2023届广东省深圳市华朗学校高三下学期适应性考试物理试题（含解析）

2023届广东省深圳市华朗学校高三下学期适应性考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．彩虹的形成是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，一条是红光，另一条是紫光。关于a光和b光的说法中，正确的是（    ）

A．a光是红光 B．a光的波长更长

C．b光更容易发生衍射 D．在真空中传播时，b光的速度更大

2．关于以下四幅图说法正确的是（    ）

A．图甲，由原子核的比结合能曲线可知，核比核更稳定

B．图乙，说明光具有粒子性

C．图丙，放射性同位素放出的射线为α射线

D．图丁，进行的核反应类型是α衰变

3．一个物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律如图所示，则下列判断正确的是（    ）

A．物体在之前做加速度增大的加速运动 B．在时刻，物体的速度大小为

C．物体在内的速度增加量 D．时刻之后，物体做减速运动

4．天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射意味着中国航天开启了走向深空的新旅程。由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊和离轨着陆等阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则（    ）

A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度

B．天问一号在“火星捕获段”运行的周期小于它在“火星停泊段”运行的周期

C．天问一号从图示“火星捕获段”需在合适位置减速才能运动到“火星停泊段”

D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，机械能守恒

5．如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，2023年春晚创意节目《满庭芳·国色》中的水袖舞给观众带来了一场绝美的视觉盛宴。如图乙，水袖由厚薄程度不同的重水袖和轻水袖连接而成。如图丙，某同学为研究重水袖和轻水袖传播机械波的情况，将水袖拉直平放在光滑水平面上，在水袖方向和垂直水袖方向的水平面内建立坐标系，交界点O为坐标原点，P为轻水袖上0.70m处的一个点。某时刻对交界点施加一个外力，使此交界点沿y方向振动，并在两边水袖上形成两列沿x轴传播的简谐波。时，交界点O从平衡位置开始向y轴正方向运动，时，O点第3次到达波峰，P点第一次经过平衡位置向下运动，则下列说法正确的是（    ）

A．波在重水袖上传播的波速等于在轻水袖上传播的波速

B．两列波的传播周期相同

C．在重水袖上各质点的振幅低于在轻水袖上各质点的振幅

D．在轻水袖上传播的波速为0.3m/s

6．在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的图线相对应的是（    ）

A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁

7．如图所示，在匀强电场中的O点固定一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点，aecf平面与电场线平行，bed平面与电场线垂直，下列判断中正确的是（　　）

A．a、c两点电势相等

B．b、d两点的电场强度相同

C．将点电荷+q从球面上b点移到e点，电场力做功为零

D．将点电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做功为零

二、多选题

8．2022年8月19日重庆发生森林火灾，灭火直升飞机沿水平方向匀速往返火场和取水区上空，其中贮水桶受到与运动方向相反、大小保持不变的水平风力F。已知贮水桶（包含水）的重力为G，贮水桶受到绳子的拉力为T，绳子与竖直方向的夹角为θ，如果贮水桶总保持与直升飞机相对静止，下列正确的是（    ）

A．拉力T的大小可能等于水平风力F的大小

B．

C．T与G的合力与F相同

D．返回取水区的过程中，夹角θ比灭火前大

9．右图为可充电的锂电池内部结构简图：在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极，并嵌在负极的碳材料的微孔中。当电池放电工作时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极。关于锂电池，下列说法中正确的是（    ）

A．给锂电池充电的过程是将化学能转化成电能的过程

B．嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多

C．图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态

D．图中移动的锂离子的电势能升高

10．图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、，降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出），和为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　）

A．

B．乙图中电压的瞬时值表达式为

C．R处出现火警时，输电线上的电流增大

D．R处出现火警时，电压表V的示数增大

三、实验题

11．某物理兴趣小组借助视频分析软件来研究排球的运动。他们先从正面拍摄了一段排球运动的视频，在画面中建立直角坐标系，并选定排球网柱作为比例尺，这样画面中所有对象的位置信息就可以被定量记录下来，接着，在分析软件中将拍摄好的视频按照设定的时间间隔逐帧播放，那么每帧画面所对应的时间信息也就确定下来了，基于此，他们得到了排球运动的相关图像，如图所示。已知当地的重力加速速度为g=9.8m/s2。

（1）由图2（a）可知，排球水平方向的运动可以近似看作匀速直线运动，其水平速度为：______。（结果保留两位有效数字）

（2）由图2（b）可知，排球运动过程中受到的空气阻力______（填“能”或者“不能”）忽略不计，原因是____________。

12．某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻R0的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表内阻为1Ω。操作步骤如下：

