2023年山东省泰安肥城市高三下学期高考适应性训练物理试题（一）（解析版）

高中物理名校试卷PAGEPAGE12023年高考适应性训练物理试题（一）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.氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出几种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应，先分别用频率或的三个光源分别照射该光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示，下列说法中正确的是（）A.处于第4能级的氢原子向下跃迁最多发出4种不同频率的光子B.图线对应的光是氢原子由第3能级向第1能级跃迁发出的C.图线对应的光子频率大于图线对应的光子频率D.用图线对应的光照射光电管时，光电流会随着正向电压的增大而不断增大〖答案〗B〖解析〗A．第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故A错误；BC．由于只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，跃迁时发出的两种频率最大的光为4→1、3→1，由图乙可知，光的遏止电压大，和光的遏止电压小，根据光电效应方程及知，对应的光子频率小于图线对应的光子频率，故是3→1跃迁发出的，是4→1跃迁发出的，故C错误，B正确；D．用图线对应的光照射光电管时，光电流达到饱和后不再增大，故D错误。故选B。2.2022年12月18日卡塔尔世界杯决赛在亿万球迷的欢呼声中落下帷幕，最终经过点球大战，阿根廷队以的成绩击败法国队夺得冠军。关于足球的运动，下列说法正确的是（）A.在研究香蕉球和电梯球的形成原因时，足球都可以被看成质点B.阻力作用下足球运动速度逐渐变小，说明力是改变物体运动状态的原因C.守门员用双手将足球以原速率扑出的过程，足球的动量、动能均保持不变D.运动员间互相传球过程中，足球的动量发生变化时动能也一定发生变化〖答案〗B〖解析〗A．在研究香蕉球和电梯球的形成原因时，足球的旋转和姿态占主要因素，因此不能把足球当成质点，故A错误；B．运动状态包括物体运动速度的大小和速度的方向，任何一项发生改变都将表明物体的运动状态发生了改变，足球运动过程中因受阻力速度变小，则可说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确；CD．动量是矢量，既有大小又有方向，当守门员用双手将足球以原速率扑出时，足球的速率不变，但是方向发生了改变，因此足球的动量发生了改变；动能是标量，此时足球的动能不变，可知足球的动量发生变化时动能不一定发生变化，故C、D错误。故选B。3.李宁气垫鞋是篮球爱好者们很喜欢的运动鞋。某款李宁气垫鞋底部装有一种由小分子铸膜材料制作的气垫，气垫内封闭着一定量的气体。一同学穿着该款鞋子打篮球时，他跳跃起一定高度抢到篮板球后双脚稳稳落地。研究他双脚着地的短暂过程，不计气垫内气体分子间的相互作用则（）A.气垫内的气体对外做功，气体密度减小B.外界对气体做功等于气体向外传递的热量C.气垫内的气体的温度升高，气垫内所有气体分子热运动的速率均增大D.外界对气垫内的气体做功，气体内能增大〖答案〗D〖解析〗A．脚着地的短暂过程，外界对气垫内的气体做功，气体质量不变，体积减小，所以气体密度增大，故A错误；BD．研究他双脚着地的短暂过程，外界对气体做功，气体的温度升高，所以气体内能增大，由热力学第一定律可知，外界对气体做功大于气体向外传递的热量，故D正确，B错误；C．气垫内的气体的温度升高，气垫内气体分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，即不是所有分子的速率增大，故C错误。故选D。4.如图所示，实线代表两条相同的带等量均匀正电的半圆弧形绝缘体APB、CPD在中点P相交，虚线代表另两条相同的带等量均匀负电的半圆弧形绝缘体AQB、CQD在中点Q相交，四条半圆弧形绝缘体所带的电荷量均相等。其中APBQ位于竖直平面内，CPDQ位于水平面内，O点是圆心，直径PQ上有M、N两点与O点距离相等。已知AP段圆弧上电荷的电场在O点的场强大小为E，O点处合场强大小为E0。下列说法正确的是（）A.E=E0B.E=E0C.M、N两点的场强不相等、电势相等D.M、N两点的场强相等、电势不相等〖答案〗D〖解析〗AB．AP段圆弧上电荷的电场在O点场强大小为E，方向与OQ成45°角，由对称性知，其他七段四分之一圆弧上电荷产生的电场在O点场强度大小也为E，方向与OQ均成45°角，根据电场的叠加，有8Ecos45°=E0，选项A、B错误；CD．设APB上正电荷的电场在M、N两点的场强分别为E1、E2，方向均向右；由对称性知，AQB上负电荷的电场在M、N两点的场强分别为E2、E1，方向均向右；则EM=E1+E2=EN同理半圆弧CPD与CQD的电荷分别在M、N两点的场强相等；但电势叠加，选项C错误D正确。故选D。5.在如图所示电路中，正弦交流电源输出的电压有效值U恒定，定值电阻，变压器为理想变压器，导线电阻不计．当滑动变阻器的阻值调为时，定值电阻与滑动变阻器消耗的功率之比为1：3；当滑动变阻器的阻值调为时，滑动变阻器消耗的功率最大．则的值为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗当滑动变阻器的阻值调为时，定值电阻与滑动变阻器消耗的功率之比为1：3；设此时原副线圈的电流分别为，，则有解得则当滑动变阻器的阻值调为时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时原副线圈中电流分别为，，由于由于所以可以得出对此公式化简可得最大功率为所以有根据数学方法可知当时，功率取得最大值，解得故选A。6.