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江西省赣中南五校新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,虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是()A.轨迹在一条电场线上 B.粒子带负电C.场强EAEC D.粒子的电势能EPAEPC2、如图所示,空间直角坐标系处于一个匀强电场中,a、b、c三点分别在x、y、z轴上,且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点,电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为()A. B. C. D.3、如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是()A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度大B.粒子在a点的动能比在b点的动能大C.粒子在a点和在c点时速度相同D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大4、如图甲所示,物体在竖直方向受到大小恒定的作用力F=40N,先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,当t=1s时将F反向,大小仍不变,物体的图象如图乙所示,空气对物体的阻力大小恒定,g=10m/s2,下列说法正确的是()A.物体在1.25s内拉力F的平均功率为160WB.物体1.25s内阻力做功的平均功率为为16WC.空气对物体的阻力为6ND.物体的质量为4kg5、图1为沿斜坡向上行驶的汽车,当汽车以牵引力F向上运动时,汽车的机械能E与位移x的关系如图2所示(AB段为曲线),汽车与斜面间的摩擦忽略不计.下列说法正确的是()A.0~x1过程中,汽车所受拉力逐渐增大B.x1~x2过程中,汽车速度可达到最大值C.0~x3过程中,汽车的动能一直增大D.x1~x2过程中,汽车以恒定的功率运动6、2018年11月6日,中国空间站“天和号”以1:1实物形式(工艺验证舱)亮相珠海航展,它将作为未来“天宫号”空间站的核心舱.计划于2022年左右建成的空间站在高度为400~450km(约为地球同步卫星高度的九分之一)的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是A.空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度B.空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的3倍C.空间站运行的周期大于地球的自转周期D.空间站运行的角速度大于地球自转的角速度二、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、如图,内壁光滑圆筒竖直固定在地面上,筒内有质量分别为3m、m的刚性小球a、b,两球直径略小于圆筒内径,销子离地面的高度为h。拔掉销子,两球自由下落。若a球与地面间及a、b两球之间均为弹性碰撞,碰撞时间极短,下列说法正确的是()A.两球下落过程中,b对a有竖直向下的压力B.a与b碰后,a的速度为0C.落地弹起后,a能上升的最大高度为hD.落地弹起后,b能上升的最大高度为4h8、如图所示,竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦.圆心O点正下方放置为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度v0向左运动,与小球A发生弹性碰撞.碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球B的初速度v0可能为()A. B. C. D.9、如图,从倾角为45°的足够长斜面顶端垂直于斜面向上抛出一质量为m的物体(可视为质点),物体初速度大小为v,受到水平向右、大小与物体重力相等的水平风力作用,重力加速度为g,不计空气阻力,从抛出开始计时,下列说法正确的是A.物体距斜面的最远距离为B.以抛出点所在水平面为零势能面,物体重力势能的最大值为C.经过时间,物体回到斜面D.物体重力势能最大时,水平风力的瞬时功率为10、质量均为的相同物块P、Q静止于同一水平面上,它们与水平面间的动摩擦因数均为0.5。现分別给两物块施加等大的作用力F,方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度大小为,下列说法正确的是()A.若,则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小B.若,则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大小相等C.若,则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小D.若,则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大相等三、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)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。(已知电火花计时器每隔相同的时间间隔T打一个点)(1)请将下列实验步骤按先后排序:________.①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触②接通电火花计时器的电源,使它工作起来③启动电动机,使圆形卡纸转动起来④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________.A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果____(填“有”或“无”)影响。(4)若兴趣小组在卡纸上选取了6个计时点,并测得这6个计时点扫过扇形所对应的圆心角为,则角速度的表达式为______________12.(12分)某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为,当地的重力加速度为。(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为____。(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须__________。A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.减小遮光片的宽度(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间,要测量小车运动的加速度,还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用表示,则小车运动的加速度大小为_______(用测得的物理量符号表示)。(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量,为了使图像能直观地反映物理量之间的关系,应该作出______(填“”、“”、“”或“”)图像,当图像为过原点的一条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。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,竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=0.10m2,活塞的质量忽略不计,气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定,汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计),此时缸内气体温度为27℃,U形管内水银面高度差h1=15cm。已知大气压强p0=75cmHg。(1)让汽缸缓慢降温,直至U形管内两边水银面相平,求这时封闭气体的温度;(2)接着解除对活塞的锁定,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,同时对汽缸缓慢加热,直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm,求整个过程中气体与外界交换的热量(p0=75cmHg=1.0×105Pa)。14.(16分)在光滑绝缘水平面上,存在着有界匀强磁场,边界为PO、MN,磁感应强度大小为B0,方向垂直水平南向下,磁场的宽度为,俯视图如图所示。在磁场的上方固定半径的四分之一光滑绝缘圆弧细杆,杆两端恰好落在磁场边缘的A、B两点。现有带孔的小球a、b(视为质点)被强力绝緣装置固定穿在杆上同一点A,球a质量为2m、电量为-q;球b质量为m、电量为q;某瞬时绝缘裝置解锁,a、b被弹开,装置释放出3E0的能量全部转为球a和球b的动能,a、b沿环的切线方向运动。求:(解锁前后小球质量、电量、电性均不变,不计带电小球间的相互作用)(1)解锁后两球速度的大小va、vb分别为多少;(2)球a在磁场中运动的时间;(3)若MN另一侧有平行于水平面的匀强电场,球a进人电场后做直线运动,球b进入电场后与a相遇;求电场强度E的大小和方向。15.(12分)如图所示,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用一根长度为L的刚性轻质细杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气,大、小活塞的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S。氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气,使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热,两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。求:①初始状态下氧气的压强;②小活塞与大圆筒底部平齐时,氧气的压强。
