河南省2023年高三下学期高考适应性考试理综物理试题含答案

 高三下学期高考适应性考试理综物理试题

一、单选题

1．如图是户外活动时常用的一种便携式三脚架，它由三根长度均为的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动。将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度，吊锅和细铁链的总质量为，支架与铰链间的摩擦忽略不计。则（　　）

A．每根轻杆中的弹力大小为

B．每根轻杆对地面的摩擦力大小为

C．减小时，每根轻杆对地面的压力增大

D．减小时，每根轻杆对地面的摩擦力减小

2．2022年11月30日，神舟十五号、神舟十四号航天员乘组在空间站成功会师，航天员可以通过同步卫星与地面进行实时联系。设空间站与同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知空间站的运行周期约为90 min。则下列相关说法正确的是（　　）

A．航天员在空间站中所受的重力为0

B．航天员在空间站中漂浮时处于平衡状态

C．空间站绕地球运动的速度大于同步卫星的速度

D．空间站绕地球运动的加速度小于同步卫星的加速度

3．图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，这些光子照射到图乙电路中光电管阴极上，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于2. 0 V时，电流表示数为零。则阴极K的逸出功为（　　）

A．10. 75 eV B．10. 2 eV C．10. 09 eV D．2. 0 eV

4．如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=0. 1 m。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，为OM从OA位置开始旋转的角度，M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．匀强电场的电场强度大小为10 V/m

B．匀强电场的电场强度方向为垂直于AC连线向上

C．将一质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV

D．将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功

二、多选题

5．如图，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，球恰好垂直击中竖直篮板上的A点，球击中篮板前后瞬间速度大小不变、方向相反。测得B点位置与篮板的水平距离为3 m，距水平地面高度为1.5 m， A点距地面高度为3. 3 m。篮球视为质点，质量为0.6 kg，重力加速度大小g取10 m/s2，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A．球从抛出到击中篮板的过程所用时间为0. 8 s

B．球击中篮板前瞬间的速度大小为5 m/s

C．球对篮板的冲量大小为5 N • s

D．球从B点抛出时的动能为18. 3 J

6．图甲为家用燃气电子脉冲点火装置的简化原理图，通过转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，再经变压器升成峰值是15 kV 的高电压。当放电针间电压值达到15 kV时进行一次尖端放电，由放电火花引燃燃气。 下列说法正确的是（　　）

A．理想交流电压表V的示数为15 V

B．放电针每秒可尖端放电100次

C．变压器原、副线圈的匝数之比为1：1000

D．不经过转换器，只要副线圈的匝数足够大就可以引燃燃气

7．如图，在竖直边界MN左侧存在一方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。磁场中有一个由匀质导线制成的单匝圆形线圈，最初置于与边界MN相切于O点的位置，线圈可绕过O点的水平光滑转轴在竖直平面内自由摆动。已知线圈质量为m，半径为r，电阻为R。现将线圈从初始位置由静止释放，向右摆至最高点时，直径OP转过的角度为150°。摆动过程中线圈所受的空气阻力不计，重力加速度大小为g。则（　　）

A．线圈摆动时，所受安培力的方向始终和边界MN垂直

B．线圈从释放到第一次摆至右侧最高点的过程中，安培力对线圈做的功为0. 5mgr

C．线圈从释放到最后静止的过程中，线圈中产生的焦耳热为0. 5mgr

D．线圈从释放到最后静止的过程中，通过线圈导线横截面的电荷量为

8．如图甲所示，轻质弹簧一端系在倾角为的固定光滑斜面底端，另一端与球B相连，球B处于静止状态。现将球A置于球B上方斜面某位置处，并以此位置作为原点O，沿平行于斜面向下为正方向建立轴坐标系。某时刻将球A由静止释放，A与B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得球A的动能与其位置坐标的关系如图乙所示，图像中之间为直线，其余部分为曲线。球A、B均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则（　　）

A．A，B的质量之比为1：3

B．A与B碰撞后在位置处速度最大

C．A与B碰撞后在位置处加速度最大

D．弹簧的劲度系数为

三、实验题

9．某实验小组利用图甲的装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。实验过程如下：

（1）用游标卡尺测量图甲中固定于物块上遮光片的宽度d，示数如图乙所示，d=　     　mm。在桌面上固定好轻弹簧和光电门，其中O为弹簧未压缩时物块的位置，将光电门与数字计时器连接（图中未画出）。   

