山西省大同市2023年高三适应性联合考试物理试题试卷

这是一份山西省大同市2023年高三适应性联合考试物理试题试卷，共20页。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序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。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、下列说法正确的是（ ）
A．普朗克提出了微观世界量子化的观念，并获得诺贝尔奖
B．爱因斯坦最早发现光电效应现象，并提出了光电效应方程
C．德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构
2、如图所示，a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接，细线绕过固定光滑水平细杆CD，与光滑水平细杆口接触，C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L，在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为，小球a放在水平地面上，细线水平拉直，由静止释放b，当细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球a对地面的压力恰好为0，不计小球大小，则下列说法正确的是
A．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b加速度大小不变
B．细线与水平细杆E接触的一瞬间，小球b速度发生变化
C．小球a与小球b质量比为5：1
D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定，由静止释放小球b，线与E相碰的一瞬间，小球a会离开地面。
3、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即天王星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知地球到太阳距离为1个天文单位，天王星到太阳距离为19.2个天文单位，则下列说法正确的是（ ）
A．此时太阳位于地球和天王星之间的某一点
B．2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象
C．天王星绕太阳公转的周期约为84年
D．地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍
4、如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度口随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A．B．C．D．
5、如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，B点和圆心等高，N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的v通过C点，已知圆轨道半径为R，，重力加速度为g，则一下结论正确的是
A．C、N的水平距离为RB．C、N的水平距离为2R
C．小球在M点对轨道的压力为6mgD．小球在M点对轨道的压力为4mg
6、下列说法正确的是（ ）
A．由公式v＝ωr可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大
B．由公式可知，所有人造地球卫星离地球越远则其线速度越小
C．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s
D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小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、如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场（图中未画出），且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动，滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是
A．小球在D点时速度最大
B．若在E点给小球一个向左的速度v，小球恰好能回到C点，则v=
C．弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D．若保持电场强度不变，仅把小球电荷量变为2q，则小球到达E点时的速度大小v=
8、下列有关光学现象的说法正确的是（ ）
A．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小
B．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
C．光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
9、空间中有水平方向的匀强电场，电场强度大小为。在电场中的点由静止释放一个电荷量为、质量为的带电微粒，经过一段时间后微粒运动至点，微粒一直在电场中运动。若、两点间的水平距离为，重力加速度为。关于微粒在、两点间的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．微粒运动的加速度为B．微粒运动的时间为
C．、两点间对应的竖直高度为D．运动过程中电场力做功大小为
10、如图，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内水银封有A、B两段气柱，左管水银面高于右管水银面，高度差为h，稳定时A、B气柱的压强分别为pA和pB，则
A．若环境温度升高，pA增大，pB减小
B．若环境温度降低，稳定后AB气柱的压强比值增大
C．若环境温度升高，稳定后AB气柱压强变化△pA一定小于△pB
D．若环境温度降低，稳定后A处液面高度变化△h可能大于
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）图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下：
A．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带。合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑。
B．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C．撤去细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T，重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为，OC间距离为，则C点速度大小为___，需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12．（12分） (1)用分度游标卡尺测一工件外径的度数如图(1)所示，读数为______；
