2022届四川省南充市高三下学期理综物理高考适应性考试(二诊)试卷(解析版)
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这是一份2022届四川省南充市高三下学期理综物理高考适应性考试(二诊)试卷(解析版),共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
理综物理试卷
一、单选题
1.北京时间2022年2月27日11时许,中国在海南文昌航天发射场使用长征八号运载火箭,以“1箭22星”方式,成功将泰景三号01卫星等共22颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,下列说法正确的是( )
A.火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力
B.火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对气流的作用力是一对平衡力
C.发射初期,火箭处于超重状态
D.发射的卫星进入轨道正常运转后,动量保持不变
2.太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环,循环的结果可表示为:4H11→H24e+2e10+2ν,已知H11和H24e的质量分别为mP=1.0078u和mα=4.0026u,1u相当于931.5MeV,在4个H11转变成1个H24e的过程中,释放的能量约为( )
A.52MeVB.27MeVC.16MeVD.8MeV
3.在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场,被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点,另一端系着带正电的小球,轻绳与水平面平行,OB与电场线平行.若小球从A点由静止释放后,沿水平面摆动到B点,不计空气阻力,则关于此过程,下列判断正确的是( )
A.小球的动能先变小后变大
B.小球的切向加速度一直变大
C.小球受到的拉力先变大后变小
D.小球受到的电场力做功的功率先增大后减小
4.“嫦娥四号”是我国探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星(称为“四号星”),主要任务是更加全面、深层次地科学探测月球地貌、资源等方面的信息。如图所示,若“四号星”在半径为r的圆周轨道上绕月运行,t时间内通过的弧长为s,已知引力常量为G,月球表面的重力加速度为g月,下列说法正确的是( )
A.可算出月球质量为S2rGt2B.月球的第一宇宙速度为g月r
C.“四号星”的角速度为g月rD.“四号星”的周期2πrg月
5.为备战2022冬奥会,在河北承德雪上项目训练基地,利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟特定的训练环境,其转速和倾角可调,一运动员的某次训练过程简化为如下模型:圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度ω转动,质量为60kg的运动员在盘面上离转轴10m处以固定的滑行姿势,与圆盘始终保持相对静止,他与盘面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘面与水平面的夹角为15°,g取10m/s2,已知sin15°=0.260,cs15°≈0.966,则下列说法正确的是( )
A.运动员随圆盘做匀速圆周运动时,一定始终受到三个力的作用
B.ω的最大值约为0.47rad/s
C.ω取不同数值时,运动员在最高点受到的摩擦力一定随ω的增大而增大
D.运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其所做的功约为3870J
二、多选题
6.木块沿与水平面夹角为α的表面粗糙的传送带运动,其v—t图象如图所示,已知传送带以速率v0逆时针转动,传送带足够长,木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )
A.图象描述的是木块以一定的初速度从传送带的底端开始向上的运动
B.从图象可知木块的初速度小于v0
C.从图象可知木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanα
D.从图象可以得出木块运动过程中的速度一定有等于v0的时刻
7.如图所示,M、N为同一水平面内的两条平行长导轨,左端串联电阻R,金属杆ab垂直导轨放置,杆和导轨的电阻不计,且杆与导轨间无摩擦,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平向右的恒力F,使杆从静止开始运动。在运动过程中,杆的速度大小为v,杆所受安培力为F安,R中的电流为I,R上消耗的总能量为E总,则下列关于v、F安、I、E总随时间变化的图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
8.如图所示,质量为m=1kg的物块停放在光滑的水平面上,现对物块施加一水平向右的外力F,使它在水平面上做直线运动。已知外力F随时间t(单位为s)的变化关系为F=(6-3t)N,则( )
A.在t=2s时,物块的速度为零
B.物块向右运动的最大速度为6m/s
C.在0~4s内,物块的平均速度等于3m/s
D.物块向右运动的最大位移大于12m
9.下列说法正确的是( )
A.当分子间的距离增大时,分子间作用力的合力一定减小
B.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
C.第二类永动机违反了热传导的方向性
D.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
10.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。下列说法正确的是( )
A.波速为1m/s
B.波的频率为1.25Hz
C.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波峰
D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷
三、实验题
11.某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示.其主要实验步骤如下:
a.用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示;
b.读出导轨标尺的总长L0,并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0;
c.读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s;
d.由静止释放滑块,从数字计时器(图1中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t.
