[物理]2023学年广东省佛山市顺德区高三下学期适应性考试试题(解析版)

这是一份[物理]2023学年广东省佛山市顺德区高三下学期适应性考试试题(解析版)，共17页。试卷主要包含了保持答题卡清洁、完整，不得折叠等内容，欢迎下载使用。

本试卷共8页，全卷满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。
3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 考古学家常常利用文物中“碳—14”的含量来测定其年份，“碳—14”测年法的依据如下：生物死亡后，其“碳—14”的含量大概每过5730年会减少到原来的一半。放射性元素的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）。
A. X核的中子数是8个
B. 的半衰期与所处的物理状态或化学状态无关
C. 200个核经过2个半衰期后，还剩下50个
D. 衰变放出的电子来自核外电子
【答案】B
【解析】A．由质量数和电荷数守恒可知，的质量数为
核电荷数
其中子数为
A错误；
B．元素原子核的半衰期是由元素本身决定的，与元素所处的物理状态或化学状态无关，因此的半衰期与所处的物理状态或化学状态无关，B正确；
C．半衰期是大量放射性元素的统计规律，对单个或少数原子不适用，C错误；
D．衰变放出的电子来自核内中子转化为质子时放出的电子，D错误。
故选B。
2. 2013年12月14日，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志着我国成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。图为嫦娥三号探测器的飞行轨道示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在环月轨道的运行周期小于在椭圆轨道的运行周期
B. 探测器的发射速度必须大于11.2km/s
C. 探测器在环月轨道上P点处须点火加速才能进入椭圆轨道
D. 探测器在椭圆轨道上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度
【答案】D
【解析】A．根据开普勒第三定律可知，探测器在环月轨道的运行轨道半径大于在椭圆轨道的半长轴，可知探测器在环月轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，选项A错误；
B．探测器没有脱离地球的引力范围，则其发射速度小于11.2km/s，选项B错误；
C．探测器在环月轨道上P点处须点火减速才能进入椭圆轨道，选项C错误；
D．根据开普勒第二定律可知，探测器在椭圆轨道上经过远点P点时的速度小于经过近点Q点时的速度，选项D正确。
故选D。
3. 2023年11月，“双曲线二号验证火箭”在中国酒泉卫星发射中心点顺利完成垂直起降回收试验，此次试验飞行高度约。飞行总时间，顺利落回起点，全过程的速度随时间变化的图像如图所示，运动路径可看作直线。下列说法正确的是（ ）。
A. 时刻火箭上升到最高点B. 与时间内的位移相同
C. 时间内，火箭做匀加速运动D. 时间内，火箭的平均速度约为
【答案】A
【解析】A．时刻速度始终为正，说明火箭一直在向上运动，时间内火箭的速度为0，处于静止状态，时刻速度始终为负，说明火箭一直在向下运动，故时刻上升到最高点，故A正确；
B．火箭在时刻落回起点，时间内火箭向上运动，时间内火箭向下运动，两段位移大小相等，方向不同，故B错误；
C．图像的斜率表示加速度大小，则时间内，加速度大小发生变化，故不是匀加速运动，故C错误；
D．时间内，火箭落回起点，故位移为0，则平均速度为0，故D错误。
故选A。
4. 如图，两个电荷量均为的正点电荷，位于M、N两点上，另一电荷量为的负点电荷位于E点，E、F是MN连线中垂线上的两点，O为EF、MN的中点且。某带负电的点电荷q在O点由静止释放，到达F点时速度达到最大值。下列说法正确的是（ ）
A. O点的场强方向沿连线指向F点
B. 由O到F点过程中，点电荷q在F点所受静电力最大
C. 由O到F点过程中，点电荷q电势能先减小后增大
D. 和的电量关系为
【答案】D
【解析】A．两个等量正电荷在O点的场强等大反向，相互抵消，而电荷量为的负点电荷位于E点在O点的场强指向E点，则O点的场强方向沿连线指向E点，故A错误；
B．负电的点电荷q在O点由静止释放，到达F点时速度达到最大值，说明电场力先向下，后向上，在F点电场力反向，则此处的电场力最小为零，故B错误；
C．由O到F点过程中，速度逐渐增大，则电场力一直做正功，点电荷q电势能一直减小，故C错误；
D．因F点的电场力为零，即场强为零，设
则三个点电荷的场强合成可得
解得
故D正确。故选D。