一打气机每打一次气，可把压强为（1个标准大气压），温度为，体积为的气体压入容器内。设容器的容积为，容器内原来气体的压强为，温度为，为使容器内的气体温度升为，压强达到，需打气的次数为（）A.200 B.269 C.300 D.356〖答案〗B〖解析〗容器中原有气体的状态参量为，，每次打入的气体为，，容器中最后的气体的状态参量为，，设需要打m次才能达到要求，由道尔顿分压定律知代入数据解得故选B。7.卫星上装有太阳能帆板，其原理是利用硅和某些金属的光电效应，将光能转化为电能储存在蓄电池中，为卫星提供电能．有一颗人造卫星，其轨道位于赤道平面上，到地面的高度等于地球半径，在春分时（太阳光直射赤道）这颗卫星绕地球转动一周，太阳能帆板工作的时间约为（设地球自转周期为，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为，）（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗对于同步卫星，有对于人造卫星，有解得如图所示，人造卫星在A到B（顺时针）过程中太阳能帆板无法工作由几何关系知θ=60°则这颗卫星绕地球转动一周，太阳能帆板工作的时间为故选C。8.无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，利用电磁感应实现无线充电技术。劣质的无线充电宝使用过程中可能因吸力不足发生切线滑落造成安全隐患。图（a）为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图（b）所示（规定向上为正方向），且图像上下部分分别与时间轴围成的面积相等，已知无线充电宝质量为0.2kg，手机与充电宝之间最大静摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，则在该过程中（）A手机与充电宝全程向下运动，最终处于静止状态B.充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相同C.充电宝与手机之间的摩擦力最小值为2ND.充电宝与手机之间的吸引力大小至少为12N〖答案〗D〖解析〗A．手机与充电宝从静止开始，向下先做加速度增大的加速运动，从t1时刻向下做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大；再向下做加速度增大的减速运动，t2时刻速度减小到零，此后做向上的加速度减小的加速运动，加速度减减小到零时向上运动的速度达到最大，此后先向上做加速度增大的减速运动，从t3时刻再向上做加速度减小的减速运动，最后速度为零，故A错误；B．充电宝在t2时刻加速度方向向上，所受的摩擦力方向向上；充电宝在t3时刻加速度方向向下，由，可知加速度方向向下，故B错误；C．在t1时刻充电宝向下的加速度为，充电宝与手机之间的摩擦力最小，值为零，故C错误；D．在t2时刻充电宝向上的加速度最大，充电宝与手机之间的摩擦力最大，由牛顿第二定律可得又解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为故D正确。故选D。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，在同一介质中，波源为与频率相同的两列机械波在时刻同时起振，波源的振动图象如图乙所示；波源为的机械波在时波的图象如图丙所示。P为介质中的一点，P点距离波源与的距离分别是，，则（）A.质点P的位移不可能为0 B.时，质点P处于波谷C.质点P的起振方向沿y轴正方向 D.波源为的起振方向沿y轴负方向〖答案〗BC〖解析〗D．结合波源在时波的图象丙图可知，此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，因此波源为的起振方向沿y轴正方向，D错误；C．根据波源的振动图象图乙可知，波源的起振方向向上，又因为由此可知波源波源的起振最先传到点，因此的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，C正确；A．在同一介质中，频率相同的两列机械波，波速相同，波长相等，由图可知则波速为点到两波源的波程差为点到两波源的波程差为波长的整数倍，且两波源的起振方向相同，因此，点为振动加强点，质点P的位移可以为0，A错误；B．和振动传到的时间分别为由此可知，在时，波源在时的振动情况传到点，此时波源位于波谷；波源在时的振动情况传到点，此时波源位于波谷，在时处为两列波的波谷叠加，质点P处于波谷，B正确。故选BC。10.光的干涉现象在技术中有重要应用。一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图甲。单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（）A.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀B.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且中间疏，边缘密C.产生干涉的两束光是来自玻璃体上表面和侧面的反射光D.若出现乙图所示条纹，则说明玻璃体侧面上有凸起〖答案〗AD〖解析〗AB．空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，而其是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因圆锥形玻璃体压在平面标准板上，以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且随半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故A正确，B错误；