回答下列问题:
(1)由图2读出l= mm.
(2) (选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M.
(3)多次改变光电门位置,即改变距离s,重复上述实验,作出1t2随s的变化图象,如图3所示,当已知量t0、s0、l、H0和当地重力加速度g满足表达式1t02= 时,可判断滑块下滑过程中机械能守恒.
12.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表Al(量程为0~5 mA,内阻RA1约为3Ω)
B.电流表A2(量程为0~4 mA,内阻RA2= 10Ω)
C.电压表V(量程为0~ 10V,内阻Rv= 1000Ω)
D.定值电阻R1=590Ω
E.定值电阻R2=990Ω
F.滑动变阻器R (最大阻值为20Ω)
G.蓄电池E (电动势为4 V,内阻很小)
H.开关S一只,导线若干
(1)如图1所示,请选择合适的器材,电表1为 ,电表2为 ,定值电阻为 ( 填写器材前的字母序号)
(2)请将图2中的实物连线补充完整.
(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式: Rx= (电表1的读数用a表示,电表2的读数用b表示,其余电学量用题中所对应的电学符号表示)
四、解答题
13.冰壶运动是在水平冰面上进行的冬奥比赛项目,运动场地示意图如图所示,在一次比赛中,运动员推着冰壶甲出发,在投掷线上的A处放手,让冰壶以一定的速度v0沿虚线滑出,冰壶沿虚线路径运动了x0=28.9m,停在营垒内虚线上B处,已知冰壶与冰面间的动摩擦因数恒为μ=0.02,重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求v0的大小?
(2)运动员在投掷线上的A处以初速度v0'沿虚线推出另一个冰壶乙,与冰壶甲发生瞬时正碰,碰后冰壶乙立即停住,冰壶甲沿虚线运动6s停下,求v0'的大小。(结果可用根式表示)
14.如图所示,在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场;第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场(图中未画出),一粒子源固定在x轴上M(L,0)点,沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子,电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限,进入第二象限后,电子经磁场偏转后通过x轴时,与x轴的夹角为75°,已知电子的质量为m、电荷量为e,电场强度E=mv022eL,不考虑电子的重力和电子间的相互作用,求:
(1)N点到坐标原点的距离;
(2)电子通过N点的速度;
(3)圆形磁场的最小面积。
15.如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、S2和S.已知大气压强为p0,温度为T0.两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示.现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T.若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
16.如图所示,一个是够大的容器中盛满某种透明液体。MN为该液体与空气的水平分界面,其上有一以A点为圆心,半径为d=3m的圆形不透光薄片,已知分界面上A点正下方h=3m深处有一点光源O,该点光源发出的光线经不透光薄片的边缘B点处射入空气时,其折射光线与反射光线恰好垂直。
(1)求该透明液体对该光的折射率n;
(2)若在点光源O正下方也为h=3m的P处水平放置一足够大的平面镜,试计算点光源O在分界面MN上照亮区域的面积(取π=3)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】AB.火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对气流的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,AB不符合题意;
C.发射初期,火箭有竖直向上的加点速,所以火箭处于超重状态,C符合题意;
D.发射的卫星进入轨道正常运转后,速度方向一直在改变,动量也一直在改变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】作用力和反作用力是大小相等方向相反,作用在一条直线上,作用在两个物体上;当物体具有向上的加速度时火箭处于超重状态。
2.【答案】B
【解析】【解答】由ΔE=Δmc2知ΔE=(4×mP-mα-2me)⋅c2
电子质量极小,忽略电子质量,则ΔE=(4×1.0078u-4.0026u)⋅c2=0.0286×931.5MeV≈27MeV
故答案为:B。
【分析】根据爱因斯坦质能方程得出核反应过程中得出释放的能量。
3.【答案】D
【解析】【解答】小球从A点摆动到B点的过程中,只有电场力做功且一直做正功,根据动能定理知小球的动能Ek一直增大,A不符合题意;小球从A点摆动到B点的过程中轻绳与OB的夹角设为θ,根据牛顿第二定律:qEsinθ=ma则小球的切向加速度为:a1=qEsinθm,可知加速度随着θ的减小而减小,B不符合题意;根据牛顿第二定律和向心力公式有:F-qEcsθ=mv2L,可得小球受到的拉力大小为:F=qEcsθ+2LEk,cs θ、Ek均随着θ的减小而增大,可见F一直增大,C不符合题意;在A点时小球的速率为零,电场力做功的瞬时功率为零,过B点时小球的速度方向与电场力垂直,电场力做功的瞬时功率也为零,可见小球受到的电场力做功的功率先增大后减小,D符合题意.
