浙江省9+1高中联盟长兴中学2024届高考适应性考试物理试卷含解析
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浙江省9+1高中联盟长兴中学2024届高考适应性考试物理试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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, 理想变压器的原副线圈的匝数比为10:1, 在原线圈接入u =302sin(100πt) V 的正弦交变电压。
若闭合开关后灯泡L 正常发光,且灯泡L 正常发光时的电阻为1.5Ω,电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A .副线圈中交变电流的频率为5Hz
B .电压表的示数为3V
C .电流表的示数为20A
D .灯泡L 的額定功率为3W
2、质量为m 的长木板放在光滑的水平面上,质量为12
m 的物块放在长木板上,整个系统处于静止状态.若对物块施加水平拉力(如图甲),使物块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F 1;若对长木板施加水平拉力(如图乙),也使物
块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F 2,则12
F F 为
A .12
B .2
C .23
D .32
3、如图所示,圆心在O 点、半径为R 的光滑圆弧轨道ABC 竖直固定在水平桌面上,OC 与OA 的夹角为60°,轨道最低点A 与桌面相切.一足够长的轻绳两端分别系着质量为m 1和m 2的两小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道光滑边缘C 的两边,开始时m 1位于C 点,然后从静止释放,若m 1恰好能沿圆弧下滑到A 点.则( )
A.两球速度大小始终相等
B.重力对m1做功的功率不断增加
C.m1=2m2
D.m1=3m2
4、如图所示,一闭合的金属圆环从静止开始下落,穿过一竖直悬挂的条形磁铁,磁铁的N极向上,在运动过程中,圆环的中心轴线始终与磁铁的中轴线保持重合,则下列说法中正确的是
A.对于金属圆环来说,在AB段磁通量向下
B.条形磁体的磁感线起于N极,终于S极,磁感线是不闭合的
C.自上向下看,在AB段感应电流沿顺时针方向
D.自上向下看,在AB段感应电流沿逆时针方向
5、某同学按如图1所示连接电路,利用电流传感器研究电容器的放电过程。
先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图2所示。
定值电阻R已知,且从图中可读出最大放电电流I0,以及图线与坐标轴围成的面积S,但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出的是()
A.电容器放出的总电荷量B.电阻R两端的最大电压
C.电容器的电容D.电源的内电阻
6、如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。
上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。
t =0时刻,悬线的拉力为F 。
CD 为圆环的直径,CD =d ,圆环的电阻为R 。
下列说法正确的是( )
A .4T 时刻,圆环中有逆时针方向的感应电流
B .34T 时刻,
C 点的电势低于
D 点 C .悬线拉力的大小不超过23
04B d F TR π+
D .0~T 时间内,圆环产生的热量为224032B d R
T π
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、随着北京冬奥会的临近,滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。
如图,质量为m 的运动员从高为h 的A 点由静止滑下,到达B 点时以速度v 0水平飞出,经一段时间后落到倾角为θ的长直滑道上C 点,重力加速度大小为g ,不计空气阻力,则运动员( )
A .落到斜面上C 点时的速度v C =0cos 2v θ
B .在空中平抛运动的时间t =0tan v g
θ C .从B 点经t =0tan v g
θ时, 与斜面垂直距离最大
D.从A到B的过程中克服阻力所做的功W克=mgh-1
2
mv02
8、质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。
当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则()
A.处于中点的小球A的线速度为Lω
B.处于中点的小球A的加速度为2
Lω
C.处于端点的小球B所受的合外力为2
m L
ω
D.轻杆OA段中的拉力与AB段中的拉力之比为3:2
9、下列说法正确的是()
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B.在阳光照射下的教室里,眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
C.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小
D.打气筒给自行车打气时,要用力才能将空气压缩,说明空气分子之间存在着斥力
E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
10、如图甲所示,两平行虚线间存在磁感应强度大小0.05T
B=、方向与纸面垂直的匀强磁场,一正方形导线框abcd 位于纸面内,cd边与磁场边界平行。
已知导线框一直向右做匀速直线运动,速度大小为1m/s,cd边进入磁场时开始计时,导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。
下列说法正确的是()
A.导线框的边长为0.2m
B.匀强磁场的宽度为0.6m
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外
