2024届四川省南充市高三下学期适应性考试（二诊）理综试题-高中物理（含解析）

这是一份2024届四川省南充市高三下学期适应性考试（二诊）理综试题-高中物理（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，一辆电动车在水平地面上以恒定速率v行驶，依次通过a，b，c三点，比较三个点向心力大小（ ）
A．Fa＞Fb＞FcB．Fa＜Fb＜Fc
C．Fc＜Fa＜FbD．Fa＞Fc＞Fb
2．已知氢原子的基态能量为，激发态的能量，其中。用氢原子从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为。则锌的逸出功为（ ）
A．B．C．D．
3．A、B、C三个物体叠放在一起如图中实线所示，用力作用在物体C上，缓慢转到虚线所示位置的过程中，A、B、C三个物体始终相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．C对B的作用力大小和方向都不变
B．C对B的作用力先增加后减小
C．B对A的支持力先减小后增加
D．B对A的摩擦力先增加后减小
4．智能手机有许多的传感器，如加速度传感器。小明用手平托着手机，迅速向下运动，然后停止。以竖直向上为正方向，手机记录了手机竖直方向的加速度a随时间t变化的图像如图所示。则下列判断正确的是（ ）

A．t1时刻手机速度最大B．手机t2时刻比t1速度更小
C．t3时刻手受的压力比手机重力小D．t4时刻手受的压力最大
5．绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q（q>0）的滑块（可看做点电荷）从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，b点为滑块运动中距Q最近的点。已知a、b间距离为d，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。以下判断正确的是（ ）
A．滑块在b点的加速度一定为0
B．滑块在运动过程的中间位置，速度的大小等于
C．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为
二、多选题
6．根据西游记关于“天庭”的描述，可推算出“天庭”绕地心一周运动的路程约49000km。我国的“天宫”空间站距地面高约400km。假如“天庭”真实存在，且“天庭”和“天宫”均绕地心做匀速圆周运动，地球可视为半径约6400km的均匀球体，则“天庭”相对于“天宫”（ ）
A．线速度更大B．周期更大
C．加速度更小D．受地球引力一定更小
7．如图甲是游乐园常见的跳楼机，跳楼机的电磁式制动原理如图乙所示。跳楼机主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场，每块磁场区域的宽度均为0.8m，高度均相同，磁感应强度的大小均为1T，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，总电阻为8Ω。若某次跳楼机失去其他保护，由静止从高处突然失控下落，乘客与设备的总质量为640kg，重力加速度g取10m/s2，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A．线圈中电流方向始终为逆时针
B．跳楼机的最大速度为8m/s
C．当跳楼机的速度为lm/s时，线圈中感应电流为20A
D．跳楼机速度最大时，克服安培力做功的功率为12800W
8．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a（aA．拉力F的最小值为2Ma
B．A、B分离时，弹簧弹力恰好为零
C．A、B分离时，A上升的距离为
D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值
三、解答题
9．把平行板电容器和静电计按如图方式连接，先让电容器两极板正对并保持一定距离，给电容器充电，可观察到静电计指针偏转一定角度，保持电容器所带电荷量不变。
(1)使两极板间距离减小，可观察到静电计指针偏转的角度 ；
(2)两极板间距离不变，将两板平行错开一些，可观察到静电计指针偏转的角度 ；
(3)两极板间距离、正对面积不变，将一块有机玻璃插到两板之间，可观察到静电计指针偏转的角度 。（均选填“变大”或“变小”）
四、实验题
10．实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置来进行；由水平放置的气垫导轨侧面的刻度尺可以测出光电门A、B之间的距离L以及遮光片的宽度d，遮光片通过光电门A、B的时间tA、tB可通过计时器（图中未标出）分别读出，滑块质量为M，钩码的质量为m，打开气垫导轨的气源，让滑块在钩码的重力作用下做匀加速直线运动，重力加速度为g，回答下列问题：
