衡中同卷2023届高考适应性测试试卷（物理试题文）试题

这是一份衡中同卷2023届高考适应性测试试卷（物理试题文）试题，共17页。
衡中同卷2023届高考适应性测试试卷（物理试题文）试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的四分之一光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.2s，碰后的速度大小变为4m/s，当A与B碰撞后立即粘在一起运动，g取10m/s2，则（　　）

A．A与墙壁碰撞过程中，墙壁对A的平均作用力的大小
B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力大于B对A的作用力
C．A、B碰撞后的速度
D．A、B滑上圆弧的最大高度
2、在探究影响感应电流方向的因素实验中，用灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”和“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，就可以分析得出感应电流方向遵循的规律。下图为某同学的部分实验记录，在图1中，电流计指针向左偏转。以下说法正确的是（　　）

A．在图2所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转
B．在图3所示实验过程中，电流计指针应该向左偏转
C．这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与线圈的绕向有关
D．这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向有关
3、在平直公路上甲乙两车从同一地点出发，两车位移x和时间t的比值与时间t之间的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．甲车的加速度大小为5m/s2
B．6s末乙车速度减小到零
C．甲车追上乙车前，2s末甲乙两车相距最远
D．乙车速度减小到零时，甲车速度为30m/s
4、如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是（　　）

A． B． C． D．
5、木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，7s末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．第2秒末物体的重力增大到70N
B．第4秒末物体对木箱地板的压力为70N
C．第4秒末物体对木箱地板的压力为50N
D．第6秒末物体对木箱地板的压力为0
6、已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2（公转轨迹近似为圆），如果把行星和太阳连线扫过的面积和与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是（　　）
A． B． C． D．
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、如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内，则下列说法中正确的是（ ）

A．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射 出磁场
B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从cd边射出磁场
C．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场
D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场
8、如图所示，在光滑水平面上有宽度为d的匀强磁场区域，边界线MN平行于PQ线，磁场方向垂直平面向下，磁感应强度大小为B，边长为L（L＜d）的正方形金属线框，电阻为R，质量为m，在水平向右的恒力F作用下，从距离MN为d/2处由静止开始运动，线框右边到MN时速度与到PQ时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN平行，则下列说法正确的是（　　）

A．线框进入磁场过程中做加速运动
B．线框的右边刚进入磁场时所受安培力的大小为
C．线框在进入磁场的过程中速度的最小值为
D．线框右边从MN到PQ运动的过程中，线框中产生的焦耳热为Fd
9、静电场方向平行于x轴，其电势随x轴分布的图像如图所示，和均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m，带电荷量为e，运动过程中的最大动能为，则（　　）

A．电场强度大小为
B．在往返过程中电子速度最大时的电势能为
C．释放电子处与原点的距离为
D．电子从释放点返回需要的时间为
10、关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是（ ）
A．当液体与固体接触时，如果附着层内分子间的作用表现为斥力，这样的液体与固体间就表现为浸润
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．晶体一定具有规则的几何外形
D．液体表面张力有使其表面积收缩到最小的趋势
E.饱和汽压与液体的温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大
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）用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）

(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。
12．（12分）某实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置图。
(1)安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一______面内。
(2)如果需要测量弹簧的原长，则正确的操作是_____。（填序号）
A．先测量原长，后竖直悬挂 B．先竖直悬挂，后测量原长
(3)在测量过程中每增加一个钩码记录一个长度，然后在坐标系（横轴代表弹簧的长度，纵轴代表弹力大小）中画出了如图乙所示的两条图线，_____（填弹簧序号）弹簧的劲度系数大，_____（填弹簧序号）弹簧的原长较长。

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，用销钉固定活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分，其体积之比。开始时，A中有温度为127℃、压强为的空气，B中有温度为27℃、压强为的空气。拔出销钉使活塞可以无摩擦地移动（不漏气），由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27℃，活塞也停住。求最后A中气体的压强。

14．（16分）如图甲所示，、为两平行金属板，为板上的小孔，半径的圆与板相切于处，在圆周上，且。圆内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场；两板间有分布均匀的电场，电场强度随时间的变化规律如图乙所示。当时，一靠近处的带电粒子由静止释放后，向板运动，当时返回处，进入磁场后，从点离开磁场。已知粒子的比荷，不计粒子重力，粒子不会碰到板。求：
(1)内的场强大小；
(2)磁感应强度大小以及粒子在磁场中运动的时间（，时间保留两位有效数字）。

15．（12分）一个横截面为梯形的玻璃砖，如图所示，，∠A=∠B=60°，该玻璃砖的折射率n=1.5，一束光从距A点为的G点垂直AB射入玻璃砖。光在真空中的传播速度为c，不计光路逆向的来回反射情形。
(1)请完成光路图；
(2)该束光从G点进入起，到刚射出玻璃砖经历的时间t。




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、D
【解析】
A．规定向右为正方向，则
，
对A在与墙碰撞的过程，由动量定理得


所以A错误；
B．A和B碰撞过程中，A对B的作用力和B对A的作用力是一对相互作用力，应该大小相等，方向相反，所以B错误；
C．由题意可知，A和B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得


所以C错误；
D．A和B碰后一起沿圆轨道向上运动，在运动过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得