D.在t=0.2s至t=0.4s这段时间内,c、d间电势差为零
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)图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。
某实验小组利用其特性设计出一电子测力计,电路如图2所示。
所用器材有:
拉敏电阻F R ,其无拉力时的阻值为500.0Ω
电源1E (电动势3V ,内阻不计)
电源2E (电动势6V ,内阻不计)
毫安表mA (量程3mA ,内阻100Ω)
滑动变阻器1R (最大阻值为500Ω)
滑动变阻器2R (最大阻值为300Ω)
电键S ,导线若干。
现进行如下操作:
①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路,将滑动变阻器滑片置于恰当位置,然后闭合电键S 。
②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置,直到毫安表示数为3mA ,保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。
③在F R 下施加竖直向下的拉力F 时,对应毫安表的示数为I ,记录F 及对应的I 的值。
④将毫安表的表盘从1mA 到3mA 之间逐刻线刻画为对应的F 的值,完成电子测力计的设计。
请回答下列问题:
(1)实验中应该选择的滑动变阻器是__________(填“1R ”或“2R ”),电源是________(填“1E ”或“2E ”); (2)实验小组设计的电子测力计的量程是__________N 。
12.(12分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,有如下实验器材:
待测干电池一节
电流表(量程(0~0.6A ,内阻 2.0r =ΩA )
电压表(量程0~3V ,内阻约3k Ω)
滑动变阻器
开关、导线若干
(1)某同学用图甲所示电路进行实验,由于电表内阻的影响产生系统误差,其主要原因是______________;
(2)为消除系统误差,结合所给电表参数,另一同学改用图乙所示电路进行实验,根据实验数据得出如图丙所示的图像,则可得电源电动势E =_________V ,内阻r =_________ 。
(结果均保留2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)人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着玩手机。
若手机的质量为150g ,从离人脸约20cm 的高度无初速度掉落,砸到人脸后手机未反弹,人脸受到手机的冲击时间约为0.1s ,重力加速度g =10m/s 2,试求手机对人脸的平均冲力大小。
14.(16分)如图所示,在直角坐标系xoy 的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B 0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C 点坐标为(4L ,3L ),M 点为OC 的中点.质量为m 带电量为-q 的粒子从C 点以平行于y 轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为02qB L m
,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场.
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC 边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M 点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值.
15.(12分)2019年5月12日,在世界接力赛女子4X200米比赛中,中国队夺得亚军。
如图所示,OB 为接力赛跑道,AB 为长L =20m 的接力区,两名运动员的交接棒动作没有在20m 的接力区内完成定为犯规。
假设训练中甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持11m/s 的速度跑完全程,乙运动员从起跑后到接棒前的运动是匀加速运动,加速度大小为2.5m/s 2,乙运动员在接力区前端听到口令时起跑,在甲、乙两运动员相遇时完成交接棒
(1)第一次训练,甲运动员以v =11m/s 的速度跑到接力区前端A 处左侧s 0=17m 的位置向乙运动员发出起跑口令,求甲、乙两运动员交接棒处离接力区前端A 处的距离
(2)第二次调练,甲运动员在接力区前端A 处左测25m 的位置以v =11m/s 的速度跑向接力区,乙运动员恰好在速度达到与甲运动员相同时被甲运动员追上,则甲运动员在接力区前端A 处多远时对乙运动员发出起跑口令以及棒经过接力区的时间,并判断这次训练是否犯规
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、B
【解析】
A .根据2f ωπ=可得该交变电流的频率f =50Hz ,变压器不改变频率,所以副线圈中交变电流的频率为50 Hz ,A 项错误;
B .原线圈所接的交变电压最大值为302,则有效值为30V ,根据2f ωπ=,代入数值解得U =3V ,即电压表的示数为3V ,B 项正确;
C .灯泡L 正常发光时,副线圈中的电流为
231.5
==U I R A=2 A C 项错误;
D .灯泡L 的额定功率
P =I 2R =6W
D 项错误。
故选B 。
2、A
【解析】
设物块与长木板间的动摩擦因数为μ,要使物块滑离,则
1132
F ma = 112
mg ma μ= 2232
F ma = 21122
mg ma μ= 求得
1212
F F =. A .12
,与结论相符,选项A 正确; B .2,与结论不相符,选项B 错误;
C .
23
,与结论不相符,选项C 错误; D .32,与结论不相符,选项D 错误; 故选A.