C．产生干涉的两束光是来自玻璃体的下表面和平面标准板上表面的反射光，选项C错误；D．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，若出现乙图所示条纹，说明该处光的路程差与内侧的路程差相等，即该处出现凸起，选项D正确。故选AD。11.如图所示，水平地面上固定着三个内壁光滑的容器甲、乙、丙，它们的中心轴线均和水平地面垂直．其中甲的内表面为圆锥面，乙的内表面为半球面，丙的内表面为旋转抛物面（将抛物线绕其对称轴旋转一周所得到的曲面），三个容器中均有两个小球贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球可视为质点．下列说法正确的是（）A.甲容器中A球的线速度比B球大 B.乙容器中A球的角速度比B球大C.丙容器中两球角速度大小相等 D.丙容器中A球的角速度比B球小〖答案〗ABC〖解析〗A．设容器对小球弹力方向与竖直方向夹角为θ，对甲容器，由牛顿第二定律可得由于θ为定值，而A球半径更大，则A球线速度更大，A正确；B．对乙容器，有可得其中h为球心到圆周轨迹平面的距离，由于A球的圆周平面到球心更近，故A的角速度比B大，B正确；CD．对丙容器，由有几何关系知，tanθ为抛物线上该点切线斜率，设抛物线方程为由平抛推论或数学求导均可得得可知，角速度与位置无关，即两球角速度相等，C正确，D错误。故选ABC。12.如图所示，电阻不计且足够长的光滑导轨与水平面成α角，导轨的宽度和AB杆的长度均为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨向下，质量为m的AB杆的电阻为r，受一冲量作用后以v的速度沿导轨向上运动，经一段时间到达最高点，已知在此过程中测得通过定值电阻R的电荷量为q，杆始终与导轨垂直，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.AB杆向上运动时电流方向由b到aB.AB杆向上运动过程中R产生的热量为QR＝[mv2﹣sinα]C.AB杆向上运动时间为D.AB杆向下运动的最大速度为〖答案〗BC〖解析〗A．由右手定则可知，AB杆向上运动过程电流方向由a到b，故A错误；B．设AB杆向上运动的距离为s，AB杆向上运动过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势平均感应电流通过定值电阻的电荷量解得s＝设AB杆向上运动过程回路产生的热量为Q，由能量守恒定律得＝Q+mgs•sinαR上产生的热量QR＝Q解得QR＝[mv2﹣sinα]故B正确；C．设AB杆向上运动的时间为t，由动量定理得其中解得t=故C正确；D．AB杆向下做匀速直线运动时速度最大，设AB杆向下运动的最大速度为vm，AB杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLvm感应电流AB杆受到的安培力F=BIL=对AB杆，由平衡条件得mgsinα=解得vm=故D错误。故选BC。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g已知。实验步骤如下：①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；③利用纸带计算小物块的加速度；④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。（1）测得图乙中直线斜率为k，纵截距为，则长木板动摩擦因数为________；小物块质量为________（用k、b、g表示）；（2）先将长木板倾斜一定角度以平衡摩擦力，然后多次改变砂桶内砂子的质量，作出小车加速度a与砂和砂桶总质量m的图线如图丙所示，则图中的值为________。〖答案〗（1）（2）〖解析〗（1）[1][2]对车运用牛顿第二定律有变形可得则有，解得，（2）[3]分别对砂桶和小车使用牛顿第二定律，可得联立解得当m远大于M时，则有14.某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所示，已知表头G的满偏电流为Ig=30mA，内阻Rg=90Ω。定值电阻R1=10Ω。电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9Ω。（1）与多用电表B端相连的是___________（填“红”或者“黑”）表笔。（2）选择开关置于1位置，闭合开关S，电流表的量程为___________，保持S闭合，选择开关置于3位置，将其改装为量程60V的电压表，电阻箱R3应调节为___________Ω。（3）选择开关置于2位置，通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率，则___________（填“闭合”或者“断开”）开关S，欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，将某一待测电阻接在红黑表笔之间，当表头G的指针偏转角度为满量程的时，待测电阻为___________Ω。〖答案〗（1）黑（2）300191.0（3）闭合200〖解析〗（1）[1]根据多用电表“红进黑出”可知B相连的为黑表笔。（2）[2][3]选择开关置于1位置，闭合开关S时R1与Rg并联后总电阻为RA=9ΩS闭合，选择开关置于3时U=IA(RA+R3)解得R3=191.0Ω（3）[4][5]欧姆表中，正确调零后，待测电阻与电流的关系为闭合开关S时，电流表量程为S断开时的10倍，故而所测电阻是开关断开时的，因此开关S闭合为×1倍率，S断开为×10倍率，使用×10时，电流表量程为30mA，因此15.如图所示，是半圆柱体透明型材的横截面，圆心在O点，为直径，半径为R。一细束单色光从真空中面上无限接近A处斜射入该型材，入射角，在D点反射后反射光线与平行（反射光线图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）该型材对该单色光的折射率n；（2）该单色光从射入型材到射出型材所用的时间t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示折射角其中，得根据光的折射定律有（2）由几何关系可知，该单色光恰好从AD面上无限靠近D处射出半圆柱，在半圆柱中传播的路程设该单色光在半圆柱中的传播速度大小为v，有，解得16.如图甲所示，某同学利用乐高拼装积木搭建一游戏轨道，其结构简图如图乙所示。该轨道由固定的竖直轨道AB，半径分别为、0.5r、1.5r的三个半圆轨道、、，半径为r的四分之一圆弧轨道，长度的水平轨道EF组成，轨道和轨道前后错开，除水平轨道EF段外其他轨道均光滑，且各处平滑连接。可视为质点的滑块从A点由静止释放，恰好可以通过轨道的最高点D，不计空气阻力。（1）求A、C两点的高度差h；（2）要使物块至少经过F点一次，且运动过程中始终不脱离轨道，求滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围；（3）若半圆轨道中缺一块圆心角为的圆弧积木（I、J关于对称），滑块从I飞出后恰能无碰撞从J进入轨道，求的值。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）滑块恰好经过，重力提供向心力滑块从A到D，根据动能定理联立解得（2）若恰好滑到点停下，根据动能定理解得当到点速度为零，根据动能定理解得当返回时不超过点，根据动能定理解得综上可得滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围（3）点到点过程中根据动能定理设点到最高点时间为，则有解得可得另一解舍去。17.如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长=1.8m，距地面h=0.8m．平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔．电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场．电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面．在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇．假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2（1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性；（2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围；（3）若微粒质量mo=1×10-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度．〖答案〗（1）1.25×10-11N，C板为正，D板为负．（2）8.1×10-14kg＜m≤2.89×10-13kg．（3）4.15m/s〖解析〗（1）微粒在极板间所受电场力大小为：F=…①