5. 2023年12月，中核集团230MeV超导质子回旋加速器及治疗端通过验收技术测试，这意味着中核集团布局治癌回旋加速器及治疗端技术又取得重要突破。如图所示，甲图为该回旋加速器的照片，乙图为回旋加速器工作原理示意图。现将回旋加速器置于垂直的匀强磁场中，接入高频电源，分别对质子和氦核进行加速。下列说法正确的是（ ）。
A. 两粒子在磁场中运动的周期相同
B. 两粒子的最大速度相等
C. 两次所接高频电源的频率不相同
D. 仅增大高频电源的电压，可增大粒子的最大动能
【答案】C
【解析】A．两粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，可得
则周期为
由于质子和氦核的比荷不相同，因此两粒子在磁场中运动的周期不相同，A错误；
B．由A选项可知，粒子的最大速度为
由于质子和氦核的比荷不相同，则最大速度不相等，B错误；
C．由回旋加速器的原理可知，两粒子在磁场中运动的周期不相同，则运动的频率不相同，粒子的运动频率等于高频电源的频率，则两次所接高频电源的频率不相同，C正确；
D．粒子的最大动能为
可知粒子的最大动能与高频电源的电压无关，D错误。故选C。
6. 如图甲，绞车记载于北宋曾公亮的《武经总要》，其原理如图乙，将一根圆轴削成同心而半径不同的大小辘轳，其上绕以绳索，绳下加动滑轮，滑轮下挂上重物，人转动把手带动辘轳旋转便可轻松将重物吊起。a、b分别是大小辘轳边缘上的两点。在起吊过程中，下列说法正确的是（ ）。
A. a点的线速度等于b点的线速度
B. 人对把手做的功等于重物机械能的增加量
C. 滑轮对重物的力与重物的重力是一对作用力与反作用力
D. 滑轮会顺时针转动
【答案】D
【解析】A．a、b两点为同轴转动，角速度相同，a点做圆周运动的半径大于b点做圆周运动的半径，由线速度与角速度的关系公式可知，a点的线速度大于b点的线速度，A错误；
B．由能量守恒定律可知，人对把手做的功等于重物机械能的增加量、轮轴动能及摩擦产生的热三者的和，B错误；
C．滑轮对重物的力与重物的重力都作用在重物上，不是一对作用力与反作用力，C错误；
D．重物在起吊过程中，人顺时针转动把手，由于 a点的线速度大小大于b点的线速度大小，则在相同时间内，滑轮的左侧上升的距离大，滑轮的右侧下降的距离小，因此滑轮会顺时针转动，D正确。故选D。
7. 某国产品牌电动汽车配备基于电容器的制动能量回收系统，它有效增加电动汽车的续航里程。其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量。为进一步研究，某兴趣小组设计如图甲的模型。导线框abcd所在处剖面图如图乙所示，在磁极与圆柱形铁芯之间形成辐射状的磁场，导线框的ab、dc边经过处的磁感应强度大小均相同，导线框可在两金属半圆A、D内侧自由转动，且接触良好，当导线框在如图所示位置时（ ）。
A. 松开驱动踏板或踩下刹车踏板，应该是接通开关1
B. 踩下驱动踏板，导线框将会顺时针转动
C. 松开驱动踏板，电容器上板带负电
D. 松开驱动踏板，半圆环A、D两端输出的是交流电
【答案】C
【解析】A．由于工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，线圈在安培力作用下开始转动，此时应该接通开关1，松开驱动踏板或踩下刹车踏板时发电机工作回收能量，线圈转动切割磁感线，产生感应电动势，线圈开始对电容器充电，此时应该接通开关2，故A错误；
B．结合上述，踩下驱动踏板时接通开关1，导线框中有沿的电流，根据左手定则可知，磁场对dc边的安培力方向向右，磁场对ab边的安培力方向向左，导线框将会逆时针转动，故B错误；
C．松开驱动踏板时接通开关2，导线框逆时针转动，根据右手定则可知，导线框切割磁感线产生感应电流方向沿，导线框为一个等效电源，a端为等效电源的负极，可知，电容器上板带负电，故C正确；
D．松开驱动踏板时接通开关2，导线框逆时针转动，根据右手定则可知，导线框中感应电流总是从金属半圆A端进入导线框后再从金属半圆D端流出，可知，半圆环A、D两端输出的是直流电，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题、每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于下列情景图片，其中说法正确的是（ ）。
A. 图甲中3D眼镜利用光的偏振原理
B. 图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射
C. 图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应
D. 图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大
【答案】AD
【解析】A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理，A正确；
B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的干涉，B错误；