3、C
【解析】
A. m 1由C 点下滑到A 点过程中,两球沿绳子方向的速度大小相等;m 1由C 点滑下去一段后,绳子与圆的切线不重合,
而是类似于圆的一根弦线存在,m 2一直沿竖直方向上升,所以两球速度大小不相等,故A 项错误;
B.重力对m 1做功的功率
1y P m gv =
y v 指的是竖直分速度,m 1从C 点静止释放,所以C 点处m 1的竖直分速度为零;m 1恰好能沿圆弧下滑到A 点,A 点处m 1的竖直分速度也为零;从C 点到A 点过程中,m 1的竖直分速度不为零;所以整个过程中m 1的竖直分速度从无到有再从有到无,也就是一个先变大后变小的过程,所以重力对m 1做功的功率先增大后变小;故B 项错误; CD. m 1 从C 点静止释放,恰好能沿圆弧下滑到A 点,则据几何关系和机械能守恒得:
12(cos60)m g R R m gR -︒=
解得:
m 1=2m 2
故C 项正确,D 项错误。
4、C
【解析】
A .在圆环还没有套上磁铁之前,圆环中磁通量方向向上。
故A 错误。
B .磁感线是闭合的。
故B 错误。
CD .根据楞次定律,AB 段感应电流是顺时针方向。
故C 正确,D 错误。
5、D
【解析】
A.根据Q It =可知I t -图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量,即Q S =,故选项A 可求;
B.电阻R 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候,则最大电压max 0U I R =,故选项B 可求;
C.根据Q C U
=可知电容器的电容为max 0Q S C U I R ==,故选项C 可求; D.电源的内电阻在右面的充电电路中,根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即max 0E U I R ==,但内电阻没法求出,故选项D 不可求。
6、C
【解析】
A .
4
T 时刻,磁场向外增强,根据楞次定律可知,感应电流磁场向里,故圆环中有顺时针方向的感应电流,故A 错误; B .
34
T 时刻,磁场垂直向外减小,根据楞次定律可知,感应电流磁场向外,故C 点的电势高于D 点,故B 错误; C . t =0时刻,悬线的拉力为F ,则圆环重力大小为F , 2
T 时,感应电动势 B E S t = , E I R = ,A F BId = 故安培力
23
04A F B d TR π=
故悬线拉力的大小不超过23
04B d F TR π+,故C 正确; D . 根据以上分析可知0~2
T 时间内, 产热
2202
4322B T Q I d TR R π== 故0~T 时间内,圆环产生的热量为
224
0'621B Q d TR Q π==
故D 错误。
故选C 。
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、CD
【解析】
A .从
B 点飞出后,做平抛运动,在水平方向上有
0x v t =
在竖直方向上有
212
y gt = 落到C 点时,水平和竖直位移满足
200
12tan 2gt y gt x v t v θ=== 解得
02tan g
v t θ= 从B 点到C 点,只有重力做功,根据动能定理可得
2201122
C gy v m m mv =
- 解得
C v v =
AB 错误;
C .当与斜面垂直距离最大时,速度方向平行于斜面,故有
00'tan y
v v v gt θ==
解得
0t 'an v g
t θ= C 正确;
D .从A 到B 的过程中重力和阻力做功,根据动能定理可得
2012
m W gh v m -=
克 解得 2012
mgh W v m =-克 D 正确。
8、CD
【解析】
A .处于中点的小球A 的运动半径为2
L ,根据线速度与角速度的关系可知线速度 12
v L ω= A 错误;
B .处于中点的小球A 的加速度为
2A 12
a L ω= B 错误;
C .处于端点的小球B 的向心加速度
2a L ω=
由牛顿第二定律F ma =可知小球B 所受的合外力为
2F m L ω=
C 正确;
D .设轻杆OA 段中的拉力为1F ,轻杆AB 段中的拉力为2F ,对小球A 由牛顿第二定律可得
21212
F F m L ω-= 对小球B 由牛顿第二定律可得
22F m L ω=
联立解得
1232
F F = D 正确。
故选CD 。
9、ACE
【解析】
A .同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,如金刚石与石墨,故A 正确.
B .布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动,肉眼不可见,故B 错误.
C .在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,这是增加原理,故C 正确.
D .打气筒给自行车打气时,要用力才能将空气压缩,是要克服大气压力做功,故D 错误.