代入数据得：F=1.25×10-11

N…②

由微粒在磁场中的运动可判断微粒带正电荷，微粒由极板间电场加速，故C板为正极，D板为负极．

（2）若微粒的质量为m，刚进入磁场时的速度大小为v，

由动能定理Uq=mv2…③

微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，若圆周运动半径为R，

有qvB=m…④

微粒要从XY边界离开台面，则圆周运动的边缘轨迹如图所示，半径的极小值与极大值分别为

R1=…⑤

R2=l-d…⑥

联立③～⑥，代入数据，有8.1×10-14

kg＜m≤2.89×10-13

kg…⑦

（3）如图所示，微粒在台面以速度v做以O点为圆心、R为半径的圆周运动，从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动，落地点为Q，水平位移为s，下落时间为t．设滑块质量为M，滑块获得速度v0后在t内沿与平台前侧面成φ角方向，以加速度a做匀减速直线运动到Q，经过位移为k．由几何关系，可是

cosθ=…⑧

根据平抛运动，

t=…⑨

s=vt…⑩

对于滑块，由牛顿定律及运动学方程，有：

μMg=Ma…（11）

k=v0t-at2…（12）

再由余弦定理，k2=s2+（d+Rsinθ）2-2s（d+Rsinθ）cosθ…（13）

及正弦定理，…（14）

联立③、④和⑧～（14），并代入数据解得：v0=4.15

m/s…（15）

此时φ=arcsin0.8（或φ=53°）…（16）18.如图所示为某传送装置的示意图，整个装置由三部分组成，中间是水平传送带（传送带顺时针匀速传动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定），其左侧为倾斜直轨道，倾角，右侧为放置在光滑水平面上质量为M的滑板，倾斜直轨道末端及滑板上表面与传送带两端等高并平滑对接。一质量为m的物块从倾斜直轨道的顶端由静止释放，物块经过传送带后滑上滑板，滑板运动到D时与固定挡板碰撞粘连，此后物块滑离滑板。已知物块的质量，滑板的质量，倾斜直轨道顶端距离传送带平面的高度，传送带两轴心间距，滑板的长度，滑板右端到固定挡板的左端的距离为，物块与倾斜直轨道间的动摩擦因数为，物块与传送带和滑板间的动摩擦因数分别为、，重力加速度的大小。（1）若，求物块刚滑上传送带时的速度大小及通过传送带所需的时间；（2）求物块刚滑上右侧滑板时所能达到的最大动能和最小动能；（3）若，讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力所做的功与的关系。〖答案〗（1），；（2），；（3）〖解析〗（1）对物块，在A到B的运动过程应用动能定理得解得若传送带速度，则代入数据解得在传送带上减速运动时间随后在传送带上匀速运动的时间物块通过传送带所需的时间（2）①当传送带的速度较大时，物块在传送带上一直做匀加速运动，摩擦力对物块所做的功最多，即物块刚滑上滑板时的动能最大，最大动能设为，由动能定理得解得②当传送带静止或速度较小时，物块在传送带上一直做减速运动，物块克服摩擦力所做的功最多，即物块刚滑上滑板时的动能最小，最小动能设为，由动能定理得解得（3）由（2）问可知，当时，物块先匀加速再匀速，刚滑上滑板时的速度大小，设若滑板与挡板间距足够长，滑板碰挡板前物块与滑板能达共速，由动量守恒定律得解得对物块，由动能定理得对滑板，由动能定理得解得，物块相对滑板的位移故若，则木板与挡板碰撞前物块与滑板已经共速，共速后二者相对静止，无摩擦力，故克服摩擦力做的功若，则当滑板与挡板相碰时物块尚未滑到滑板的右端，这种情况下物块的对地位移为故克服摩擦力做的功综上可得与的关系2023年高考适应性训练物理试题（一）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.氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出几种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应，先分别用频率或的三个光源分别照射该光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示，下列说法中正确的是（）A.处于第4能级的氢原子向下跃迁最多发出4种不同频率的光子B.图线对应的光是氢原子由第3能级向第1能级跃迁发出的C.图线对应的光子频率大于图线对应的光子频率D.用图线对应的光照射光电管时，光电流会随着正向电压的增大而不断增大〖答案〗B〖解析〗A．第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故A错误；BC．由于只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应，跃迁时发出的两种频率最大的光为4→1、3→1，由图乙可知，光的遏止电压大，和光的遏止电压小，根据光电效应方程及知，对应的光子频率小于图线对应的光子频率，故是3→1跃迁发出的，是4→1跃迁发出的，故C错误，B正确；D．