（2）用物块将弹簧压缩至位置P，测量出物块到光电门的距离为。将物块由静止释放，测出物块上的遮光片通过光电门的时间为，则物块通过光电门的速度　     　。（用题中测得的物理量符号表示）

（3）将光电门向右移动到某一合适位置，仍用物块将弹簧压缩至位置P，测量出物块到光电门的距离为。将物块由静止释放，测出物块通过光电门的速度，则物块与桌面之间的动摩擦因数=　                 　。（用和重力加速度g表示）

10．为测量一段长度已知为、粗细均匀的电阻丝的电阻率，某小组采用了如下实验操作：

（1）用图甲中的螺旋测微器测量电阻丝的直径d。先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，当测微螺杆快接近电阻丝时，再旋转　     　 （选填“①” “②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，其目的是减小　     　（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）用图乙所示电路图测量电阻丝的电阻，其中为一定值电阻。请用笔画线代替导线，把图丙中的实物电路补充完整。

（3）第一次按图乙所示的电路测量，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电压U及电流I的值；第二次将电压表改接在a、b两点测量，测得多组电压U及电流I的值，并作出如图丁所示的U-I图像。则第一次测量得到的图线是　     　（选填“M”或“ N” ），由图像可得电阻丝的电阻=　     　Ω，最后，根据电阻定律可求得电阻丝的电阻率 =　         　。（用及常量表示）

四、解答题

11．如图，短道速滑接力比赛时，“交棒”的运动员在到达接力地点时，需要推送一下前面“接棒”的队友以完成接力。在某次直道交接训练中，质量为50kg的队员甲以的速度匀速向质量为60kg的队员乙滑来，当甲运动到P点时，乙从Q点开始滑动，乙起滑后到交接前的运动可看做匀加速直线运动，其加速度大小为，甲、乙两人在M点完成交接，交接时间很短。交接前瞬间乙的速度大小是甲的，交接后乙的速度大小为14.6m/s。队员甲完成推送后在水平直道上自然向前滑行了，直至撞上缓冲垫后停下，此过程甲与冰面间的动摩擦因数为，重力加速度的大小g取10m/s2。求：

（1）在直道上，乙在距甲多远的距离处开始滑动；

（2）队员甲撞上缓冲垫时的速度大小。

12．如图为一质谱仪的结构简图，两块相距为的平行金属板A、B正对且水平放置，两板间加有可调节的电压，，、分别为板中心处的两个小孔，点O与、共线且连线垂直于金属板，O与的距离。在以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆弧CD为记录粒子位置的胶片，圆弧上各点到O点的距离以及圆弧两端点C、D间的距离均为2R，C、D两端点的连线垂直于A、B板。粒子从处无初速地进入到A、B间的电场后，通过进入磁场，粒子所受重力不计。

（1）当A、B两板间电压为时，粒子恰好打在圆弧CD的中点，求该粒子的比荷；

（2）一质量为的粒子从磁场射出后，恰好打在圆弧上的C端点；在相同加速电压下，该粒子的一个同位素粒子则恰好打在圆弧上的D端点，求这个同位素粒子的质量；

（3）一质量为m、电荷量为q的粒子从处无初速地进入电场，当间所加电压不同时，粒子从直至打在圆弧CD上所经历的时间t会不同，求t的最小值。

五、多选题

13．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C、D后又回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，外界对气体做功

B．C→D过程中，气体始终放热

C．D→A过程中，气体的内能减小

D．A→C过程中，气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数减少

E．从状态A经过一个循环又回到A的过程中，气体吸热大于放热

六、解答题

14．如图所示，体积为的导热容器被一光滑导热活塞C（厚度忽略不计）分成A、B两个气室，各封闭一定质量的气体，平衡时B室体积是A室体积的2倍，A容器上连接有一管内气体体积不计的U形管，管右侧上端开口，两侧水银柱高度差为76 cm， B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压= 76cmHg，环境温度 = 300 K。

