（）A.滑块由滑到的过程中支持力的冲量大小相等B.C.滑块由滑到时速度的水平分量相等D.与成正比【答案】BC【解析】【详解】A．设轨道倾角为，支持力的冲量时间相同，而倾角不同，支持力的冲量大小不相等，故A错误；B．物体下滑的时间两次到达点所用时间相同，则 可得即两次下滑过程中的高度乘积故B正确；C．滑到点时的速度水平速度故C正确；D．两次下滑过程中的高度之和，联立可得故D错误。故选BC。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题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（129分）9.一兴趣小组的同学用身边的学习用品探究橡皮筋的劲度系数，进行了下面的操作。将橡皮筋上端固定在竖直面内的白纸上的点，下端处用细线拴接，挂上质量的橡皮，记下静止后结点的位置。在结点再系上一根细线，并通过该细线用水平拉力将橡皮在纸面内缓慢拉起，如图甲所示，又记录了结点的四次不同位置。同学们取下白纸，以点为圆心、以段橡皮筋的原长 为半径画圆弧，如图乙所示。连接，与圆弧交于，并过作的垂线，垂足为。分别测出的距离和的距离。同样测得其余四个位置对应的值，如下表所示，其中取。序号123450.700.831.081.271.514.513.802.972.482.090.2220.2630.3360.4030.478请完成下列问题：（1）用表示橡皮筋的劲度系数_________。（2）作出如图丙所示的图像，则可求得_________（保留两位有效数字）。【答案】①.②.0.42【解析】【详解】（1）[1]设橡皮筋与竖直方向的夹角为，重物重力为，结点在竖直拉力（橡皮重力）、橡皮筋拉力和水平拉力的作用下处于平衡状态，满足下图示关系则 而联立解得（2）[2]由（1）可知由图丙可得图像斜率又根据表格可知原长综上可得10.某同学利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内阻，其中定值电阻（阻值约为），电阻箱的调节范围为，电压表的量程分别为，两电表的内阻很大。实验时该同学完成了如下的操作：（1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，调节电阻箱使电压表 的指针指到满偏，再增大电阻箱的阻值，读出两电压表的示数，反复调节记录多组实验数据。（2）为了准确测量的阻值，该同学利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点应为_________；电路图甲中定值电阻的阻值_________。（结果均保留两位有效数字）（3）该同学又利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势_________，内阻_________（结果均保留两位有效数字）；内阻的测量值与真实值相比将_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】①.1.0②.19③.4.5④.3.0⑤.偏小【解析】【详解】（2）[1][2]串联电路中电流处处相等，由图甲所示电路图可知则当时所以图像在纵轴的截距为1.0，则图像的斜率解得（3）[3][4]由图甲所示电路图可知由可得 结合图像可知，电源电动势电源内阻[5]由于电压表分流的作用，实验等效外接伏安法测电源电动势和内阻，内阻的测量值比真实值偏小。11.1911年，物理学家密立根通过著名的油滴实验测出基本电荷的电荷量。该实验中，平行板电容器极板水平放置，两极板间距离为，上极板有一小孔。带电油滴从小孔落入电容器中，油滴受到的空气阻力大小与速度大小成正比，比例系数为常数，不计空气浮力。当电容器未加电压时，经过一段时间，可以观察到油滴以恒定速度下落。当电容器下极板带正电，电压为时，经过一段时间，可以观察到油滴以恒定速度上升。（1）求油滴的电性和带电量；（2）在某次实验中，两极板间距离，油滴质量，当电容器未加电压时，油滴以恒定速度下落一段距离所用时间。使电容器下极板带正电，电压，测量油滴以恒定速度上升相同一段距离所用的时间。撤去电压使油滴下落，用X射线照射极板间的空气产生离子，使油滴的带电量发生改变，再加相同电压重新测量。重复多次测量之后发现是的整数倍，求基本电荷的电荷量（重力加速度取，结果保留两位有效数字）。【答案】（1）正电，；（2）【解析】【详解】（1）设油滴的质量为，当电容器未加电压时，由平衡条件可得当电容器电压为时，极板间的电场强度由平衡条件可得 联立解得由于下极板带正电，所以油滴的电性为正电；（2）由运动学关系得由（1）可知联立解得根据题意，当时对应的电荷量为基本电荷的电荷量，代入数据解得12.如图所示，滑块A（可视为质点）位于小车B的最左端，二者一起以的初速度向右匀速运动，木块C静止在小车B的正前方，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短可忽略不计。已知A、B、C的质量分别为，A与B之间、C与水平地面之间的摩擦因数均为，不计小车B与地面之间的摩擦，小车的表面水平且足够长，重力加速度。求：（1）小车B和木块C第1次碰撞后，A、B、C的加速度大小；（2）小车B和木块C第2次碰撞前，滑块A与小车B摩擦产生的热量；（3）小车B和木块C第3次碰撞前，木块C运动的位移的大小。 