所以D正确。
故选D。
2、D
【解析】
如图1所示，当磁铁的N极向下运动时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知感应电流的方向螺旋向下，此时电流从下向上流过电流表，发现电流表指针向左偏转，可知电流表指针偏转方向与电流方向间的关系：电流从下向上流过电流表，电流表指针向左偏转，电流从上向下流过电流表，则电流表指针向右偏转；
A．在图2所示实验过程中，磁铁的S极向下运动时，穿过螺线管向上的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知感应电流的方向螺旋向上，此时电流从上向下流过电流表，电流计指针应该向右偏转，故A错误；
B．在图3所示实验过程中，磁铁的N极向上运动时，穿过螺线管向下的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，由安培定则可知感应电流的方向螺旋向上，此时电流从上向下流过电流表，电流计指针应该向右偏转，故B错误；
CD．同理可知图4穿过螺线管向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向上，由安培定则可知感应电流的方向螺旋向下，此时电流从下向上流过电流表，电流计指针应该向左偏转，所以这组实验可以说明，感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向、磁铁运动的方向有关，而实验中线圈缠绕方向一致，所以不能研究感应电流的磁场方向与线圈的绕向的关系，故C错误，D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A．根据可得

甲车的加速度大小为

选项A错误；
B．由图像可知，乙车的初速度为v0=15m/s，加速度为

则速度减为零的时间为

选项B错误；
C．当两车相距最远时速度相等，即

解得
t=1s
选项C错误；
D．乙车速度减小到零时需经过t=3s，此时甲车速度为

选项D正确。
故选D。
4、B
【解析】
A．t时刻杆的速度为
v=at
产生的感应电流

则I∝t；故A错误。
B．摩擦生热为

则Q∝t2，故B正确。
C．杆受到的安培力

根据牛顿第二定律得
F-f-F安=ma
得

F随t的增大而线性增大，故C错误。
D．外力F的功率为

P-t图象应是曲线，故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A．第2秒末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，但物体的重力不会随着物体的运动状态变化而变化，故A错误；
BC．第4秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故BC错误；
D．第6秒末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱地板的压力为0，故D正确。
故选D。
6、A
【解析】
公转的轨迹近似为圆，地球和火星的运动可以看作匀速圆周运动，根据开普勒第三定律知：

运动的周期之比：

在一个周期内扫过的面积之比为：

面积速率为，可知面积速率之比为，故A正确，BCD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、BD
【解析】
由题，带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为
T=2t0
A．当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为

在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定不会从ad边射出磁场，故A错误；
B． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是

则粒子轨迹的圆心角为

速度的偏向角也为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场，故B正确；
C． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是

则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于

故不一定从ab边射出磁场，故C错误；
D． 若该带电粒子在磁场中经历的时间是

则得到轨迹的圆心角为

则它一定从bc边射出磁场，故D正确。
故选：BD。
8、BD
【解析】
A、线框右边到MN时速度与到PQ时速度大小相等，线框完全进入磁场过程不受安培力作用，线框完全进入磁场后做加速运动，由此可知，线框进入磁场过程做减速运动，故A错误；
B、线框进入磁场前过程，由动能定理得：，解得：，线框受到的安培力： ，故B正确；
C、线框完全进入磁场时速度最小，从线框完全进入磁场到右边到达PQ过程，对线框，由动能定理得： 解得： ，故C错误；
D、线框右边到达MN、PQ时速度相等，线框动能不变，该过程线框产生的焦耳热：Q＝Fd，故D正确；
9、ABD
【解析】
A．在0＜x＜x0区间内，场强大小

方向沿+x方向；在-x0＜x＜0区间内，场强大小

场强方向沿－x方向，故A正确；
B．根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能为

故B正确；
C．已知电子质量为m、带电荷量为e，在运动过程中电子的最大功能为Ek，根据动能定理得

得

故C错误；
D．根据牛顿第二定律知

粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间为

电子从释放点返回需要的时间为

故D正确。
故选ABD。
10、ADE
【解析】
A.液体对固体的浸润，则分子间距小于液体内部，则液面分子间表现为斥力，液面呈现凹形，表面有扩张的趋势，故A正确；
B.当人们感到潮湿时，是因为空气的相对湿度较大，而绝对湿度的大小无法确定，故B错误；
C.单晶体一定具有规则的几何外形，多晶体不一定具有规则的几何外形，故C错误；
D.液体表面分子间距较大，故有张力，使其表面积有收缩到最小的趋势，故D正确；
E.饱和汽压与液体种类和温度有关，水的饱和汽压随温度的升高而增大，故E正确。
故选ADE。

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、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有

打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量

打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量

系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等，则在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有

解得

则图像的斜率

则

当地的重力加速度。
12、竖直 B
【解析】
(1)[1]．安装时一定要让刻度尺跟弹簧都处于同一竖直面内。
(2)[2]．为了减小由弹簧自重而产生的弹簧伸长对实验造成的误差，实验中应该先将弹簧安装好，竖直悬挂后再测量原长。故选B。
(3)[3][4]．题图乙中斜率表示弹簧的劲度系数，所以弹簧的劲度系数大；横轴上的截距表示弹簧的原长，所以弹簧的原长长。

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、
【解析】
设开始时A、B中气体的压强、温度、体积分别是、、和、、，最后两部分气体的压强都是p，温度都是T，体积分别是和，由气态方程


且

解得
。
14、 (1)；(2)，
【解析】
(1)，取粒子向下运动为正方向。内，粒子做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，位移大小为，末速度大小为，则


内，粒子做类竖直上抛运动，设加速度大小为，则

解得

根据牛顿第二定律有


由题图乙知

解得

(2)设粒子进入磁场时的速度大小为，则

如图所示，由几何关系得


粒子在磁场中运动的轨道半径

洛伦兹力提供向心力

即

解得

粒子在磁场中运动的时间

解得

15、 (1)；(2)
【解析】
(1)设光发生全反射的临界角为C，可知

光由G点垂直进入玻璃砖，由几何关系可知光在H点的人射角

故入射光线射到AF面会发生全反射，同理在FE、EB面也发生全反射，光路图如图所示

(2)由，解得

根据几何关系可得光在玻璃砖内传播的路程为：

光束在玻璃砖内传播的时间为