故答案为:D
【分析】小球从A点摆动到B点的过程中,根据动能定理判断小球动能的变化情况,利用牛顿第二定律得出小球的切向加速度,在B点根据合力提供向心力得出小球受到拉力的变化情况。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.t时间内通过的弧长为s,则线速度v=st
根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r
解得,月球质量M=v2rG=s2rGt2
A符合题意;
B.根据mg月=mv12R
月球的第一宇宙速度为g月R ,其中R为月球半径,B不符合题意;
C.“四号星”的角速度为ω=vr=GMr3
根据黄金代换式GM=g月R2
解得ω=g月R2r3
C不符合题意;
D.“四号星”的周期T=2πω=2πr3g月R2
D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】根据线速度的定义式以及万有引力提供向心力,从而得出月球质量的表达式,在月球表面重力等于万有引力,从而得出第一宇宙速度的表达式;结合线速度和角速度的关系得出四号星的角速度;通过角速度和周期的表达式得出四号星的周期表达式。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.当运动员在圆盘最高点时,一定受到重力和支持力的作用,可能受摩擦力,也可能不受摩擦力,A不符合题意;
B.在圆盘最下方,根据μmgcs15°-mgsin15°=mωmax2r
解得ωmax=0.47rad/s
B符合题意;
C.在最高点时若受摩擦力沿斜面向上,则满足mgsin15°-f=mω2r
则随ω的增大摩擦力减小,C不符合题意;
D.运动员运动过程中速度大小不变,动能不变,设Wf、WG分别为摩擦力做功和重力做功的大小,有Wf=WG=mg⋅2rsin15°≈3120J
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据受力分析的顺序对运动员进行受力分析,在圆盘最低点时,根据正交分解以及合力提供向心力得出圆盘你的最大角速度,利用恒力做功的表达式得出摩擦力做的功。
6.【答案】B,D
【解析】【解答】A.若木块以一定的初速度沿传送带开始向上运动,木块一定先减速,而图像表示的是运动方向不变,且一直做加速运动,所以木块的初速度一定向下,A不符合题意;
B.木块的初速度一定沿斜面向下的,又因为图像的斜率先大后小,所以木块的加速度也先大后小,木块的合力先大后小,木块的所受的摩擦力先向下后向上,只有木块的初速度小于v0时摩擦力的方向才能先向下,B符合题意;
CD.木块的初速度小于v0,摩擦力沿斜面向下,木块向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律mgsinθ+f=ma1
因为加速度发生过一次改变,说明摩擦力方向发生改变,说明改变时木块的速度等于v0,当木块的速度等于v0后,因为木块继续加速,则μmgcsθ124m/s=3m/s
D符合题意,C不符合题意;
故答案为:BD。
【分析】a−t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,结合牛顿第二定律得出a-t图像以及v-t图像,利用平均速度的定义式得出物块的平均速度。
9.【答案】B,C,E
【解析】【解答】A、根据分子动理论,分子力F与分子间距离关系,当分子间距离增大时,分子力作用力不一定减小,也可能增大,A不符合题意;
B、物体内能包括分子动能和分子势能,温度是分子平均动能的标志,温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大,B符合题意;
C、第二类永动机没有违背了能的转化和守恒定律,而违反了热力学第二定律.C符合题意;
D、潮湿时,空气的相对湿度较大,干燥时,空气的相对湿度较小,但绝对湿度大小不能确定,D不符合题意;
E、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,E符合题意;
故答案为:BCE.