（1）测R0的阻值。先闭合开关S1和S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为11Ω时，电流表示数为I1；接着断开S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为6Ω时，电流表示数仍为I1，则R0的阻值为___________Ω，该测量原理___________（选填“有”或“没有”）系统误差。

（2）保持S1闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I。为了直观地得到I与R的关系，该同学以R为纵轴，x为横轴（单位为国际单位），作出如图（b）所示的一条直线，则横轴x为___________（选填“I”或“”）

（3）根据图（b）可求得电源的电动势E = ___________V，r = ______Ω。（计算结果均保留二位有效数字）

四、解答题

13．为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。

（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。

（2）求此时药瓶内气体的压强。

14．小华受《三国演义》的启发，设计了一个“借箭”游戏模型。如图所示，城堡上装有一根足够长的光滑细杆，杆上套一个质量为的金属环，金属环用轻绳悬挂着一个质量为的木块，静止在城墙上方。若士兵以一定角度射出质量为的箭，箭刚好水平射中木块并留在木块中（箭与木块的作用时间很短），之后带动金属环运动。已知箭的射出点到木块的水平距离为、竖直高度为，取，箭、木块、金属环均可视为质点，忽略空气阻力，求：

（1）箭射中木块并留在木块中瞬间整体的速度多大；

（2）若箭和木块整体上升的最大高度小于绳长，则其第一次回到最低点时速度多大？

15．离子约束技术对实现可控核聚变有着决定性作用。某离子束实验装置的基本原理如图甲所示，在半径为R的圆柱体底面建立空间直角坐标系，坐标原点与圆柱底面圆心重合。圆柱体区域内存在沿z轴负方向、电场强度为E的匀强电场，圆柱区域正上方存在沿x轴负方向、磁感应强度为的匀强磁场。如图乙所示，从离子源不断飘出（不计初速度）电荷量为q、质量为m的正离子，经电场加速后从圆柱边界正上方沿y轴负方向进入磁场，恰好在圆柱顶面圆心处与y轴正方向成角斜向下射出磁场，进入圆柱区域内的电场中，最后落在圆柱底面上坐标为的D点（图中未画出），不计离子重力。

（1）求加速装置的电压U；

（2）若已知，求圆柱体区域的高度h；

（3）若将圆柱体区域（含边界）的电场，换成一个沿z轴负方向的匀强磁场，且知圆柱区域高度为。为使离子都能到达圆柱底面，并在O点“聚焦”，则磁感应强度B应为多大？

参考答案：

1．C

【详解】A．a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据折射定律，可知

折射率大则光的频率高，因此a光是紫光，b光是红光，故A错误；

B．由于光的频率越大，波长越短，因此

故B错误；

C．根据光的衍射现象，遇到相同的障碍物，波长越长的光越容易发生明显衍射，因此b光更容易发生明显衍射，故C正确；

D．在真空中传播时，a、b光的速度一样大，故D错误。

故选C。

2．B

【详解】A．图甲，由原子核的比结合能曲线可知，核比核更稳定，故A错误；

B．图乙为康普顿效应，说明光具有粒子性，故B正确；

C．图丙，放射性同位素放出的射线为射线，故C错误；

D．图丁，进行的核反应类型不是衰变，α衰变反应生成物中有α粒子，故D错误。

故选B。

3．B

【详解】A．由图可知，物体在之前做初速度为0、加速度为的匀加速直线运动，故A错误；

B．在时刻，物体的速度大小

故B正确；

C．物体在内的速度增加量

故C错误；

D．时刻之后，物体做加速度减小的加速运动，故D错误。

故选B。

4．C

【详解】A．天问一号要到达火星，需要脱离地球的引力束缚，发射速度大于第二宇宙速度，故A错误；

B．根据开普勒第三定律

在“火星捕获段”运行的半径大，故天问一号在“火星捕获段”运行的周期大于它在“火星停泊段”运行的周期，故B错误；

C．天问一号从图示“火星捕获段”需在近地点减速才能运动到“火星停泊段”， 故C正确；

D．着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆到火星表面的全过程中，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒，故D错误。