用图线对应的光照射光电管时，光电流达到饱和后不再增大，故D错误。故选B。2.2022年12月18日卡塔尔世界杯决赛在亿万球迷的欢呼声中落下帷幕，最终经过点球大战，阿根廷队以的成绩击败法国队夺得冠军。关于足球的运动，下列说法正确的是（）A.在研究香蕉球和电梯球的形成原因时，足球都可以被看成质点B.阻力作用下足球运动速度逐渐变小，说明力是改变物体运动状态的原因C.守门员用双手将足球以原速率扑出的过程，足球的动量、动能均保持不变D.运动员间互相传球过程中，足球的动量发生变化时动能也一定发生变化〖答案〗B〖解析〗A．在研究香蕉球和电梯球的形成原因时，足球的旋转和姿态占主要因素，因此不能把足球当成质点，故A错误；B．运动状态包括物体运动速度的大小和速度的方向，任何一项发生改变都将表明物体的运动状态发生了改变，足球运动过程中因受阻力速度变小，则可说明力是改变物体运动状态的原因，故B正确；CD．动量是矢量，既有大小又有方向，当守门员用双手将足球以原速率扑出时，足球的速率不变，但是方向发生了改变，因此足球的动量发生了改变；动能是标量，此时足球的动能不变，可知足球的动量发生变化时动能不一定发生变化，故C、D错误。故选B。3.李宁气垫鞋是篮球爱好者们很喜欢的运动鞋。某款李宁气垫鞋底部装有一种由小分子铸膜材料制作的气垫，气垫内封闭着一定量的气体。一同学穿着该款鞋子打篮球时，他跳跃起一定高度抢到篮板球后双脚稳稳落地。研究他双脚着地的短暂过程，不计气垫内气体分子间的相互作用则（）A.气垫内的气体对外做功，气体密度减小B.外界对气体做功等于气体向外传递的热量C.气垫内的气体的温度升高，气垫内所有气体分子热运动的速率均增大D.外界对气垫内的气体做功，气体内能增大〖答案〗D〖解析〗A．脚着地的短暂过程，外界对气垫内的气体做功，气体质量不变，体积减小，所以气体密度增大，故A错误；BD．研究他双脚着地的短暂过程，外界对气体做功，气体的温度升高，所以气体内能增大，由热力学第一定律可知，外界对气体做功大于气体向外传递的热量，故D正确，B错误；C．气垫内的气体的温度升高，气垫内气体分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，即不是所有分子的速率增大，故C错误。故选D。4.如图所示，实线代表两条相同的带等量均匀正电的半圆弧形绝缘体APB、CPD在中点P相交，虚线代表另两条相同的带等量均匀负电的半圆弧形绝缘体AQB、CQD在中点Q相交，四条半圆弧形绝缘体所带的电荷量均相等。其中APBQ位于竖直平面内，CPDQ位于水平面内，O点是圆心，直径PQ上有M、N两点与O点距离相等。已知AP段圆弧上电荷的电场在O点的场强大小为E，O点处合场强大小为E0。下列说法正确的是（）A.E=E0B.E=E0C.M、N两点的场强不相等、电势相等D.M、N两点的场强相等、电势不相等〖答案〗D〖解析〗AB．AP段圆弧上电荷的电场在O点场强大小为E，方向与OQ成45°角，由对称性知，其他七段四分之一圆弧上电荷产生的电场在O点场强度大小也为E，方向与OQ均成45°角，根据电场的叠加，有8Ecos45°=E0，选项A、B错误；CD．设APB上正电荷的电场在M、N两点的场强分别为E1、E2，方向均向右；由对称性知，AQB上负电荷的电场在M、N两点的场强分别为E2、E1，方向均向右；则EM=E1+E2=EN同理半圆弧CPD与CQD的电荷分别在M、N两点的场强相等；但电势叠加，选项C错误D正确。故选D。5.在如图所示电路中，正弦交流电源输出的电压有效值U恒定，定值电阻，变压器为理想变压器，导线电阻不计．当滑动变阻器的阻值调为时，定值电阻与滑动变阻器消耗的功率之比为1：3；当滑动变阻器的阻值调为时，滑动变阻器消耗的功率最大．则的值为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗当滑动变阻器的阻值调为时，定值电阻与滑动变阻器消耗的功率之比为1：3；设此时原副线圈的电流分别为，，则有解得则当滑动变阻器的阻值调为时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时原副线圈中电流分别为，，由于由于所以可以得出对此公式化简可得最大功率为所以有根据数学方法可知当时，功率取得最大值，解得故选A。6.一打气机每打一次气，可把压强为（1个标准大气压），温度为，体积为的气体压入容器内。设容器的容积为，容器内原来气体的压强为，温度为，为使容器内的气体温度升为，压强达到，需打气的次数为（）A.200 B.269 C.300 D.356〖答案〗B〖解析〗容器中原有气体的状态参量为，，每次打入的气体为，，容器中最后的气体的状态参量为，，设需要打m次才能达到要求，由道尔顿分压定律知代入数据解得故选B。7.卫星上装有太阳能帆板，其原理是利用硅和某些金属的光电效应，将光能转化为电能储存在蓄电池中，为卫星提供电能．