【分析】根据分子动理论判断分子间作用力的变化情况 ,物体内能包括分子动能和分子势能,第二类永动机违反了热力学第二定律。
10.【答案】B,D,E
【解析】【解答】A.任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,则该波的周期为T=2×0.4s=0.8s。由题图可知,该波的波长是λ=4m,所以波速v=λT=40.8s=5m/s
A不符合题意;
B.该波的周期是T=0.8s,则频率f=1T=10.8Hz=1.25Hz
B符合题意;
C.x坐标为15m的质点到P点的距离为Δx1=15m-3m=12m=3λ
所以x坐标为15m的质点与P点的振动情况始终相同。P质点经过t=0.6s=34T时间恰好经过平衡位置,所以x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于平衡位置,C不符合题意;
D.x坐标为22m的质点到x=2质点的距离为Δx2=22m-2m=20m=5λ
所以x坐标为22m的质点与x=2m的质点的振动始终相同。t=0时刻x=2m的质点向上振动,经过t=0.2s=14T时间恰好到达波峰,所以x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰位置,D符合题意;
E.x坐标为17m的质点到P点的距离为Δx3=17m-3m=14m=312λ
所以x坐标为17m的质点与P点的振动情况始终相反,当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷,E符合题意。
故答案为:BDE。
【分析】根据质点振动的周期性得出该波的周期,结合该波的波长以及周期的关系得出该波的波速,根据质点的周期性和波长的关系判断质点的位置。
11.【答案】(1)8.20
(2)没有
(3)2gH0s0l2L0
【解析】【解答】(1) 游标尺上共有20小格,精度为0.05 mm,用游标卡尺测量挡光条的宽度l=(8+0.05×4)mm=8.20 mm;
(2) )欲验证机械能守恒定律,即Mgssinθ=12M(lt)2,θ为气垫导轨与水平面间的夹角,只需验证gssinθ=12(lt)2,可见没有必要测量滑块和挡光条的总质量M;
(3) 由几何知识得sinθ=H0L0,当s=s0,t=t0时有1t02=2gH0s0L0l2.
【分析】(1)根据游标卡尺的读数原理得出挡光条的宽度;
(2)根据机械能守恒定律得出所要验证的表达式,从而判断需要测量的物理量;
(3)根据几何关系得出判断滑块机械能守恒的表达式。
12.【答案】(1)A;B;E
(2)
(3)b(R2+RA2)a-b
【解析】【解答】(1) LED灯正常工作时的电流约为I=UR=3500A=0.006A=6mA,
故电表1选用A;
要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压。故电表2选用B;
要改装成量程为3V的电压表,需要串联的电阻为:R=ULEDIA2g-RA2=30.004-10=740Ω,
则定值电阻应选E,量程等于4V;
(4)因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法。实物连线如图所示:
;
由以上分析可知,电表1为A,电表2为B,定值电阻为E;
(3)根据欧姆定律知,灯泡两端的电压U=b(R2+RA2),通过灯泡的电流I=a−b,所以LED灯正常工作时的电阻:Rx=UI=b(R2+RA2)a-b。
【分析】(1)根据电路中电流的大小选择合适的电流表,根据欧姆定律得出串联电阻的阻值,从而选择定值电阻;
(2)根据实验原理补充实验电路图;
(3)根据闭合电路欧姆定律得出LED灯正常工作时的电阻。
13.【答案】(1)解:从A到B由动能定理-μmgx0=0-12mv02
解得v0=3.4m/s
(2)解:冰壶甲碰后,由动量定理-μmgt=0-mv1
因冰壶质量相等,两冰壶碰撞时mv2=0+mv1