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、C【解析】
A.因为电场线与等势线垂直,所以轨迹不可能在一条电场线上,故A错误;B.电场线的方向大体上由C到A,粒子受到的力的方向大概指向左上方,与电场线方向大体相同,所以粒子应该带正电,故B错误;C.AB之间的距离小于BC之间的距离,AB与BC之间的电势差相等,根据公式可知,场强EAEC,故C正确;D.因为粒子带正电,A处的电势要比C处的电势低,根据公式,所以粒子的电势能EPA<EPC,故D错误。故选C。2、B【解析】
由公式代入数据可得由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面,垂直于平面,点到平面的距离,故匀强电场的电场强度大小故B正确,ACD错误。故选B。3、A【解析】
由等势面的疏密可知电场强度的大小,由可知电场力的大小关系;根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向,进而判断出电场力做功的特点。根据能量守恒定律分析粒子在a点动能与粒子在b点动能之间的关系。由动能定理可知BC两点的间的电势能的变化。本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断,应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法。【详解】A.因a点处的等势面密集,故a点的电场强度大,故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场力,结合牛顿第二定律可知,粒子在a点的加速度比在b点的加速度大,故A正确;
B.由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知,粒子受到的电场力指向右侧,则从a到b电场力做正功,粒子动能增大,故B错误;
C.速度是矢量,沿轨迹的切线方向,由图可知,粒子在a点和在c点时速度方向不相同,故C错误;
D.粒子受到的电场力指向右侧,则从b到c电场力做负功,粒子的电势能增大,所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小,故D错误;
故选A。【点睛】本题中告诉的是等势面,很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解。4、B【解析】
A.在1.25s内,图像围成面积为5m,即总位移为5m,拉力第一阶段向上的位移为4m,则拉力做正功160J,第二阶段位移为1m,则拉力做负功40J,总共120J,平均功率96W,故A错误。CD.根据牛顿第二定律可得:F-(mg+f)=ma1F+mg+f=ma2,又由题图乙可知a1=2m/s2a2=6m/s2联立解得物体的质量m=2kg空气对物体的阻力为f=4NCD项错误。B.阻力全程做负功,共Wf=4×5=20J,所以平均功率为B正确。故选B。5、B【解析】
A.设斜板的倾角为α,则汽车的重力势能,由动能定理得汽车的动能为,则汽车的机械能为,即图线的斜率表示F,则可知0~x1过程中汽车的拉力恒定,故A错误;B.x1~x2过程中,拉力逐渐减小,以后随着F的减小,汽车将做减速运动,当时,加速度为零,速度达到最大,故B正确;C.由前面分析知,汽车先向上匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的加速运动,再做加速度逐渐增大的减速运动,0~x3过程中,汽车的速度先增大后减小,即动能先增大后减小,故C错误;D.x1~x2过程中,汽车牵引力逐渐减小,到x2处为零,则汽车到x2处的功率为零,故D错误.故选B。6、D【解析】
根据来判断空间站运动的速度、加速度、角速度以及周期的大小【详解】ACD、根据可知半径越大,周期越大,而加速度、线速度、角速度都在减小,故AC错;D对;B、题目中给的是高度约为地球同步卫星高度的九分之一,那半径就不是九分之一的关系,所以空间站运行的速度不等于地球同步卫星运行速度的3倍,故B错;故选D【点睛】本题比较简单,但如果不仔细读题的话就会做错B选项,所以在做题过程中仔细审题是非常关键的.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、BD【解析】
A.两球下落过程中,两球都处于完全失重状态,则b对a没有压力,选项A错误;BCD.设两球落地时速度均为方向竖直向下,则a与地面相碰后反弹,速度变为竖直向上的v,则ab碰撞时,设向上为正方向,由动量守恒由能量关系解得则落地弹起后,a能上升的最大高度为零,b能上升的最大高度为选项C错误,BD正确。故选BD。8、BC【解析】
A与B碰撞的过程为弹性碰撞,则碰撞的过程中动量守恒,设B的初速度方向为正方向,设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2,则:mv0=mv1+2mv2由动能守恒得:联立得:
①1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin,由牛顿第二定律得:2mg=
②A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒,得:③联立①②③得:v0=,可知若小球B经过最高点,则需要:v0⩾2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律得:④联立①④得:v0=可知若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽或v0⩾,故AD错误,BC正确.故选BC【点睛】小球A的运动可能有两种情况:1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度;2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度.9、BD【解析】
AC.根据题意可知,物体受竖直向下的重力和与重力等大的水平向右的风力,则物体受到的合外力沿着斜面向下,与初速度方向相互垂直,物体做类平抛运动,无法落在斜面上,并且离斜面的距离越来越远,故AC错误;
B.物体在竖直方向上上升的最大高度为则重力势能的最大值为故B正确;
D.物体重力势能最大时,竖直方向的速度为0,所用时间为水平方向的速度为所以水平风力的瞬时功率为故D正确。
故选BD。10、BD【解析】
施加作用力后,、在水平方向上分力相等,由于P与地面间的最大静摩擦力小于Q与地面间的最大静摩擦力,所以,若P静止,Q一定静止。P静止时满足关系式解得因和均小于,故当和时,P、Q均静止,P、Q受到的摩擦力均为静摩擦力,且大小都等于,BD正确。故选BD。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、①③②④D无【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理,故次序为①③②④;(2)[2]要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器。故选D。(3)[3]由于点跟点之间的角度没变化,则对测量角速度不影响;(4)[4]由可知12、0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离【解析】
(1)[1]游标卡尺主尺读数为,游标尺上第14条刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为所以最终读数为(2)[2]A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,故A错误;B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,故B正确;C.减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,故C错误。故选B;(3)[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的
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