有一颗人造卫星，其轨道位于赤道平面上，到地面的高度等于地球半径，在春分时（太阳光直射赤道）这颗卫星绕地球转动一周，太阳能帆板工作的时间约为（设地球自转周期为，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为，）（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗对于同步卫星，有对于人造卫星，有解得如图所示，人造卫星在A到B（顺时针）过程中太阳能帆板无法工作由几何关系知θ=60°则这颗卫星绕地球转动一周，太阳能帆板工作的时间为故选C。8.无线充电宝可通过磁吸力吸附在手机背面，利用电磁感应实现无线充电技术。劣质的无线充电宝使用过程中可能因吸力不足发生切线滑落造成安全隐患。图（a）为科创小组某同学手握手机（手不接触充电宝），利用手机软件记录竖直放置的手机及吸附的充电宝从静止开始在竖直方向上的一次变速运动过程（手机与充电宝始终相对静止），记录的加速度a随时间t变化的图像如图（b）所示（规定向上为正方向），且图像上下部分分别与时间轴围成的面积相等，已知无线充电宝质量为0.2kg，手机与充电宝之间最大静摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，则在该过程中（）A手机与充电宝全程向下运动，最终处于静止状态B.充电宝在t2与t3时刻所受的摩擦力方向相同C.充电宝与手机之间的摩擦力最小值为2ND.充电宝与手机之间的吸引力大小至少为12N〖答案〗D〖解析〗A．手机与充电宝从静止开始，向下先做加速度增大的加速运动，从t1时刻向下做加速度减小的加速运动，加速度减小到零时，速度达到最大；再向下做加速度增大的减速运动，t2时刻速度减小到零，此后做向上的加速度减小的加速运动，加速度减减小到零时向上运动的速度达到最大，此后先向上做加速度增大的减速运动，从t3时刻再向上做加速度减小的减速运动，最后速度为零，故A错误；B．充电宝在t2时刻加速度方向向上，所受的摩擦力方向向上；充电宝在t3时刻加速度方向向下，由，可知加速度方向向下，故B错误；C．在t1时刻充电宝向下的加速度为，充电宝与手机之间的摩擦力最小，值为零，故C错误；D．在t2时刻充电宝向上的加速度最大，充电宝与手机之间的摩擦力最大，由牛顿第二定律可得又解得充电宝与手机之间的吸引力大小至少为故D正确。故选D。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，在同一介质中，波源为与频率相同的两列机械波在时刻同时起振，波源的振动图象如图乙所示；波源为的机械波在时波的图象如图丙所示。P为介质中的一点，P点距离波源与的距离分别是，，则（）A.质点P的位移不可能为0 B.时，质点P处于波谷C.质点P的起振方向沿y轴正方向 D.波源为的起振方向沿y轴负方向〖答案〗BC〖解析〗D．结合波源在时波的图象丙图可知，此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴正方向，质点与波源的起振方向相同，因此波源为的起振方向沿y轴正方向，D错误；C．根据波源的振动图象图乙可知，波源的起振方向向上，又因为由此可知波源波源的起振最先传到点，因此的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，C正确；A．在同一介质中，频率相同的两列机械波，波速相同，波长相等，由图可知则波速为点到两波源的波程差为点到两波源的波程差为波长的整数倍，且两波源的起振方向相同，因此，点为振动加强点，质点P的位移可以为0，A错误；B．和振动传到的时间分别为由此可知，在时，波源在时的振动情况传到点，此时波源位于波谷；波源在时的振动情况传到点，此时波源位于波谷，在时处为两列波的波谷叠加，质点P处于波谷，B正确。故选BC。10.光的干涉现象在技术中有重要应用。一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图甲。单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（）A.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀B.条纹是以顶点为圆心的同心圆，且中间疏，边缘密C.产生干涉的两束光是来自玻璃体上表面和侧面的反射光D.若出现乙图所示条纹，则说明玻璃体侧面上有凸起〖答案〗AD〖解析〗AB．空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，依据光程差是光的半个波长的偶数倍即为明条纹，而其是光的半个波长的奇数倍即为暗条纹，因圆锥形玻璃体压在平面标准板上，以顶点为圆心的各点空气薄膜间距相等且随半径的方向均匀变化，因此可以看到条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密均匀，故A正确，B错误；