(1)滑块的加速度a= （用L、tA、tB、d来表示）。
(2)保持钩码的质量m不变，改变滑块的质量M，且满足m远小于M，得出不同的M对应的加速度a，描绘出a-M函数关系图像如图乙，若图中标为阴影的两矩形的面积相等，则a与M成 （填“正比”或“反比”）。
(3)撤去光电门A，保持滑块的质量M不变，改变钩码的质量m，且满足m远小于M，滑块每次都从气垫导轨右边距光电门B为x的同一位置由静止释放，遮光片通过光电门B的时间为t，为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出 （选填“”“”或“”）图像，若该图像的斜率为k，已知当地的重力加速度大小为g，则滑块的质量M= （用k、d、g、x表示）。
五、解答题
11．如图所示，固定在水平面的斜面倾角为37°，两个小物块A、B用轻绳相连，轻绳绕过斜面顶端的轻质小滑轮，滑轮与轮轴之间的摩擦不计，A物块锁定于斜面底部，B物块离地面高度为。已知A物块的质量为，B物块的质量为，A物块与斜面间的动摩擦因数，重加速度为，，。时刻，解除A物块的锁定状态，当B物块落地瞬间轻绳断裂，A恰好未与滑轮相撞，求：
（1）B物块下落过程中的加速度a的大小及落地前瞬间的速度v的大小；
（2）斜面的长度L及A从时刻起到返回斜面底端所需时间t。
12．利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，xOy平面内，的区域内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，的区域内存在方向水平向右的匀强电场，电场强度为。位于坐标原点O处的离子源能在平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子，其速度方向与y轴正向夹角θ的最大值为60°，所有离子经过界面时速度均与界面垂直。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略场的边界效应。
（1）求离子速度v与夹角θ的关系式；
（2）离子通过界面时y坐标的范围；
（3）离子在电场中运动的最远距离的最大值及对应离子从发射到第二次经过y轴所经历的时间（结果用q、B、m表示）。
六、多选题
13．如图甲为某种转椅的结构示意图，其升降部分由M、N两筒组成，两筒间密闭了一定质量的理想气体。图乙为气体分子速率分布曲线，初始时刻筒内气体所对应的曲线为b、人坐上椅子后M迅速向下滑动，设此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中（ ）
A．密闭气体压强增大，分子平均动能增大
B．外界对气体做功，气体分子的密集程度保持不变
C．密闭气体内能增大，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加
D．密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成a曲线
E．密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c曲线
七、解答题
14．如图所示为一种圆筒状自加压储水缸，该装置可以在无市政供水的环境下作为应急水源。圆筒内壁深度为，横截面积为，当筒内无水时筒内封闭气体气压为，气压控制装置自动接通电动机电源，电动机带动水泵通过筒底部的阀门T将水压入缸内。水位缓慢上升使筒内封闭气体压强增大，当气压控制装置检测到气压达到时自动切断电源停止加水。将封闭气体视为理想气体，加减水过程气体的温度保持不变，忽略内壁上下边缘的弯曲和水的蒸发。已知水的密度，重力加速度。求：
（1）每次自动抽水能加入筒内的水的体积V；
（2）阀门T能承受的最大压强为，为防止自动加水时气压控制装置失效不断加压导致阀门损坏，需设置泄压阀的开启气压阈值为多大？
八、多选题
15．为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如图乙所示环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（ ）
A．在水中a光波速大于b光
B．a光的频率大于b光
C．用同一套装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小
D．通过b光观察到的光源s的位置比实际位置浅一些
E．若某单缝能使a光发生明显衍射现象，则b光也一定能发生明显衍射现象
九、解答题
16．一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形如图甲所示。M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为12m，M点的振动情况如图乙所示。
