2024湖北省华中师范大学第一附中高三下学期5月适应性考试物理试题含答案

这是一份2024湖北省华中师范大学第一附中高三下学期5月适应性考试物理试题含答案，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

时限：75分钟 满分：100分 命审题人：高三年级物理备课组
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．J．J．汤姆孙在阴极射线中发现电子以后，又进一步在光电效应、热离子发射效应（金属在高温时发射粒子的现象）和射线等现象中都发现了电子。在上述现象中，电子来源于原子核内部的是（ ）
A．阴极射线B．光电效应C．热离子发射效应D．射线
2．举重是一项技巧性很强的运动。抓举的过程如下图所示，首先运动员用双手迅速提起杠铃至胸前，然后迅速下蹲，“钻到”杠铃底下，两臂呈八字形托住杠铃，最后缓缓站立。关于举重的过程，下列说法正确的是（ ）
A．运动员将杠铃提至胸前的过程中，杠铃先超重后失重
B．运动员站起的过程中，地面对他做正功
C．整个过程中运动员两手对杠铃的力始终不小于杠铃的重力
D．运动员两臂呈八字形托住杠铃静止时，两臂夹角越大，每条手臂对杠铃的作用力越小
3．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船进入比空间站低的预定轨道，历经6.5小时调整姿态后成功与空间站对接，神舟十八号的变轨过程简化为如图所示，圆轨道Ⅰ、Ⅲ分别为预定轨道和空间站轨道，椭圆轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、Ⅲ相切于P、Q两点，轨道Ⅲ离地面高度约为400km，地球未画出，则（ ）
A．神舟十八号在轨道Ⅰ上运行时的向心加速度大于其在地面上静止时的向心加速度
B．神舟十八号在轨道Ⅱ上经过P点时的向心加速度小于经过Q点时的向心加速度
C．神舟十八号在轨道Ⅱ上经过P点时的速度小于在轨道Ⅰ上经过P点时的速度
D．神舟十八号在轨道Ⅱ上的机械能大于在轨道Ⅲ上的机械能
4．如图所示为甲、乙、丙、丁四个质点同时、同地由静止沿同一方向运动的图和图，由图可知（ ）
A．甲和丙都在做匀加速直线运动B．2s末，乙的速度大于丁的速度
C．5～7s，甲、乙逐渐靠近D．5～7s，丙、丁逐渐靠近
5．如图所示，液面上浮有一厚度不计、半径为r的软木塞，在它的圆心处插着一枚大头针，调整大头针插入软木塞的深度，当液体中大头针露在活塞外面的长度为h时，从液面上各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则（ ）
A．液体的折射率为
B．液体的折射率为
C．若软木塞的厚度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
D．若软木塞浸入水中的深度不能忽略，液体折射率的测量值比实际值略小
6．如图，图甲为时某横波的波形图像，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点1m处另一质点的振动图像可能是（ ）
A．B．
C．D．
7．图甲为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，一不计重力的带正电粒子以初速度从远离两环的地方（可看成无穷远）沿两环轴线飞向圆环，恰好可以穿越两环。已知两环轴线上的电势分布如图乙所示，若仅将带电粒子的初速度改为，其他条件不变，则带电粒子飞过两环过程中的最小速度与最大速度之比为（ ）
A．B．C．2D．
8．如图，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图像如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）
A．交流电b在任意0.3s内通过线圈的电荷量都为0
B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电b的电压最大值为5V
D．若不计线圈电阻，交流电a、b先后给相同的电阻R供电，在线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量之比为3∶2