即碰后交换速度,则冰壶乙与甲碰前速度为v2=v1,则对冰壶乙由动能定理-μmgx0=12mv22-12mv0'2
解得v0'=13m/s
【解析】【分析】(1)冰壶从A到B的过程根据动能定理得出 v0的大小;
(2) 冰壶甲碰后 ,利用动量定理以及动量守恒列出方程,对冰壶乙由动能定理得出 v0的大小 。
14.【答案】(1)解:从M到N的过程中,电子做类平抛运动,有L=12×eEm×t2
yN=v0t
解得yN=2L
(2)解:设电子到达N点的速度大小为v,方向与y轴正方向的夹角为θ,由动能定理有
12mv2-12mv02=eEL
csθ=v0v=22
解得v=2v0,θ=45°
(3)解:设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为revB=mv2r
当电子与x轴负方向的夹角为75°时,其运动轨迹图如图
电子在磁场中偏转120°后垂直于O1Q射出,则磁场最小半径Rmin=PQ2=rsin 60°
解得Smin=Rmin2π=3πm2v022e2B2
当电子与x轴正方向的夹角为75°时,其运动轨迹图如图
电子在磁场中偏转150°后垂直于O2Q′射出,则磁场最小半径R'min=P'Q'2=Rsin75°
解得S'min=πR'min2=(2+3)πm2v022e2B2
【解析】【分析】(1)电子在偏转电场中根据类平抛运动的规律得出N点到坐标原点的距离;
(2)电子在电场中根据动能定理以速度的合成与分解得出N点的速度;
(3)电子在磁场中做匀速圆周运动,利用洛伦兹力提供向心力以及几何关系得出圆形磁场的最小面积。
15.【答案】解:加热前,AB活塞处于平衡状态,由平衡方程可得内部气体压强和轻绳的张力.加热后由于没有摩擦,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,此时B被挡住,活塞不能继续移动;根据盖-吕萨克定律可得此时被封闭气体的温度,以此温度为分界,进行讨论可得结果.
设加热前,被密封气体的压强为p1,轻线的张力为f.因而活塞处在静止状态
对A活塞有:2pS-2pS+f=0,对B活塞有:p1S-p0S-f=0
联立得:p1=p0,f=0
即被密封气体的压强与大气压强相等,细线处在拉直的松弛状态.
这时气体的体积V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl
对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止
这时气体体积V2=4Sl+Sl=5Sl
设此时气体的温度为T2,由盖-吕萨克定律得:V2T2=V1T0,解得:T2=54T0
由此可知,当T≤T2=54T0时,气体的压强为:p=p0
当T>T2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V2不变
由查理定律得:p'T=p0T2,解得:p'=4T5T0p0
即当T>54T0时,气体的压强为p'=4T5T0p0
【解析】【分析】对AB活塞根据平衡得出被密封气体的压强,根据盖吕萨克定律得出此时气体的温度,结合查理定律得出时两活塞之间气体的压强。
16.【答案】(1)解:光线在透明液体中的光路如图所示
由几何关系有tan i=dh
解得i=30°
又i+r=90°
解得r=60°
故该透明液体对该光的折射率n=sinrsini=3
(2)解:设经平面镜反射后射向分界面MN的光线在D点发生全反射,则有sinC=1n=33
则tanC=22
设A、D两点间的距离为R,由几何关系可知R=3htanC=922m
所以点光源在分界面MN上照亮的面积为S=πR2-πd2=112.5m2
【解析】【分析】(1)根据光在透明液体中的光路图得出入射角和折射角的大小,结合折射定律得出该透明液体对该光的折射率;
(2)根据光传播的全反射临界角和折射率得出全反射临界角的正切值,结合几何关系得出计算点光源O在分界面MN上照亮区域的面积。
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