（1）求该波的传播速度大小v
（2）求Q的平衡位置坐标xQ。
参考答案：
1．B
【详解】根据向心力公式
由于速率恒定，半径越小的位置向心力越大，从图可知曲率半径，故，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．A
【详解】根据题意可知
从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，辐射出光子的能量为
由于电子逸出锌板表面的最大初动能为，由光电效应方程有
解得
故选A。
3．A
【详解】AB．以A、B为整体，缓慢转动过程中，根据受力平衡可知，C对B的作用力一直与A、B整体的重力平衡，则C对B的作用力大小和方向都不变，故A正确，B错误；
CD．以A对象，根据受力平衡可得
，
转动过程中，先减小到零后又增大，则B对A的支持力先增加后减小，B对A的摩擦力先减小后增加，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．根据题意由图可知，t1时刻，手机加速度为负向最大，但速度不是最大，故A错误；
B．手机一直下运动，则t2时刻手机加速度仍向下，所以还在向下加速，速度比t1时刻速度更大，故B错误；
CD．根据题意，设手给手机的支持力为F，取向下为正方向，由牛顿第二定律有
可得
可知，当手机具有向上的最大加速度时，手给手机的作用力最大，即手受到的压力最大，由图可知，t4时刻，手机具有向上的最大加速度，即t4时刻手受的压力最大；t3时刻，手机具有向上的加速度，手机处于超重，所以手受到的压力比手机重力大，故C错误、D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，由于b点为滑块运动中距Q最近的点，则滑块在b点速度为零，则滑块在运动过程中库仑力小于滑动摩擦力，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以到达b点时加速度不为零，故A错误；
BC．若滑块在滑动过程中做匀减速直线运动，则在运动过程的中间位置，速度的大小为
在运动过程的中间时刻，速度的大小为
而实际上，随着间距减小，库仑力增大，但一直小于滑动摩擦力，所以导致加速度减小，故中间位置的速度的大小不等于，中间时刻的速度不等于，故BC错误；
D．根据动能定理可得
所以
故D正确。
故选D。
6．BC
【详解】根据题意可知，“天宫”空间站绕地心一周运动的路程约
可知，“天宫”空间站的轨道半径小于“天庭”的轨道半径
A．根据万有引力提供向心力有
解得
可知，“天庭”相对于“天宫”线速度更小，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有
解得
可知，“天庭”相对于“天宫”周期更大，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
可知，“天庭”相对于“天宫”加速度更小，故C正确；
D．由于不知道“天庭”和“天宫”的质量关系，无法判断受地球引力大小关系，故D错误。
故选BC。
7．CD
【详解】A．由右手定则可知，电流方向为逆时针与顺时针交替变化，故A错误；
B．跳楼机由静止下落后受安培力与重力，有
跳楼机受到的安培力为
由法拉第电磁感应定律得
且
可得
随着速度的增加，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大值，以后跳楼机做匀速运动，当跳楼机速度最大时，安培力与重力平衡有
解得
故B错误；
C．由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律，当跳楼机的速度为lm/s时，线圈中感应电流为
故C正确；
D．当跳楼机速度最大时，有
克服安培力做功的功率为
故D正确。
故选CD。
8．AC
【详解】
A．A、B整体原来静止，合外力为零，施加外力F的瞬间，对A、B整体，根据牛顿第二定律有
F=2Ma
当A、B整体向上运动时，弹簧弹力减小，则F增大，故A正确；
B．物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a，且A、B间作用力为0，对B有
解得
故B错误；
C．施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件有
解得
A、B在t1时刻分离，由
解得
则A、B分离时，A上升的距离为
故C正确；
D．当弹簧的弹力时，B达到最大速度，此时弹簧处于压缩状态，故D错误。
故选AC。
9．(1)变小
(2)变大
(3)变小
【详解】（1）根据电容的决定式
可知，若使两极板间距离减小，则电容C增大，根据电容的定义式