9．转盘游戏深受人们喜爱，现将其简化为如图所示模型。倾角为的圆盘绕垂直于盘面且过圆心的轴做匀速圆周运动，盘面上距离轴r处有一可视为质点的小物块与圆盘始终保持相对静止，物块与盘面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，圆盘的角速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．的最小值为
B．物块从最低点第一次转到最高点的过程中，转盘对物块的冲量大小为
C．物块运动到任意关于转轴对称的两点时受到的摩擦力的大小分别为、，一定有
D．增大，物块在最高点受到的摩擦力一定增大
10．如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距，导轨左端接有的电阻，空间存在斜向右上且与水平面的夹角为60°的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一根质量的导体棒，在平行导轨方向、大小为的恒力作用下以速度沿导轨匀速运动，某时刻撤去力F，导体棒继续运动距离s后停止。整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒和导轨之间的动摩擦因数为
B．导体棒匀速运动阶段电阻R的发热功率为1W
C．若将电阻R减小，其他保持不变，则导体棒可能以某个更大的速度匀速运动
D．撤去力F以后，导体棒运动距离为时，其速度大于
二、非选择题：本题共5小题，共60分
11．（6分）某同学在学习了力的合成的知识之后，尝试利用居家物品验证力的平行四边形定则。他找到了一根橡皮筋，一块软木板，几盒规格相同的图钉，若干段轻绳，两个相同的轻质小塑料袋（重力可忽略）。
（1）该同学将软木板竖直放置，将一张白纸粘贴在软木板上，然后将橡皮筋上端用一枚图钉固定在软木板上的O点。如图所示，第一次将装有若干枚图钉的塑料袋用细线系在橡皮筋下端，稳定时，记录橡皮筋下端点的位置、袋内图钉数量。
（2）第二次，用两根细线系在橡皮筋的下端，并绕过两枚图钉A、B吊起两个装有若干枚图钉的塑料袋。调整袋内图钉数量和A、B位置，使橡皮筋下端______。
（3）关于这个实验下列说法正确的是______
A．第二次实验时，只需要记录两个袋内图钉的数量
B．无需称出每个图钉质量，可以用袋内图钉数量代表细线拉力大小
C．此实验需要测出每次细线的拉力大小，所以应该称出每个图钉的质量
D．为了实验成功，第二次实验时应该使两个塑料袋内图钉数量相同
（4）某次实验时，橡皮筋的状态如图所示，那么下列调整可能正确的是______
A．仅减少右侧袋内图钉数量
B．仅增加左侧袋内图钉数量
C．使A、B图钉各适当下移，并增加右侧袋内图钉数量
D．使A图钉上移，B图钉下移，并增加左侧袋内图钉数量
12．（10分）数字多用电表测量直观、快捷、准确，目前已在很多应用场合逐渐取代指针式多用电表。数字多用电表的核心部件是一块高精度的直流数字电压表表头，其内阻极大，测量误差很小。对数字表头进行适当改装，可以实现多量程数字电压表、数字电流表、数字欧姆表的功能。现有一块量程为200mV的直流数字电压表表头，内阻为10MΩ。
（1）用图甲所示的电路将其改装为量程为2V的数字电压表。若，则______kΩ（保留两位有效数字）。
（2）按照上述方法改装后，电压表的内阻明显变小了，会在测量时影响被测电路，从而带来误差。若要使改装后的电压表内阻仍为10MΩ，则______MΩ，______MΩ（均保留两位有效数字）。
图甲 图乙
（3）图乙是将数字电压表表头改装为双量程数字电流表的电路。开关S接b触点时，对应的电流表量程为______A，电流表内阻为______Ω。
13．（12分）
在我国，地铁已经成为一种重要的城市交通工具。为了减轻振动，让乘客更加舒适，地铁车厢使用了空气弹簧作为支撑。空气弹簧可简化为一个充有气体的圆柱形密闭气缸，活塞上固定有连杆，用于支撑车厢。当车厢有振动时，气缸内的气体可以起到缓冲作用。下图是一节地铁车厢的简化示意图。该车厢质量为吨，一共用4个空气弹簧支撑，每个空气弹簧的活塞面积为。车厢空载时，活塞到气缸底部距离为20cm。大气压强为，重力加速度g取。空气弹簧内的气体可以视为理想气体，且其温度始终不变。
（1）若该节车厢某次搭载60名乘客，每名乘客的平均质量按60kg估计，相比于空载，此次载客车厢下降的距离为多少？
（2）为了保障乘客上下车安全，车厢设备会按照载客量调整空气弹簧内的气体质量，以保证车厢高度不变。为此，此次载客应该充入空气弹簧内的气体质量与空载时空气弹簧内原有气体质量之比为多少？