用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图(2)所示，读数为______。
(2)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，电阻由公式计算得出，式中与分别为电压表和电流表的示数，若将图（a）和图（b）中电路图测得的电阻值分别记为和，则______（填“”或“”）更接近待测电阻的真实值，且测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
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）直角坐标系 xy 位于竖直平面内，在第一象限存 在磁感应强度 B=0.1 T、方向垂直于纸面向里、边界为矩形的匀强磁场。现有一束比荷为 108 C / kg 带正电的离子，从磁场中的A点（m，0）沿与x轴正方向成  =60°角射入磁场，速度大小 v0≤1.0 ×10 6m / s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴的正半轴，不计离子的重力和离子间的相互作用。
(1)求速度最大的离子在磁场中运动的轨道半径；
(2)求矩形有界磁场区域的最小面积；
(3)若在x>0区域都存在向里的磁场，离子仍从 A 点以 v0 = 10 6 m /s向各个方向均匀发射，求y轴上有离子穿出的区域长度和能打到y轴的离子占所有离子数的百分比。
14．（16分）应用如图所示的装置研究带电粒子在电场、磁场中的运动情况。相邻的区域I、II均为边长为的正方形。区域I内可以添加方向竖直向下的匀强电场；区域II内可以添加方向垂直纸面向里的匀强磁场。区域II的边缘处有可探测带电粒子的屏。一束带电粒子沿两区域中间轴线以速度水平射入区域I，粒子束中含有多种粒子，其电荷量由小到大的范围为，质量由小到大的范围为。粒子在电场中只受电场力，在磁场中只受洛伦兹力。
(1)若只在区域II内添加磁场，且能够在屏上探测到所有粒子，则磁感应强度为多大；
(2)若只在区域I内添加电场，且能够在屏上探测到所有粒子，则电场强度为多大；
(3)当两个区域分别添加上述(1)(2)中的电场及磁场，电荷量为、质量为的粒子能够在屏上探测到。求解粒子在屏上显现的位置，试列出各求解方程式。（不对方程式求解）
15．（12分）如图所示，光滑的斜面倾角θ=，斜面底端有一挡板P，斜面固定不动。长为2质量为M的两端开口的圆筒置于斜面上，下端在B点处，PB=2，圆筒的中点处有一质量为m的活塞，M=m。活塞与圆筒壁紧密接触，它们之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等其值为，其中g为重力加速度的大小。每当圆筒中的活塞运动到斜面上A、B区间时总受到一个沿斜面向上、大小为的恒力作用，AB=。现由静止开始从B点处释放圆筒。
(1)求活塞进入A、B区间前后的加速度大小；
(2)求圆筒第一次与挡板P碰撞前的速度大小和经历的时间；
(3)若圆筒第一次与挡板P碰撞后以原速度大小弹回，活塞离开圆筒后粘在挡板上。那么从圆筒第一次与挡板碰撞到圆筒沿斜面上升到最高点所经历的时间为多少？
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．普朗克最先提出能量子的概念，爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念，A错误；
B．最早发现光电效应现象的是赫兹，B错误；
C．德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设，并没有通过实验验证，C错误；
D．卢瑟福等人通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，D正确。
故选D。
2、C
【解析】
AB．细线与水平细杆接触瞬间，小球的速度不会突变，但是由与小球做圆周运动半径变小，由可知，其加速度变大，故A、B错误；
C．当细线与水平细杆E接触的一瞬间，对小球a可知，细线中的拉力为
对小球b，由牛顿第二定律可得
由机械能守恒可得
解得
故C正确；
D．将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x，则
解得
故小球a不会离开地面，故D错误；
故选C。
3、C
【解析】
A．天王星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，所以太阳不可能位于地球和天王星之间，故A错误；
BC．天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知
得
即天王星绕太阳公转的周期约为84年，如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有
解得
再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日，故B错误，C正确；
D．由公式
得
地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的369倍，故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
AB．由图可知，在内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为正方向；在内内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律有
则感应电流为
由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等，故两段时间内的感应电流大小相等，故A错误，B正确；
CD．由上分析可知，一个周期内电路的电流大小恒定不变，根据
可知F与B成正比，则在内磁场垂直纸面向外减小，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向里增大，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大；在内磁场垂直纸面向里减小，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向外增大，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大，故CD错误。
故选B。
5、C
【解析】
AB．小球从N到C的过程可看作逆过来的平抛，则
解得：
故A、B项错误。
CD．小球从M到N的过程应用动能定理可得：
对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得：
解得：
根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为6mg。故C项正确，D项错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．由公式可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项A错误；