C．产生干涉的两束光是来自玻璃体的下表面和平面标准板上表面的反射光，选项C错误；D．空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，若出现乙图所示条纹，说明该处光的路程差与内侧的路程差相等，即该处出现凸起，选项D正确。故选AD。11.如图所示，水平地面上固定着三个内壁光滑的容器甲、乙、丙，它们的中心轴线均和水平地面垂直．其中甲的内表面为圆锥面，乙的内表面为半球面，丙的内表面为旋转抛物面（将抛物线绕其对称轴旋转一周所得到的曲面），三个容器中均有两个小球贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球可视为质点．下列说法正确的是（）A.甲容器中A球的线速度比B球大 B.乙容器中A球的角速度比B球大C.丙容器中两球角速度大小相等 D.丙容器中A球的角速度比B球小〖答案〗ABC〖解析〗A．设容器对小球弹力方向与竖直方向夹角为θ，对甲容器，由牛顿第二定律可得由于θ为定值，而A球半径更大，则A球线速度更大，A正确；B．对乙容器，有可得其中h为球心到圆周轨迹平面的距离，由于A球的圆周平面到球心更近，故A的角速度比B大，B正确；CD．对丙容器，由有几何关系知，tanθ为抛物线上该点切线斜率，设抛物线方程为由平抛推论或数学求导均可得得可知，角速度与位置无关，即两球角速度相等，C正确，D错误。故选ABC。12.如图所示，电阻不计且足够长的光滑导轨与水平面成α角，导轨的宽度和AB杆的长度均为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨向下，质量为m的AB杆的电阻为r，受一冲量作用后以v的速度沿导轨向上运动，经一段时间到达最高点，已知在此过程中测得通过定值电阻R的电荷量为q，杆始终与导轨垂直，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.AB杆向上运动时电流方向由b到aB.AB杆向上运动过程中R产生的热量为QR＝[mv2﹣sinα]C.AB杆向上运动时间为D.AB杆向下运动的最大速度为〖答案〗BC〖解析〗A．由右手定则可知，AB杆向上运动过程电流方向由a到b，故A错误；B．设AB杆向上运动的距离为s，AB杆向上运动过程，由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势平均感应电流通过定值电阻的电荷量解得s＝设AB杆向上运动过程回路产生的热量为Q，由能量守恒定律得＝Q+mgs•sinαR上产生的热量QR＝Q解得QR＝[mv2﹣sinα]故B正确；C．设AB杆向上运动的时间为t，由动量定理得其中解得t=故C正确；D．AB杆向下做匀速直线运动时速度最大，设AB杆向下运动的最大速度为vm，AB杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLvm感应电流AB杆受到的安培力F=BIL=对AB杆，由平衡条件得mgsinα=解得vm=故D错误。故选BC。三、非选择题（本题共6小题，共60分）13.某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g已知。实验步骤如下：①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；③利用纸带计算小物块的加速度；④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。（1）测得图乙中直线斜率为k，纵截距为，则长木板动摩擦因数为________；小物块质量为________（用k、b、g表示）；（2）先将长木板倾斜一定角度以平衡摩擦力，然后多次改变砂桶内砂子的质量，作出小车加速度a与砂和砂桶总质量m的图线如图丙所示，则图中的值为________。