（1）环境温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B 室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少？

（2）打开阀门K，稳定后，若将环境温度缓慢升高，当环境温度升至多少时，活塞C恰 好能到达容器的最左端。

七、多选题

15．如图所示，两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的传播速度均为，两波源的振幅均为A=4cm。图示为t=0时刻两列波的图像，此时刻平衡位置处于和的两质点P、Q刚开始振动，质点M的平衡位置处于处。下列说法正确的是（　　）

A．t = 0.75s时刻，两列波开始相遇

B．t = 0.75s时刻，质点P、Q均运动到M点

C．质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向

D．t = 1s时刻，质点Q的速度为0

E．t=1s时刻，质点M的位移为-8cm

八、解答题

16．如图，一玻璃砖的横截面为一圆心为O、半径为R的半圆，直径AB与水平地面垂直并接触于A点，OM 水平。一束激光从玻璃砖圆弧面BM射向圆心O，逐渐增大激光的入射角i，发现水平地面上的两个光斑逐渐靠近，当地面上刚好只有一个光斑时，此光斑距A点的距离为。

（1）求玻璃砖的折射率n；

（2） 若该束激光以60o的入射角从右侧斜向下射向AB上的N点，已知ON间的距离为，不考虑激光在AMB弧面上的反射，求此时地面上两个光斑之间的距离x。

1．B

2．C

3．A

4．C

5．B,D

6．B,C

7．A,D

8．A,C,D

9．（1）5.30

（2）

（3）

10．（1）③；偶然

（2）

（3）M；25；

11．（1）解：设乙开始滑动时与甲之间的距离为x，乙从Q点滑到M点运动的路程为s。对甲有

对乙有，

联立以上各式，代入相关已知数据得

（2）解：甲、乙两人在交接过程中动量守恒，则

代入相关数据解得

甲推送完乙直至刚要接触缓冲垫的过程中，根据动能定理有

代入相关已知数据，求得甲撞上缓冲垫时的速度大小

12．（1）解：粒子从到的过程中，根据动能定理有

粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由向心力公式有

由题意知，粒子的轨迹如图中①所示

由几何关系知粒子在磁场中运动的轨迹半径

联立以上各式，解得粒子的比荷为

（2）解：当质量为的粒子打在圆弧的C端点时，轨迹如图中②所示，根据几何关系可得粒子在磁场中运动的轨迹半径

当该粒子的同位素粒子打在圆弧的D端点时，轨迹如图中③所示，轨迹半径为

由（1）中得粒子质量的通用表达式为

则

解得这个同位素粒子的质量为=

（3）解：通过分析可知：当粒子沿轨迹②最终打在胶片的C端点时，对应粒子在整个过程中经历的时间最短，此时粒子在磁场中运动的轨迹半径为

粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为

由得到该粒子进入磁场时的速度大小为

粒子在电场中经历的时间为

粒子在磁场中经历的时间

而

由此得到

粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间为

则粒子从进入电场到打在胶片上所经历的最短时间为

13．B,D,E

14．（1）解：开始时，A室内的气体压强为pA0=p0+ρgh=2p0

A室内的气体体积为

打开阀门，A室气体等温变化，稳定后压强为pA1=p0

体积为VA1，对A室气体，由玻意耳定律得pA0VA0=pA1VA1

解得

B室气体等温变化，稳定后压强为pB0=pA0，pB1=pA1，

对B室气体，由玻意耳定律得pB0VB0=pB1VB1

解得

则稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为

（2）解：活塞C恰好能到达容器的最左端过程中，是等压变化，对A分析

解得

15．A,C,E

16．（1）解：刚好只有一个光斑时，光线在O点发生全反射，如图，由几何关系可知

可得

而

因此折射率

（2）解：光路图如图所示，图中已标出各个角度

反射光线射到地面上的P点到O点的距离

折射光线，根据

可得折射角

折射光线射到圆周上的C点时，再次发生折射，此时的入射角为，根据正弦定理

可知入射角

因此OC恰好水平，根据折射定律可知

可得射出玻璃砖后的折射角

因此Q到A的距离

故两个光斑之间的距离