故选C。

5．B

【详解】A．不同介质中波速不同，故波在重水袖上传播的波速与在轻水袖上传播的波速不同，故A错误；

B．同一机械波在不同介质传播，频率不变，根据可知，两列波的传播周期相同，故B正确；

C．振波由波携带的能量决定。同一波，携带能量相同，故在重水袖上各质点的振幅等于在轻水袖上各质点的振幅，故C错误；

D．交界点O点第3次到达波峰，有

解得

P点第一次经过平衡位置向下运动是P点起振后，机械波运动至P点时有

解得

故D错误。

故选B。

6．A

【详解】A．线圈中产生的电流大小为

故A正确；

B．线圈中产生的电流大小为

故B错误；

C．线圈中磁通量恒定不变，产生的电流大小为，故C错误；

D．线圈中产生的电流大小为

故D错误。

故选A。

7．C

【详解】AD．根据点电荷形成的电场可知，a、c两点距离点电荷的距离相等，则可知电势相同，但a、c两点又同时处在匀强电场中，而沿着电场线的方向电势降低，根据电势叠加原理可知，a点的电势高于c点的电势，因此将点电荷+q从球面上a点移到c点，电场力做正功，故AD错误；

B．根据场强的叠加原理可知，b、d两点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误；

C．bed平面与电场线垂直，若只有匀强电场，则可知平面bed为等势面，而b、e两点又位于点电荷所在的球面上，若只有该点电荷，则可知b、e两点所在的球面为等势面，根据电势叠加原理可知，在该复合电场中，b、e两点电势仍然相等，因此将点电荷+q从球面上b点移到e点，电场力做功为零，故C正确。

故选C。

8．BD

【详解】AB．对贮水桶受力分析，如图

可知拉力T的大小

，

所以拉力T的大小大于水平风力F的大小，故A错误，B正确；

C．贮水桶保持与直升飞机相对静止，一起匀速运动，所以受平衡力，T与G的合力与F大小相等，方向相反，故C错误；

D．返回取水区的过程中，贮水桶的重力减小，水平风力不变，由，可知夹角θ比灭火前大，故D正确。

故选BD。

9．BCD

【详解】A．给锂电池充电的过程是将电能转化成化学能的过程；故A错误；

B．电池充电嵌入负极的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，故B正确；

C．图中在负极的锂离子通过电解液返回正极，是靠非静电力做功把化学能转化为电能的过程，属于电池的放电过程，故C正确；

D．图中锂离子从电池负极运动至正极，电场力做负功，电势能升高，故D正确。

故选BCD。

10．BC

【详解】A．根据

可知

故A错误；

B．乙图中电压最大值

所以

乙图中的电压瞬时值表达式

故B正确；

C．当R处出现火警时，其阻值减小，负载总电阻减小，负载的总功率增大，则增大，则增大，故C正确；

D．又

增大，输入电压不变，和不变，所以不变，由于

所以减小，和不变，则变小，即电压表V的示数减小，故D错误。

故选BC。

11．     4.0m/s     不能     竖直方向的加速度小于重力加速度

【详解】（1）[1]水平方向做匀速直线运动，x-t图线的斜率表示物体运动的速度，则

（2）[2][3]在竖直方向，v-t图线的斜率表示物体运动的加速度，则

由于竖直方向的加速度小于重力加速度，说明排球运动过程中受到的阻力不能忽略。

12．     5     没有          2.9     2.7

【详解】（1）[1][2]先闭合开关S1和S2，R0被短路，则

接着断开S2，R0和电阻箱串联，则

由此分析可得

R1＋r＋RA = R2＋r＋RA＋R0

故测R0的阻值没有误差，代入数据得

11Ω = R0＋6Ω

解得

R0 = 5Ω

（2）[3]保持S1闭合、S2断开，根据闭合电路欧姆定律可得

整理解得

故横轴x为。

（3）[4][5]根据图（b）可得

r＋RA＋R0 = 8.7Ω

解得

r = 2.7Ω

13．（1）总内能增加，原因见解析；（2）

【详解】（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。

（2）以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为，有

注射器内气体体积为，有

根据玻意耳定律有

代入数据解得

14．（1）；（2）

【详解】（1）箭射出后做斜抛运动，设水平方向速度为，根据题意

解得

在箭与木块的相互作用的过程中两者动量守恒

解得

（2）在木块与圆环一起向右运动再回到最低点过程中，由水平方向动量守恒、机械能守恒得

解得

另一解舍去。

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）设离子进入磁场的速度为v，根据动能定理，有

离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

根据几何关系，有

解得

（2）由（1）可得

离子在圆柱形区域内的电场中沿y轴正方向做匀速直线运动，沿z轴负方向做匀加速直线运动，则沿y轴正方向有

沿z轴负方向有

其中

，

解得

（3）在圆柱形区域内撤电场加磁场后，离子沿z轴负方向做匀速直线运动，可知离子在圆柱形区域内运动的时间  

为使在底面O点聚集有

，

得到

为使粒子不在中途从圆柱侧面射出则

，

得到

综上