【答案】（1），，；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设小车B和木块C第1次碰撞后速度分别为和，弹性碰撞满足解得，滑块速度不变，滑块和小车B发生相对滑动，由牛顿第二定律得，，，解得，，（2）小车B和木块C第1次碰撞后，滑块匀减速，小车B匀加速，木块C匀减速，在小车B和木块C第2次碰撞前，设滑块和小车B已经达到相同速度一起匀速运动，对滑块和小车B系统，由动量守恒得解得由能量守恒得解得（3）滑块和小车B以速度一起匀速运动，在小车B和木块C第2次碰撞前，假设木块C未停止运动，速度为，两次碰撞之间小车B和木块C的位移均为，由运动学关系得 ，解得或（舍）所以假设成立，小车B和木块C第2次碰撞前木块C未停止运动设小车B和木块C第2次碰撞后速度分别为和，弹性碰撞满足解得，设在小车B和木块C第3次碰撞前，滑块和小车B已经达到相同速度一起匀速运动，对滑块和小车B系统，由动量守恒得解得设小车B和木块C第2次碰撞后到第3次碰撞前的过程中，小车B和木块C的位移均为，第3次碰撞前C的速度为，由运动学关系得，解得或（舍），同理，小车B和木块C第3次碰撞前木块C未停止运动解得 （二）选考题：共45分。请考生从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，则按每科所做的第一题计分。【物理—选修3-3】（15分）13.下列说法正确的是（　　）A.轮胎打足气后，不会被压扁，是因为轮胎内的气体分子间表现为斥力B.绝热汽缸中气体向真空膨胀，体积增大，但内能保持不变C.一种物质密度为ρ，每个分子的体积为V0，则单位质量的这种物质具有的分子数为D.两个分子在靠近的过程中，分子势能可能先减小后增大E.农业生产中，锄松地面的土壤，目的是为了破坏土壤表面层的毛细管，减少水分的蒸发【答案】BDE【解析】【详解】A．轮胎打足气后，不会被压扁，是因为轮胎内气体压强大于轮胎外部压强。A错误；B．绝热汽缸中气体向真空膨胀，属于自由扩散现象，故气体对外界不做功、不吸热，所以体积增大，但内能保持不变。B正确；C．如果该物质是气体，因为气体分子间有间隙，所以不是每个分子的质量，即单位质量的这种物质具有的分子数不为。C错误；D．两个分子在靠近的过程中，分子势能可能先减小后增大，例如两个分子间距从无限远到小于r0的过程。D正确；E．农业生产中，锄松地面的土壤，目的是为了破坏土壤表面层的毛细管，减少水分的蒸发。E正确。故选BDE。14.如图所示，柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0，汽缸内温度为T0。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求汽缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中：（1）活塞移动的距离x；（2）该气体增加内能ΔU。 【答案】（1）L0；（2）【解析】【详解】(1)等压变化解得活塞移动的距离x＝L1－L0＝L0(2)设气体压强为p，有pS＝p0S＋Gsinθ气体对外界做功W＝－pSx吸收的热量Q＝I2Rt热力学第一定律ΔU＝Q＋W解得【物理—选修3-4】（15分）15.在均匀介质中，有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，此时质点Q位于波峰，随后的3.75s内质点Q通过的总路程为50cm。则下列说法错误的是（　　） A.该波沿x轴正方向传播的速度为B.3.75s内质点P通过的总路程小于50cmC.质点P的振动方程为y＝D.t＝3s时x＝18m的质点沿x轴向右移动的距离为60mE.x＝6.5m和x＝12.5m的质点振动情况总是相反【答案】ACD【解析】【详解】A．设周期T则解得由图知，波长则速度为故A错误，符合题意；B．P点不在平衡位置、波峰或波谷，且波沿x轴正方向传播，质点由平衡位置向波峰运动的过程中，速度越来越小，由波峰向平衡位置运动的过程中，速度越来越大，所以内质点P通过的总路程小于50cm，故B正确，不符合题意；C．设质点P的振动方程为y＝ 所以y＝当时代入方程得质点P的振动方程为y＝故C错误，符合题意；D．质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，故D错误，符合题意；E．x＝6.5m和x＝12.5m质点相差半个波长，振动情况总是相反，故E正确，不符合题意。故选ACD。16.各色各类的观赏鱼给养鱼爱好者带来无穷的乐趣，各式各样的鱼缸也吸引了众多消费者的目光。如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃鱼缸，玻璃缸深度为2h，缸底面圆心处有一单色点光源S，缸中装有某种液体，深度为h，O点为液面的圆心，OS垂直于水平面，用面积为πh2的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以O为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则（1）该液体的折射率为多少？（2）缸口的最小面积为多少？【答案】（1）；（2）πh2【解析】【分析】 【详解】(1)用面积为的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源S发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为C，光路图如图甲所示由几何关系得由全反射知识有解得(2)剪出一个面积为圆孔后，设透光部分的半径为r2，射出光线的最大入射角为i，对应的折射角为θ，光路图如图乙所示由几何关系得根据折射定律有缸口的最小半径为 缸口的最小面积为解得