E .气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律,具有方向性,故E 正确
10、AC
【解析】
A .根据法拉第电磁感应定律和图象可知,感应电动势
0.01V E BLv ==
故导线框的边长
0.2 m E L Bv
== 故A 正确;
B .导线框的cd 边从进入磁场到离开磁场的时间为0.4s ,故磁场的宽度
s =vt =0.4m
故B 错误;
C .根据楞次定律可知,磁感应强度的方向垂直纸面向外,故C 正确;
D .在t =0.2s 至t =0.4s 这段时间内,ab 边和cd 边均切割磁感线,产生了感应电动势,c 、d 间有电势差,故D 错误。
故选AC 。
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、1R 1E 200
【解析】
(1)[1][2]毫安表示数为3mA 时,由闭合电路的欧姆定律,有
3mA 100500E I R
==++
若选电源2E ,则滑动变阻器电阻为1400Ω,两个滑动变阻器均达不到,所以只能选电源1E ,此时滑动变阻器电阻为400Ω,只能选1R 。
(2)[3] 毫安表示数为1mA 时,拉力最大,由闭合电路的欧姆定律,有
1F
1mA 100400E R =++ 由图1有
2F (50.1)10ΩR F =+⨯
解得拉力最大值为200N 。
电子测力计的量程200N 。
12、由于电压表分流导致测得电流比实际干路电流偏小 1.5 1.0
【解析】
(1)[1].图甲采用相对电源的电流表外接法,由于电压表内阻不是无穷大,所以电压表分流导致电流表中电流比实际干路电流偏小;
(2)[2][3].改用图乙实验时,根据闭合电路欧姆定律U=E-I (r +r A ),再由图所示电源U-I 图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5V ,电源电动势E =1.5V ,图象的斜率表示电动势,故 1.5 3.00.5
A U r r I +==Ω=Ω; 故电源内阻
r=3.0-2.0Ω=1.0Ω。
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、 4.5N F =
【解析】
由公式2112
h gt =,解得 10.2s t =
全过程由动量定理I p =∆合得
()12200mg t t Ft +-=-
解得
4.5N F =
14、(1)06B B <;(2)024=49B B ;(3)若粒子由区域Ⅰ达到M 点,n=1时,0338B B =;n=2时,04116B B =;n=3时,04924B B =;②若粒子由区域Ⅱ达到M 点,n=0时,0258B B =,n=1时,03316
B B = 【解析】 (1)粒子速度越大,半径越大,当运动轨迹恰好与x 轴相切时,恰好不能进入Ⅰ区域
故粒子运动半径03r L >
粒子运动半径满足:200v qBv m r = 代入00=2qB L v m 解得06
B B < (2)粒子在区域Ⅰ中的运动半径02
mv L r qB == 若粒子在区域Ⅱ中的运动半径R 较小,则粒子会从AC 边射出磁场.恰好不从AC 边射出时满足∠O 2O 1Q=2θ
24sin22sin cos 25
θθθ==
又sin2r R r
θ=- 解得49492448
R r L == 代入00=2qB L v m
可得:024=49B B (3)①若粒子由区域Ⅰ达到M 点
每次前进()()282cos 5
CP R r R r θ=-=
- 由周期性:()2 1.2.3...CM nCP n ==即()5825
L n R r =- 25491648
R r L L n =+≥,解得3n ≤ n=1时3316R L =,0833B B =
n=2时4132R L =,01641
B B = n=3时4948R L =,02449B B = ②若粒子由区域Ⅱ达到M 点 由周期性:()120.1.2.3...CM CP nCP n =+= 即()588255L R n R r =+-,解得()544925848
15
n R L L n +=≥+,解得2625n ≤ n=0时2516R L =,0825
B B = n=1时3332R L =,01633
B B = 点睛:本题考查了带电粒子在磁场中的运动情况,做诸如此类问题时要注意正确画出运动轨迹图,并结合几何关系求出运动的半径,并分析运动的可能性,由于运动的多解性,所以要求我们做此类题目时要细心再细心.
15、(1)5m (2)见解析
【解析】
(1)第一次训练,设乙运动员加速到交接棒时运动时间为t ,则在甲运动员追击乙运动员的过程中,有
2012
s at vt += 代人数据得
12s t =
2 6.8s t =
乙运动员加速的时间
4s m v t a
== 2m t t >故舍去
交接棒处离接力区前端A 处的距离为
212
==x at 5m (2)第二次训练,乙运动员恰好与甲运动员共速时
乙乙=v at
乙运动员加速的时间
44s 乙.=t
设甲运动员在距离接力区前端A 处为s 时对乙运动员发出起跑口令,则在甲运动员追击乙运动员的过程中,有
212
s at vt +=乙乙 代人数据得
s =24.2m
棒经过接力区的时间为
20s 11
棒==L t v 乙运动员恰好达到与甲运动员相同速度时的位移 2124.2m 20m 2乙乙=
=>x at 已经出了接力区接棒,两名运动员的交接棒动作没有在20m 的接力区内完成,所以第二次训练犯规.。