C．电磁波和声波一样，都会产生多普勒效应，C错误；
D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，可知偏大，由干涉条纹间距公式可知，计算光的波长结果会偏大，D正确。
故选AD。
9. 时刻，质点O从坐标原点开始振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，其振动图像如图（b）所示。图（a）中实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，质点P、Q的平衡位置分别为和。下列说法正确的是（ ）。
A. 时刻Q正在向上振动
B. ，质点Q通过的路程为
C. 时刻Q的速度达到最大
D. 质点Q比质点P的振动滞后
【答案】AB
【解析】AC．结合图（a）虚线可知时刻Q处在波峰，其速度零，加速度最大；根据同侧法，结合图（a）实线可知时刻Q正在向上振动；故A正确，C错误；
B．根据波形图可知波长为，根据振动图可知周期，则波速为
波从原点传播到Q点用时
所以Q点振动的时间
质点Q通过的路程为
故B正确；
D．质点Q比质点P的振动滞后
故D错误。故选AB。
10. 倡导全民健身，许多人喜欢游泳、潜水，小明把运动摄影相机安装在头顶处，进行潜水。如图所示，某次竖直向上为朋友拍照时，发现照片中海面上的景象呈现在半径的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度，已知水的折射率，朋友实际身高，（ ）。
A. 照片呈现圆形是因为光的折射和全反射
B. 照片中圆形区域的实际半径为
C. 若小明继续向下深潜，拍到的圆形区域将变小
D. 相机所在深度约为
【答案】AB
【解析】BD．设照片对应的圆形区域的半径为R，泳池水深为H，如图所示
游泳池中底部的照相机能拍摄到运动馆的景象，说明光线在水面恰好发生全反射，则
根据几何关系有
联立解得
故B正确，D错误；
C．根据
可知，若小明继续向下深潜，则h增大，故半径增大，故C错误；
A．根据上述分析可知，光的折射和全反射决定了运动馆景象呈现出圆形区域，故A正确。
故选AB。
三、非选择题：共54分。
11. 某实验小组设计创新实验来测量物体的质量，实验装置如甲图所示。
（1）用轻绳一端连接小车，另一端挂上两个钩码，适当垫高木板左侧，轻推小车使其向右滑动，依次通过光电门2和光电门1的时间相等（小车通过两光电门过程中，钩码未到达滑轮处）。
（2）如图乙所示，用刻度尺测量遮光片宽度__________cm，每个钩码质量为，两光电门间距离。
（3）取下钩码和轻绳，小车做加速运动，测出遮光片通过光电门2和光电门1的时间分别为，，则小车经过光电门1的速度为__________；经过光电门2的速度为__________。（计算结果均保留两位有效数字）
（4）根据获得数据可计算出小车质量__________kg。（g取，结果保留两位有效数字）
【答案】（2）0.40 （3）0.40 1.0 （4）0.17
【解析】（2）[1]用刻度尺测量遮光片宽度
d=1.40cm-1.00cm=0.40cm
（3）[2] 小车经过光电门1的速度为
[3] 经过光电门2的速度为
（4）[4]根据速度位移公式，有
由牛顿第二定律，可得
联立，解得
12. 在乡村振兴项目中，智能孵化系统内的温度控制装置可以利用热敏电阻感知温度变化，实现自动化控制孵化室内温度的目的。某探究小组想验证该热敏电阻的电阻率随温度的变化关系，实验器材如下：
干电池（电动势6V，内阻可以忽略）；
电压表（内阻约为1000Ω，量程6V）；
电流表A1（内阻约为1Ω，量程60mA）；
电流表A2（内用约为0.5Ω，量程20mA）；
热敏电阻Rx（20~80℃温度范围内，阻值：100~500Ω，阻值随温度升高而变小）；
滑动变阻器R0（阻值0~1000Ω）；
电阻箱R1（阻值0~10Ω）；
导线、开关若干。
（1）先用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为__________mm，再用游标卡尺测得其长度L。
（2）在探究该热敏电阻的电阻率随温度（20℃~80℃）的变化关系时，设计如图乙的实验电路，热敏电阻Rx被置于烧杯热水（电路各部分与水间绝缘）中，温度计可以实时监控温度变化，为更准确测量电流，电流表应选用__________（填写“A1”或“A2”）。为减小实验误差，单刀双掷开关S2应置于__________（填写“位置1”或“位置2”）。闭合开关S1，将开关S2置于合适位置，测得不同温度下的电压U和电流I，描点得到的Rx-T实验图像将为__________（填写“曲线a”或“曲线b”），曲线c为无误差图像。
（3）为得到更精确的热敏电阻的电阻率，探究小组重新设计如图丁所示的实验，闭合开关S1和S4，调节滑动变阻器使电流表满偏；保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S3，调节电阻箱阻值为R′时电流表半偏；断开开关S3和S4，闭合开关S1，开关S2置于合适位置，此时测得的电压为U1，电流为I1，则电阻率ρ的表达式为__________（用题中所给字母表达）。
