2024届湖北省普通高中学业水平选择性考试适应性考试物理试题

这是一份2024届湖北省普通高中学业水平选择性考试适应性考试物理试题，共13页。

本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
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。
1.2023年8月24日，日本启动核污染水排海，排放的核污染水里含64种放射性元素，将对全人类和海洋生命产生长久的重大威胁。核污染水中发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中释放的能量为Q，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是
A.利用海水稀释可以使的半衰期缩短
B.该核反应中发生了β衰变
C.衰变后与X粒子的结合能之和小于衰变前的结合能
D.该核反应过程中的质量亏损为
2.2024年春节期间，哈尔滨的冰雪旅游爆火，超级大滑梯是哈尔滨冰雪大世界中最受欢迎的游乐项目之一。现将游客在滑梯上的下滑过程的某阶段简化为如图所示模型：一粗糙斜面固定在水平地面上，物体A、B的上下表面皆与斜面平行，A、B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，默认图中物体的最大静摩擦力大小均等于相应滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是
A.A受到的摩擦力为零
B.A受到的摩擦力与斜面平行且向下
C.若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B将加速下滑
D.若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B继续匀速下滑
3.水面下深h处有一点光源，发出两种不同颜色的光a和b，光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为a光构成的圆环。若b光的折射率为n，下列说法正确的是
A.复色光圆形区域的面积为
B.光从水中进入空气中波长变短
C.在水中，a光发生全反射的临界角比b光的小
D.用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹比b光的窄
4.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，已知重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是
A.两极板间电压为
B.板间电场强度大小为
C.整个过程中质点的重力势能增加
D.若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上
5.A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为r，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，若不考虑A、B之间的万有引力，则卫星A、B绕地球运行的周期分别为
A.14T0，56T0B.7T0，56T0C.8T0，64T0D.9T0，72T0
6.如图所示，甲、乙两辆汽车并排沿平直路面向前行驶，两车车顶O1、O2两位置都装有蓝牙设备，这两个蓝牙设备在5m以内时能够实现通信。t=0时刻，甲、乙两车刚好位于图示位置，此时甲车的速度为5m/s，乙车的速度为2m/s，O1、O2的距离为3m。从该时刻起甲车以1m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下，乙车保持原有速度做匀速直线运动。忽略信号传递时间，从t=0时刻起，甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为
7.如图，在足够长的斜面底端A点向斜上方抛出一小球，小球与斜面垂直碰撞于D点，不计空气阻力。已知斜面倾角θ=45°，重力加速度大小g取10m/s2。则可以求出的物理量是
A.初速度v0与水平面夹角B.小球的初速度v0的大小
C.小球在空中运动的时间D.小球克服重力所做的功
8.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为（V），定值电阻R1的阻值为10Ω，电阻箱R2的初始阻值为20Ω，灯泡L阻值恒为20Ω，电流表的内阻不计。下列说法正确的是
A.原线圈中的电流方向每秒钟改变50次B.原副线圈磁通量变化率之比为2:1
C.电流表示数为4.4AD.当时，副线圈功率达到最大
9.如图所示，在一倾角为θ的粗糙斜面上放置一根质量为m的直导线，导线长度为l，初始时，直导线恰好静止。现在空间中施加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，同时给直导线通电，电流方向垂直于纸面向外。电流从零逐渐增大到I时，通电直导线恰要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是
A.斜面对通电直导线的支持力不断减小B.斜面对通电直导线的静摩擦力先减小后增大
C.粗糙斜面的动摩擦因数D.
10.如图所示，一半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB与一足够长的水平传送带平滑对接，圆弧轨道半径OA水平，传送带以某一速率v逆时针转动。现将一质量为m的小物块（可视为质点）从圆弧轨道上A点无初速释放，物块滑上传送带后第一次返回到圆弧轨道上的最高点为P，该过程中，物块与传送带间因摩擦而产生的内能为ΔE，已知P点距B点的高度为，重力加速度大小为g，下列判断正确的是
A.B.
