2023-2024学年甘肃省天水市秦安县第二中学高三适应性调研考试物理试题含解析

2023-2024学年甘肃省天水市秦安县第二中学高三适应性调研考试物理试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序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。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、下列说法正确的是（）
A．做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零
B．做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同
C．一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功
D．在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零
2、如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为+Q。

试探电荷从P点由静止释放，只在电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为W，若导体球电荷量变为+2Q，则该试探电荷从P点运动至无限远的过程中电场力做功为（）
A．2W B．4W C．2W D．1
2
W
3、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v－t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线的一部分，两车在t1时刻并排行驶。

下列关于两车的运动情况，判断正确的是（）
A．甲车做负方向的匀速运动
B．乙车的速度先减小后增大
C．乙车的加速度先减小后增大
D．在t2时刻两车也可能并排行驶
4、1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度．根据你所学过的知识，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半径R=6400km，万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）
A．5.5×103kg/m3B．5.5×104kg/m3C．7.5×103kg/m3D．7.5×104kg/m3
5、如图所示，波长分别为λa、λb的单色光a、b，沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都沿OC，则下列
说法错误的是（）
A．a、b光从玻璃砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力
B．在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量
C．λa<λb，且a、b光的临界角相等
D．在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量
6、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运动的轨道半径之比为a，若木星和土星的质量之比为b，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）
A．运行周期之比为
3
a
b
B．向心加速度之比为
b
a
C．环绕速度之比为a
b
D．表面重力加速度之比
2
b
a
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，有多个选项是符合题目要求的。

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、图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图，质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。

图乙为介质中某一质点的振动图像，则（）
A．该简谐横波的传播速度为10m/s
B．乙图可能是质点Q的振动图像
C．t=0时质点P的速度沿y轴负方向
D．t=0.25s时，质点P的位移为1cm
E.t=0.1s时，质点P的加速度与质点Q的加速度相同
8、如图甲所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路接有三个定值电阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=6Ω，虚线框内的电路可等效为一个电源，如图乙所示，其等效电动势E＇等于CD间未接入用电器时CD间的电压，若用导线直接将C、D两点连接起来，通过该导线的电流等于等效电源的短路电流．下列说法正确的是
A．等效电源的电动势E＇=5V
B．等效电源的短路电流为1.2A
C．等效电源的内阻r＇=7.5Ω
D．等效电源的最大输出功率为0.3W
9、质谱仪用来分析带电粒子的质量与电荷量，其构造原理如图所示。

将第-种粒子源放于S处，经加速电场（电压为U）加速后垂直于磁场方向、垂直于磁场边界进入匀强磁场。

在磁场中运动后到达磁场边界上的P点。

换第二种粒子源也放在S处，其粒子同样到达P点。

粒子从粒子源射出的初速度均为零，不计粒子重力。

则下列说法正确的是（）
A．若第二种粒子的电性与第一种不同，需同时改变电场方向与磁场方向
B．若第二种粒子的电性与第一种不同，只需改变电场方向或磁场方向即可
C．若第二种粒子与第--种粒子是同位素，其质量比为26
27，保持电场电压不变，
26
27
D．若第二种粒子与第--种粒子的质量比为13
14
、电荷量比为
12
13
，保持磁场磁感应强度不变，则电场电压需调整为原来
的168 169
10、为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。

一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射人。

CD为光学传感器，可以探测光的强度。

从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。

现在将这种新材料制成的一根光导纤维束弯成半圆形，暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同)，设半圆形外半径为R，光导纤维束的半径为r。

则下列说法正确的是
A．该新材料的折射率n> 1
B．该新材料的折射率n<1
C．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
D．用同种激光垂直于光导纤维束端面EF射入，如图丙。

若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R与纤维束半径r应满足的关系为10
R r
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）实验室有一节干电池，某同学想测量其电动势和内阻。

除了一节干电池、开关S，导线还有下列器材供选用：
A．灵敏电流计G（0~200μA，内阻R A为10Ω）
B．定值电阻R1（9990Ω，额定电流0.3A）
C．定值电阻R2（990Ω，额定电流1A）
D．电阻箱R（0~99.9Ω，额定电流3A）
（1）为了测量电动势，该同学应该选哪个定值电阻______（选填“R1”或“R2”）；
（2）在虚线框中画出实验电路图______；
（3）按照正确的电路图连接好电路，实验后得到如图所示的1
I
－
1
R
图像，则该同学测得电源的电动势为________V，
内阻为________Ω（结果均保留两位有效数字）。

12．（12分）如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．
(1)图(a)中的A 端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接． (2)关于R 6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）． A ．在使用多用电表之前，调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B ．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C ．使用电流挡时，调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R 1＋R 2＝________Ω，R 4＝________Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b ）所示．若此时B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B 端是与“5”相连的，则读数为________．（结果均保留3位有效数字） 四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块甲质量为m 甲，它以v 1的速度水平撞上同向滑行的滑块乙。