【答案】（1）2.220 （2）A1 位置1 曲线b （3）
【解析】【小问1详解】
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
【小问2详解】
[1]由于热敏电阻两端的电压最大为6V，其电阻最小为100Ω，所以流过热敏电阻的电流最大为
因电流表A2量程太小，应该选A1；
[2]由于
所以电流表应采用内接法，即单刀双掷开关S2应置于位置1；
[3]闭合开关S1，将开关S2置于合适位置，测得不同温度下的电压U和电流I，描点得到的Rx-T实验图像将为曲线b，因为随着温度升高，热敏电阻阻值减小，阻值越小，测量值和真实值偏差越大。
【小问3详解】
根据题意，当闭合开关S1和S4，调节滑动变阻器使电流表满偏；保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S3，调节电阻箱阻值为R′时电流表半偏，则有
当闭合开关S1，开关S2置于合适位置，此时测得的电压为U1，电流为I1，根据欧姆定律有
根据电阻定律有
联立可得
13. 某实验中心要测量一个不能碰水且不规则物体的体积，现运用热学知识设计如图所示的装置来进行测量，该装置由深度为H，横截面积为S的圆柱体导热汽缸和厚度不计且密封完好的圆形活塞构成。实验时，先将不规则物体放入汽缸内部，再将活塞由汽缸顶部静止释放，最终可以静止在距离汽缸底部为h的位置。设环境温度保持不变，大气压强为，活塞的质量为m，重力加速度为g，不计活塞与汽缸间的摩擦。求：
（1） 不规则物体的体积V；
（2） 汽缸内气体向外界释放的热量Q。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据平衡条件可知，当活塞最终静止时，汽缸内气体的压强设为p。当放入待测物体，对缸内气体根据玻意耳定律有
①
又
②
联立①②解得
（2）测量物体体积的过程中，外界对气体做功为 ③
根据热力学第一定律 ④
气体经历等温变化，内能不变 ⑤
联立③④⑤解得
汽缸内气体向外界释放的热量为
14. 某实验小组学习电磁感应原理后，模仿如图甲所示的新型智能化汽车独立悬架系统电磁减震器，也设计一个电磁阻尼减震器，其简化原理图如图乙所示，该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠、绝缘的相同单匝矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量，每个矩形线圈abcd电阻值，ab边长，bc边长，该减震器在光滑水平面上以初速度向右进入范围足够大且方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。求：
（1）减震器刚进入磁场时，线圈abcd中电流大小和方向；
（2）第一个线圈恰好完全进入磁场时，减震器的速度大小；
（3）要使减震器的速度减为零，至少需要线圈的个数。
【答案】（1）4A，电流方向；（2）；（3）25个
【解析】（1）减震器刚进入磁场时，线圈ab边切割磁感线，由电磁感应定律可得
由欧姆定律可得
由右手定则可知电流方向为。
（2）当第一个线圈恰好完全进入磁场时，取向右为正方向，由动量定理可得
其中
联立解得
（3）由（2）解析可知，每个线圈进入磁场后，减震器的速度减小量是
要使减震器速度减到零，至少需要线圈的个数
15. 如图所示为户外滑雪场游乐活动的模型图，倾角、高度的斜面AB底端与长度的平台BC平滑相连，平台右端紧挨着质量的长木板，右侧固定半径的半圆形轨道槽，长木板上表面与平台等高和轨道槽最低点D等高。若滑雪运动员将质量的滑板（可视为质点）从斜面顶端A处由静止释放，滑板恰好没有脱离长木板，然后长木板撞上轨道槽立刻停止运动，而滑板进入轨道槽运动又刚好通过轨道槽最高点E。已知滑板与斜面AB、平台BC和长木板间的动摩擦因数均为0.25，长木板与水平面摩擦不计，重力加速度，，，求：
（1）滑板刚滑上木板时的速度大小和长木板的长度L；
（2）滑板从A运动到E摩擦产生的热量Q；
（3）若长木板撞上平台和轨道槽都会立刻停止，滑板经E点落到长木板瞬间竖直速度立即变为零且水平速度不变，求滑板最终停在何处。
【答案】（1），15m；（2）；（3）滑板最终停在C点右侧，与C点的距离为
【解析】（1）从A到C运用动量定理，有
解得
木板上滑块的加速度为
木板的加速度为
则
解得
则
（2）滑板进入轨道槽运动又刚好通过轨道槽最高点E，则有
解得
根据能量守恒，则
（3）滑块从轨道出来做平抛运动，则
第二次滑块与木板共速时间为
解得
两者之间的相对位移为
后面木块与滑块一起滑到平台BC，木块立即停下，滑块继续减速，位移为
滑块距离木板最左端的距离为
所以滑板最终停在C点右侧，与C点的距离为。