B．由公式可知，所有人造地球卫星绕地球做圆周运动时，离地球越远则其线速度越小，选项B错误；
C．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s，选项C正确；
D．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项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、ABD
【解析】
A.对小球分析可知，在竖直方向
由与，故支持力为恒力，即，故摩擦力也为恒力大小为
从C到E，由动能定理可得
由几何关系可知，代入上式可得
在D点时，由牛顿第二定律可得
由，将可得，D点时小球的加速度为
故小球在D点时的速度最大，A正确；
B.从E到C，由动能定理可得
解得
故B正确；
C.由于弹力的水平分力为，和均越来越大，故弹力水平分力越来越大，故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功，C错误；
D.将小球电荷量变为，由动能定理可得
解得
故D正确；
故选ABD。
8、BC
【解析】
A．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变大，选项A错误；
B．光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射，选项B正确；
C．光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性，选项C正确；
D．红光的波长大于紫光，做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，根据可知，相邻明条纹间距变大，选项D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
A．带电微粒受力情况、水平方向有电场力、竖直方向有重力；
根据平行四边形定则可得合外力
根据牛顿第二定律微粒运动的加速度为
故A错误；
B．水平方向加速度为
根据运动学公式可得
解得微粒运动的时间为
故B正确；
C．微粒在竖直向下为自由落体运动，下降高度
解得、两点间对应的竖直高度为
故C错误；
D．运动过程中电场力做功
故D正确；
故选BD。
10、BC
【解析】
AC．假设若环境温度升高后，不变化，则两部分气体均做等容变化，由查理定律得：
由题意知：
，
则水银柱向左移动，增大，的体积减小，温度升高，由理想气体状态方程可知，的压强增大，由于，则的压强也增大，故A错误，C正确；
B．假设若环境温度降低后，不变化，则两部分气体均做等容变化，由查理定律得：
由题意知：
，
若温度降低，压强都减小，左边气体压强降的多，则水银柱会向下移动，将减小，由于，减小，压强减小的多，压强减小的少，若环境温度降低，稳定后、气柱的压强比值增大，故B正确；
D．假设若环境温度降低，水银柱向下运动，但，所以左侧气体的压强仍然大于右侧的压强，所以稳定后左侧的液面仍然低于右侧的液面，所以小于，故D错误；
故选BC。
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、（1）m1g； （2），
【解析】
（1）[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去轻绳的拉力，而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力，所以小车所受的合外力为m1g；
（2）[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
；
[3]动能增量为：
，
合力的功为：
，
需要验证的关系式为：
12、32.7 1.506 大于 小于
【解析】
(1)[1]10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为32mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
7×0.1mm=0.7mm
所以最终读数为
32mm+0.7mm=32.7mm
[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为
6.0×0.001mm=0.006mm
所以最终读数为
1.5mm+0.006mm=1.506mm
(2)[3]由于待测电阻满足
所以电流表应用内接法，即更接近真实值；
[4]根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为
即测量值大于真实值；
[5]采用外接法时，真实值应为
即测量值小于真实值。
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、 (1) 0.1m；(2) m2；(3)；50%。
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力有
代入数据解得
R=0.1m；
(2)如图1所示：
根据几何关系可知，速度最大的离子在磁场中运动的圆心在y轴上的B（0，m）点，离子从C点垂直穿过y轴，所有离子均垂直穿过y轴，即速度偏向角相等，AC连线应该是磁场的边界，满足题意的矩形如图1所示，根据几何关系可得矩形长为
宽为
R-Rcsθ＝m
则面积为
(3)根据洛伦兹力提供向心力有
解得
临界1，根据图2可得
与x轴成30°角射入的离子打在y轴上的B点，AB为直径，所以B点位y轴上有离子经过的最高点，根据几何知识可得
OB=m；
临界2：根据图2可得，沿着x轴负方向射入磁场中的离子与y轴相切与C点，所以C点为y轴有离子打到的最低点，根据几何知识有
OC=m
所以y轴上B点至C点之间的区域有离子穿过，且长度为
根据图3可得，
沿着x轴正方向逆时针转到x轴负方向的离子均可打在y轴上，故打在y轴上的离子占所有离子数的50%。
14、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)如图甲所示，磁场中运动有
①
由几何关系得
得
②
解①②式得
电荷量为、质量为时磁场磁感应强度最大，有
(2)如图乙，在电场中运动，竖直方向有
③
又有
④
水平方向有
⑤
又有
⑥
由几何关系得
⑦
解③~⑦式得
电荷量为、质量为时电场强度最大，有
(3)如图丙，电场中有
，⑧
又有
⑨
磁场中运动的半径为
⑩
由几何关系得
15、 (1)(2)(3)
【解析】
(1)活塞在AB之上时，活塞与筒共同下滑加速度为：
活塞在AB区间内时，假设活塞与筒共同下滑，有：
解得
对m：受向上恒力F=mg，此时有：
解得
故假设成，故活塞的加速度
(2)圆筒下端运动至A处时，活塞刚好到达B点，此时速度为
经历时间t1，由
得
接着M、m一起向下匀速运动，到达P时速度仍为
匀速运动时间为
总时间为
(3)M反弹时刻以υ0上升，m过A点以υ0下滑，以后由于摩擦力和重力，m在M内仍然做匀速下滑，M以加速度
减速，m离开M时间为t3，则有
解得
此时M速度为
接着M以加速度
向上减速，有：
故圆筒沿斜面上升到最高点的时间为