乙的质量为m 乙，速度为v 2。

碰撞后滑块甲以v 3的速度继续向前运动。

求滑块乙的滑行速度v
乙
的大小。

14．（16分）如图所示，一长为11m L =的水平传送带，以04m/s v =的速率逆时针转动。

把一质量为1kg m =的物块A 以速度大小0v 推上传送带的右端，同时把另一质量为2kg M =的物块B 以速度大小8m/s v =推上传送带的左端。

已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动，两个物块与传送带间的动摩擦因数均为0.2μ=，重力加速度
210m/s g =，物块可视为质点且碰撞时间极短。

求：
(1)经多长时间两个物块相撞；
(2)相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止； (3)物块B 与传送带因摩擦产生的热量Q 。

15．（12分）如图所示，电阻不计、间距为L的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。

质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置予导轨上，以水平初速度v0向右运动，金属棒的位移为x时停下。

其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。

金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

求：金属棒在运动过程中
(1)通过金属棒ab的电流最大值和方向；
(2)加速度的最大值a m；
(3)电阻R上产生的焦耳热Q R。

参考答案
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、A
【解析】
A．根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A 正确；
B．在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据
∆=∆
v a t
可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；
C．一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；
D．在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。

故选A。

2、A 【解析】
根据点电荷产生的电场的电势分布特点
ϕ=Q k
r
可知，当导体球电荷量变为+2Q 时，除无穷远处电势仍为0外，其它点的电势变为原来的两倍，则P 点与无穷远处的电势差变为原来的两倍，根据
W qU =
可知试探电荷仍从P 点运动至无限远的过程中电场力做功为
2W W '=
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3、C 【解析】
A ．甲车向正方向做匀减速运动，选项A 错误；
B ．由图像可知，乙车的速度先增大后减小，选项B 错误；
C ．图像的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C 正确；
D ．因t 1到t 2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t 2时刻两车不可能并排行驶，选项D 错误。

故选C 。

4、A 【解析】
由黄金代换2
GMm mg R =可得地球质量G
gR M 2=，地球体积公式3
43V R π=可得密度333 5.510kg/m 4g GR ρπ==⨯，故A 正确BCD 错误。

5、C 【解析】
A ．由图可知a 、b 光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动量定理可知都受到玻璃砖的作用力，A 正确；
B ．玻璃砖对a 光的折射率大于空气对a 光的折射率，根据c
v n
=
可知，a 光在空气中的速度大；光子的动量 h P v
ν=
所以在玻璃砖内a 光的动量大于在空气中a 光的动量，B 正确；
C ．a 光的折射率比b 光的折射率大，则知a 光的频率比b 光的频率高，由
c
v n
λν=
=⋅ 可知a 的波长小于b 的波长.a 的折射率大，由
1sin C n
=
可知a 的临界角小，C 错误；
D ．由光路图看出，a 光的偏折角大于b 的偏折角，折射定律分析得知，a 光的折射率比b 光的折射率大，由折射率与光的频率的关系可知，a 的频率大；光子的动量
hn P c
ν
=
则在玻璃中，a 光的动量大于在玻璃砖内b 光的动量，D 正确。

本题选错误的，故选C 。

6、A 【解析】 ABC ．根据
2
22()2Mm v G m r m ma r T r
π===
解得
T =
2
GM
a r =
v =
，向心加速度之比为2b a A 正确，BC 错误；
D ．根据星球表面万有引力等于重力可知
2 GMm
mg R
＝ 由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D 错误。

故选A 。

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，有多个选项是符合题目要求的。

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、ABC 【解析】
A ．从甲图中可知4m λ=，根据图乙可知0.4s T =，故波速为
4m
100.4s
m /s v T
λ
=
=
= A 正确；
B ．根据走坡法可知图甲中的P 点在t =0.2时正向上运动，而Q 点在t =0.2s 时正向下振动，而图乙中t =0.2s 时质点正通过平衡位置向下振动，所以乙图可能是质点Q 的振动图像，B 正确；
C ．因为周期为0.4s ，故在t =0时，即将甲图中的波形向前推半个周期，P 点正向下振动，C 正确；
D ．根据题意可知0.1s 为四分之一周期，质点P 在0.2s~0.3s 内的位移为2cm ，0.25s 为过程中的中间时刻，质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动，所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移，即0.25s 时的位移大于1cm ，D 错误；
E ．P 点和Q 点相距半个波长，两点为反相点，振动步调总是相反，在任意时刻两点的加速度方向总是相反，E 错误。

故选ABC 。

8、CD 【解析】
当CD 间未接入用电器时，由闭合电路欧姆定律得回路中电流1121A E
I R R r
=
=++，CD 间电压
123V CD
U E I R =='=，A 项错误；若CD 间用导线连接，通过电源的电流2123 1.2A E
I R R r
=
=++，232323R R R R R =+，
根据并联电路电流分配关系可知流过CD 间导线的电流即通过3R 的电流21
0.4A 3
I I =⨯=短，等效电源的短路电流为0.4A ，B 项错误；等效电源的内阻=7.5ΩE r I ''=
短，C 项错误；等效电源的输出功率2=P IE I r 出'-'，当0.2A 2E I r
=''=时，等效电源的输出功率最大，2
=
0.3W 4E P r ''
=出，D 项正确． 9、ACD 【解析】 AB ．如图所示
带电粒子运动有3个子过程。