〖答案〗（1）（2）〖解析〗（1）[1][2]对车运用牛顿第二定律有变形可得则有，解得，（2）[3]分别对砂桶和小车使用牛顿第二定律，可得联立解得当m远大于M时，则有14.某物理兴趣小组设计了一个如图所示的多用电表电路图。如图所示，已知表头G的满偏电流为Ig=30mA，内阻Rg=90Ω。定值电阻R1=10Ω。电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻箱R2和R3的调节范围都是0~999.9Ω。（1）与多用电表B端相连的是___________（填“红”或者“黑”）表笔。（2）选择开关置于1位置，闭合开关S，电流表的量程为___________，保持S闭合，选择开关置于3位置，将其改装为量程60V的电压表，电阻箱R3应调节为___________Ω。（3）选择开关置于2位置，通过开关S的通断可以实现欧姆表“×1”与“×10”两种倍率，则___________（填“闭合”或者“断开”）开关S，欧姆表为“×1”倍率。将欧姆表切换至“×10”倍率，红、黑表笔短接进行欧姆调零，将某一待测电阻接在红黑表笔之间，当表头G的指针偏转角度为满量程的时，待测电阻为___________Ω。〖答案〗（1）黑（2）300191.0（3）闭合200〖解析〗（1）[1]根据多用电表“红进黑出”可知B相连的为黑表笔。（2）[2][3]选择开关置于1位置，闭合开关S时R1与Rg并联后总电阻为RA=9ΩS闭合，选择开关置于3时U=IA(RA+R3)解得R3=191.0Ω（3）[4][5]欧姆表中，正确调零后，待测电阻与电流的关系为闭合开关S时，电流表量程为S断开时的10倍，故而所测电阻是开关断开时的，因此开关S闭合为×1倍率，S断开为×10倍率，使用×10时，电流表量程为30mA，因此15.如图所示，是半圆柱体透明型材的横截面，圆心在O点，为直径，半径为R。一细束单色光从真空中面上无限接近A处斜射入该型材，入射角，在D点反射后反射光线与平行（反射光线图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）该型材对该单色光的折射率n；（2）该单色光从射入型材到射出型材所用的时间t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示折射角其中，得根据光的折射定律有（2）由几何关系可知，该单色光恰好从AD面上无限靠近D处射出半圆柱，在半圆柱中传播的路程设该单色光在半圆柱中的传播速度大小为v，有，解得16.如图甲所示，某同学利用乐高拼装积木搭建一游戏轨道，其结构简图如图乙所示。该轨道由固定的竖直轨道AB，半径分别为、0.5r、1.5r的三个半圆轨道、、，半径为r的四分之一圆弧轨道，长度的水平轨道EF组成，轨道和轨道前后错开，除水平轨道EF段外其他轨道均光滑，且各处平滑连接。可视为质点的滑块从A点由静止释放，恰好可以通过轨道的最高点D，不计空气阻力。（1）求A、C两点的高度差h；（2）要使物块至少经过F点一次，且运动过程中始终不脱离轨道，求滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围；（3）若半圆轨道中缺一块圆心角为的圆弧积木（I、J关于对称），滑块从I飞出后恰能无碰撞从J进入轨道，求的值。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）滑块恰好经过，重力提供向心力滑块从A到D，根据动能定理联立解得（2）若恰好滑到点停下，根据动能定理解得当到点速度为零，根据动能定理解得当返回时不超过点，根据动能定理解得综上可得滑块与水平轨道EF间的动摩擦因数的范围（3）点到点过程中根据动能定理设点到最高点时间为，则有解得可得另一解舍去。17.如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长=1.8m，距地