14．（14分）
如图甲所示，小球A以初速度竖直向上冲入半径为R的1/4粗糙圆弧管道，然后从管道另一端沿水平方向以速度冲出，在光滑水平面上与左端连有轻质弹簧的静止小球B发生相互作用。距离B右侧s处有一个固定的弹性挡板，B与挡板的碰撞没有能量损失。已知A、B的质量分别为3m、2m，整个过程弹簧的弹力随时间变化的图像如图乙所示（从A球接触弹簧开始计时，已知）。弹簧的弹性势能为，x为形变量，重力加速度为g。求
（1）小球在管道内运动的过程中阻力做的功；
（2）弹簧两次弹力最大值之比；
（3）小球B的初始位置到挡板的距离s。
15．（18分）
如图所示，在xOy平面有一圆形有界匀强磁场，圆心坐标为，半径为R，磁场方向垂直于纸面向里。在第二象限从到的范围内存在沿x轴正向匀速运动的均匀带电粒子流。粒子速率为，质量为m，带电量为，所有粒子在磁场中偏转后都从O点射出，并立即进入第一象限内沿y轴负方向的匀强电场，经电场偏转后，最终均平行于x轴正向射出电场（沿y轴正向入射的粒子除外），已知电场强度为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）电场外有一收集板PQ垂直于x轴放置，Q点在x轴上，PQ长度为R，不计PQ上收集电荷的影响，求PQ收集到的粒子数占总粒子数的比例；
（3）第一象限电场的边界方程。
2024届高三5月适应性考试物理试题参考答案
一、选择题：本题共10小题，共40分
二、非选择题：本题共5小题，共60分
11．【答案】（2）仍拉伸到；（3）B；（4）C
12．【答案】（1）1.0 （2）9.0，1.1， （3）2，0.1
13．【答案】（1）1cm；（2）1∶19
【解析】（1）空载时对车厢与活塞整体受力分析有①
满载时对车厢与活塞整体受力分析有②
对气体根据玻意耳定律③
得 则活塞下降的距离为④
（2）设将充入的气体压缩到空载压强时，体积为，
对气体根据玻意耳定律⑤
故⑥
则⑦
评分标准：第（1）问7分，第①②③式各2分，第④式1分；第（2）问5分，第⑤⑥式各2分，第⑨⑩式各1分。
14．【答案】（1） （2）7∶5 （3）
【解析】（1）设小球在管道内运动的过程阻力做功为，
根据动能定理①
得②
（2）当A、B第一次共速时，弹簧压缩量最大，弹簧弹力最大，
设压缩量为，A、B共同速度为，从A刚接触弹簧到A、B共速，
根据动量守恒定律和机械能守恒定律
③
此时弹簧弹力为，有④
由图乙可知，弹簧刚好恢复原长时，B与挡板相撞，
设此时A、B速度分别为、，从A刚接触弹簧到弹簧恢复原长，
根据动量守恒定律和机械能守恒定律
⑤
得，
此时B原速率反弹，当A、B第二次共速时，弹簧压缩量再一次达到最大，
设压缩量为，A、B共同速度为，从B刚反弹到弹簧第二次压缩最大，
根据动量守恒定律和机械能守恒定律
⑥
此时弹簧弹力为，有⑦
联立解得⑧
（3）（法一）设AB一起向右运动的过程中，任意时刻A、B速度分别为、，
根据动量守恒
在任意一极短时间内：
得
等式两边求和得⑨
由图乙可知，时B与挡板发生碰撞，此时弹簧恰好恢复原长，
故从到时，A、B位移相同，即⑩
联立得⑪
（法二）该过程AB组成的系统质心速度为，根据动量守恒⑨
由图乙可知，时刻弹簧恰好恢复原长，因此全过程B的位移与质心位移相同⑩
联立⑪
评分标准：第（1）问4分，第①②式各2分；第（2）问6分，第③④⑤⑥⑦⑧式各1分；第（3）问4分，第⑨式2分，第⑩⑪式各1分
15．（1） （2）50% （3），
【解析】（1）由于粒子在磁场中偏转后经过O点，故粒子在磁场中偏转半径为R
即①
得②
（2）设打在P点的粒子从磁场中射出方向与x轴正向夹角为，
粒子在电场中运动加速度为a，有③
y方向④
得，则⑤
由几何关系可知，从O点射出角度小于的粒子均可被PQ收集到，
该粒子射入磁场时到x轴的距离为⑥
因此在收集到的粒子数占总数比例为⑦
代入得⑧
（3）设某粒子以与x轴夹角射入电场，然后平行于x轴正向从点射出电场，
则飞行时间⑨
y方向位移⑩
x方向位移⑪
整理得，
则电场的边界方程为，⑫
为椭圆的一部分。
评分标准：第（1）问4分，①②式各2分；第（2）问6分，第③④⑤⑥⑦⑧式各1分；第（3）问8分，第⑨⑩⑪⑫式各2分。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
C
B
B
D
BD
ACD
AD