两种粒子要在电场中加速，则电场力方向相同。

因电性不同，则电场方向相反。

粒子进入磁场时速度方向相同，在磁场中均向下偏转，所受洛伦兹力方向相同，由左手定则知粒子电性不同，则磁场方向不同，故A 正确，B 错误； CD ．加速电场加速有
212
qU mv =
磁场中圆周运动有
2
v qvB m r
=
解得
12mU
B r q
=
第二种粒子与第-种粒子是同位素，其电荷量q 相同，若质量比为
26
27
，则 22112627
B m B m == 解得
22111212141681313169
U q m U q m =⨯=⨯= 故CD 正确。

故选ACD 。

10、AD 【解析】
AB.由题图乙知，当53θ=︒时发生全反射，则有：
11
1.25sin sin53n C =
==︒
故选项A 符合题意，B 不符合题意；
C.图甲中若减小入射角θ，根据反射定律和折射定律可知反射角和折射角都减小，则反射光线和折射光线之间的夹角
也将变大，故选项C 不符合题意；
D.激光不从光导纤维束侧面外泄的临界条件是入射光在外侧面处发生全反射，临界光路如图所示，可得： 2sin R r C R
-= 解得：10R r =，所以该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则弯成的半圆形半径R 与纤维束半径r 应满足的关系为10R r ≥，故选项D 符合题意。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、R 1 1.4 0.50
【解析】
(1)[1] 一节干电池电动势约为1．5V ，可以把表头改装成2V 的电压表，需要串联电阻阻值为：
R 串＝g U I ﹣R A ＝6
220010-⨯﹣10Ω＝9990Ω 选定值电阻R 1。

(2)[2] 应用电压表与电阻箱测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，实验电路图如图所示：
(3)[3][4] 电压表内阻为：
R V ＝R A +R 1
由图示电路图可知，电源电动势为：
E ＝U +I 总r ＝IR V +（I +V IR R
）r
整理得： 1I ＝V rR E •1R
+V R r E + 由图示1I ﹣1R
图象可知，图象的斜率： k ＝V rR E ＝4
0.7102
⨯ 截距：
b ＝V R r E
+＝0.7×104 解得电源电动势：
E ＝1.4V ，r ＝0.50Ω
12、黑 B 160 880 1.47mA 1.10×
103 Ω 2.95 V 【解析】
(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，A 端与电池正极相连，电流从A 端流出，A 端与黑表笔相连；
(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R ；
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析相符，故B 正确；
C.与分析不符，故C 错误；
(3)[3]B 端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡，如图所示
由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：
122
G G G I r R I R I =+
+ 解得： 12160ΩR R +=
[4]B 端与“4”相连时，如图所示
多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：
442
880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；
[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：
311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯
[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为：
1475V 2.95V 250
⨯=
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、132)(m v v v m -+甲乙
【解析】
取水平向右为正方向，则碰撞前甲的速度为v 1，乙的速度为v 2，碰撞后，甲的速度为v 3，滑块乙的滑行速度v 乙，根据动量守恒定律得
123m v m v m v m v +=+甲乙甲乙乙
解得
132)(m v v v v m =-+甲乙乙
14、 (1)1s(2)
10s 3(3)796J 9 【解析】
(1)由题意知物块A 随传送带一起做匀速直线运动，设物块B 做加速度大小为a 的匀减速直线运动，则由牛顿第二定律有
Mg Ma μ=
设经时间t 两个物块相撞，则有
2012
v t vt at L +-= 解得
1s t =或者11s t =（舍去）
(2)规定向右为正方向，两个物块相撞后瞬间的速度为1v ，则有 01()()M v at mv M m v --=+
以两个物块为系统，经时间t '两个物块相对传送带静止，由动量定理得 01()()()M m gt M m v M m v μ'-+=-+-+
解得
10s 3
t '= (3)设物块B 在与物块A 相撞之前与传送带因摩擦产生的热量为1Q ，由能量守恒定律有 221011()22
Q Mv M v at Mg v t μ=--+⋅ 设碰撞之后物块B 与传送带因摩擦产生的热量为2Q ，由能量守恒定律有
2200121
122
Mg v t Mv Mv Q μ'⋅=-+ 物块B 与传送带因摩擦产生的热量
12Q Q Q =+
解得
796J 9
Q = 15、 (1)0BLv I R r =+，电流方向为a b →；(2)220()m B L v a g m R r μ=++；(3)2012R R Q mv mgx R r μ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭
【解析】
(1)电动势的最大值为
0m E BLv =
由闭合电路欧姆定律得
0BLv I R r
=+ 通过导体棒ab 的电流方向为a b →
(2)由牛顿第二定律
m F f ma +=
安培力F 大小为F BIL =，其中 0BLv I R r
=+ 摩擦力f 大小为
f m
g μ=
代入得
220()
m B L v a g m R r μ=++ (3)功能关系得
2012
mv mgx Q μ=+ 电阻R 上产生的热量R Q 为 R R Q Q R r
=+ 代入得
2012R R Q mv mgx R r μ⎛⎫=
- ⎪+⎝⎭。