C.若增大传送带逆时针转动的速率v，其它条件不变，物块返回圆弧轨道后可能从A点滑出
D.若物块从圆弧AP间某位置无初速释放，其它条件不变，则物块返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（7分）
某实验小组为测量自动笔里面被压缩弹簧的劲度系数，他们一开始设计如图甲所示的实验：将自动笔活动端竖直置于电子秤上，当竖直向下按下约0.80cm时（未触底且未超过弹簧弹性限度），稳定后电子秤上的读数增加了37.85g（重力加速度大小g取10m/s2）。
（1）此笔里的弹簧劲度系数为________N/m（结果保留3位有效数字），这支笔的重力对实验________（填“有”或“无”）影响；
（2）由于弹簧较短，施加适当外力时长度变化不太明显，于是他们将实验设计成图乙所示：将三根相同的弹簧串起来，竖直挂在图乙所示的装置中。小组成员通过测量，作出三根弹簧的总长度l与相应所挂重物重力即拉力大小F的关系图像如图丙，则一根弹簧的劲度系数为________N/m（结果保留3位有效数字）。
12.（10分）
某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻Rx的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻Rx的阻值变化范围为50Ω~250Ω。供选择的实验器材如下：
A.电源E（电动势为3V，内阻不计）
B.电流表A1（量程为3mA，内阻r1=10Ω）
C.电流表A2（量程为30mA，内阻r2约为1Ω）
D.电压表V（量程为15V，内阻约为5kΩ）
E.电阻箱R1（0~9999.9Ω）
F.定值电阻R0=50Ω
G.开关S及导线若干甲
（1）为了较准确地测量电阻Rx，请在图甲中虚线框内将测量电阻Rx的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号；
（2）要测量电阻Rx，在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电路需要测量和记录的物理量有________；
A.通过电流表A1的电流I1
B.通过电流表A2的电流I2
C.电压表V两端的电压U
D.电阻箱R1的电阻R1
（3）所测电阻Rx的表达式为Rx=________（用题目所给物理量和（2）中所选物理量的字母表示）；
（4）该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻Rx随所加外力F的Rx-F图像，如图乙所示。该同学将这种压敏电阻Rx与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源电动势E=4V，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0~100N，压力为100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻R=________Ω，电压表2V刻度对应压力表________N的刻度。
13.（10分）
如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的长玻璃管，接口密封。玻璃管内部横截面积为S=0.2cm2，一长为h=15cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱长度为l1=10cm，此时外界温度为t1=27℃。现把容器浸在100°C的沸水中，水银柱缓慢上升29.2cm后稳定。实验过程中认为大气压没有变化，大气压p0=1.0×105Pa（相当于75cm高水银柱压强）。求
（1）容器的容积为多少cm3？
（2）若实验过程中管内气体内能增加了1.3J，判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小（结果保留2位有效数字）。
14.（15分）
如图所示，一半径为R的圆与x轴相切于原点O，圆内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，与x轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切于P点，其右侧的第1象限内存在沿-y方向的匀强电场。现有一束比荷为的带正电粒子沿着+y方向从原点O射入磁场，粒子从P点离开磁场时速度方向沿+x方向，进入电场后，经电场偏转到达x轴上坐标为（3R，0）的点，不计粒子的重力，求
（1）粒子射入磁场时的速度的大小。
（2）电场强度的大小。
（3）若仅使从O点射入的带电粒子初速度方向与-x轴方向成30°角，求粒子从O点出发经电场偏转到达x轴所用的时间。
15.（18分）