可知，电容器的带电荷量Q不变，C增大，则U减小，所以可观察到静电计指针偏转的角度变小；
（2）若两极板间距离不变，将两板平行错开一些，即电容器两极板的正对面积S减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，Q不变，则U变大，所以可观察到静电计指针偏转的角度变大；
（3）若两极板间距离、正对面积不变，将一块有机玻璃插到两板之间，则相对介电常量变大，根据电容的决定式可知，电容C变大，根据电容的定义式可知，电容C变大，电荷量Q不变，则两极板间电压U减小，所以可观察到静电计指针偏转的角度变小。
10．(1)
(2)反比
(3)
【详解】（1）滑块做匀加速直线运动，则
所以
（2）把a-M函数关系图像中两个矩形补充完整，如图所示
两个完整的矩形的面积相等都为mg，再减去补充的共有面积，剩余的面积也相等，即图中两矩形的面积相等，当钩码的质量m不变，滑块的质量M与加速度a的乘积不变恒为mg，则a与M成反比。
（3）[1]根据速度位移关系可得
所以
所以为了能更直观地看出滑块的加速度与所受合力的关系，应作出图像；
[2]根据题意有
解得
11．（1），；（2），
【详解】（1）根据题意，设B物块下落过程中绳子的拉力为，由牛顿第二定律，对B物块有
对A物块有
联立解得
B物块落地前做匀加速直线运动，则有
解得
（2）根据题意可知，绳断前，A的运动时间为
绳断后，A上滑过程有
解得
A上滑到顶端的时间为
上滑的距离为
则斜面的长度为
A下滑过程有
解得
下滑到底端的时间为
则A从时刻起到返回斜面底端所需时间
12．（1）；（2）；（3），或
【详解】（1）根据题意可知，离子在磁场中做匀速圆周运动，则有
解得
由于所有离子经过界面时速度均与界面垂直，则所有离子做圆周运动的圆心均在上，由几何关系有
联立解得
（2）结合（1）分析可知，当离子沿左侧射出时，通过界面的坐标最大，离子沿右侧射出时，通过界面的坐标最小，此时离子运动的半径为
由几何关系可得
即离子通过界面时y坐标的范围
（3）由于所有离子经过界面时速度均与界面垂直，则所有离子进入电场后做匀减速直线运动，加速度为
则运动最远距离为
运动时间为
可知，当时，运动最远距离有最大值，最大值为
运动到最远距离时的时间为
若离子沿与轴成角向第一象限入射时，由几何关系可得，第一次在磁场中运动的圆心角为，由对称性可知，离子从电场返回磁场的速度大小等于从磁场进入电场的速度大小，离子第二次经过y轴时，离子在磁场中运动的圆心角为，如图所示
离子在磁场中的运动时间为
则离子从发射到第二次经过y轴所经历的时间
若离子沿与轴成角向第二象限入射时，由几何关系可得，第一次在磁场中运动的圆心角为，离子第二次经过y轴时，离子在磁场中运动的圆心角为，如图所示
同理可得
离子从发射到第二次经过y轴所经历的时间
13．ACE
【详解】
ABC．根据题意可知，M迅速向下滑动，理想气体的体积减小，气体分子的密集程度变大，外界对气体做功，且筒内气体不与外界发生热交换，则理想气体内能增大，温度升高，分子平均动能增大，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加，密闭气体压强增大，故AC正确，B错误；
DE．由于气体温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，则密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成c曲线，故E正确，D错误。
故选ACE。
14．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，由玻意耳定律有
解得
（2）根据题意，设阀门T处压强为时，水的深度为，则有
对气体，由玻意耳定律有
联立代入数据解得
15．BDE
【详解】根据题意可知，由于a光发生全反射时，b光未发生全反射，则a光的临界角小于b光的临界角
AB．由公式可知，a光的折射率大于b光折射率，则a光的频率大于b光，由可知，在水中a光波速小于b光，故A错误，B正确；
CE．a光的频率大于b光，则a光的波长小于b光的波长，则用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小，若某单缝能使a光发生明显衍射现象，则b光也一定能发生明显衍射现象，故C错误，E正确；
D．由于光的折射的原因，通过b光观察到的光源s的位置比实际位置浅一些，故D正确。
故选BDE。
16．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，由图甲有
解得
由图乙可知，周期为，则该波的传播速度大小
（2）由图乙可知，从时刻开始，M点向上振动，波向右传播，点振动方程为
当其第一次回到平衡位置，即
则有
解得
则有
可得