如图所示，两根平行金属导轨a1b1c1、a2b2c2平行放置，导轨间距L=1m，a1b1、a2b2段倾斜且足够长，与水平方向的夹角θ=37°，b1c1、b2c2段水平，在距离b1b2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱，导轨水平和倾斜部分平滑连接，倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中（不包括b1b2连线上），水平导轨处没有磁场，质量为m1=0.3kg、电阻为R=0.4Ω的金属棒甲置于倾斜导轨上，质量为m2=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒乙静止在b1b2位置，两金属棒的长度均为L=1m。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放，在b1b2处与金属棒乙碰撞，碰后金属棒乙向左运动，与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为，与水平导轨间的动摩擦因数均为，在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，导轨电阻不计，sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。
（1）求金属棒甲沿导轨向下运动的最大速度vm的大小。
（2）金属棒甲从开始运动至达到最大速度的过程中，其产生的焦耳热为0.4J，求这个过程经历的时间。
（3）求金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为多少？
2024年普通高等学校招生全国统一考试适应性考试
物理参考答案
一、选择题
4．C【详解】AB．据题分析可知，质点在平行金属板间轨迹应向上偏转。做类平抛运动，飞出电场后，轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图所示可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得，，解得，由U=Ed得两极板间电压为，故AB错误；
C．质点在电场中向上偏转的距离，其中，解得，故质点打在屏上的位置与P点的距离为，整个过程中质点的重力势能的增加量为，故C正确；
D．仅增大两极板的距离，因两极板的电荷量不变，根据可知电场强度不变，则质点在电场中的受力情况不变，运动情况不变，仍垂直打在M上，故D错误。
故选C。
5．B【详解】由题意，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，则卫星B的轨道半径大于卫星A的轨道半径，A、B间最近距离，A、B间最远距离，由开普勒第三定律
A、B间相邻两次相距最近满足，解得卫星A、B绕地球运行的周期分别为，，故选A。
6．C【详解】由题意可知，两车相对位移时通信断开。甲车停止时间为根据得t1=2s或t2=4s，则在2~4s内，两车通信断开，通信时间为2s。在t2=4s时，甲车速度为，在t2=4s之后，甲车继续运动至停止的距离为，乙车运动至甲车停止位置后继续前进，两车间距先减小后增大。则从t2=4s开始到乙车运动至甲车前方4m的过程中所经历的时间为，故甲、乙两车能利用蓝牙通信的时间为
7．A【详解】小球由A点至D点的过程中，在竖直方向上做初速度为，加速度为g的竖直上抛运动，在水平方向上做速度为的匀速直线运动，由几何关系得小球的水平位移与竖直位移大小相等，设小球在空中运动的时间为t，则，又小球与斜面垂直碰撞于D点，则，联立解得，即，A正确；根据已知条件不能求出小球的初速度和小球在空中运动的时间，又因为小球质量未知，所以不能求出重力做功，BCD错误。
8．CD【详解】C．设副线圈电压为U2，原线圈电压为U1，R1两端电压为，则；。设灯泡电流为I，灯泡电阻与电阻箱的阻值相同，电阻箱的电流也为I，则；；，联立解得I=4.4A，即电流表的示数为4.4A。故C正确；
D．把负载等效成一个电阻串联在原线圈中，其等效阻值设为R，则，又，，联立解得；R的功率为
可知，当时，R的功率最大，即副线圈功率达最大。则解得
9．BD【详解】C．初始时，通电直导线恰好静止，此时受到重力，斜面对直导线的支持力和摩擦力，根据共点力平衡可知，解得，C错误；
A．通电直导线在磁场中，根据左手定则可知，受到的安培力水平向右，在通电导体受力分析如图所示
随着磁场从零开始不断增大，安培力逐渐增大，在垂直于斜面方向，根据共点力平衡可得，故斜面对通电直导线的支持力不断增大，A错误；
B．开始时，安培力很小，斜面对通电导线的静摩擦力沿斜面向上，随着磁场从零开始不断增大，安培力逐渐增大，静摩擦力逐渐减小，减小到0后，又反向逐渐增大，正确；
D、当电流从零逐渐增大到I时，通电直导线恰要滑动，则
，解得
10．BD
【详解】A．物块滑上传送带后先向右做减速运动，速度减为零后向左做加速运动，等到与传送带共速时与传送带一起匀速运动，可知返回到弧形槽时的初速度即为传送带的速度，则，解得，选项A错误；
B．物块滑到底端时的速度 设物块在传送带上运动的加速度为，则向右滑动到速度减为零的时间，此过程中物块与传送带的相对位移：；物块向左滑动到与传送带共速时的时间：，此过程中物块与传送带的相对位移：；由能量关系可知：，选项B正确；
C．若增大传送带逆时针转动的速率v，其它条件不变，则物块从圆弧中滑下然后沿传送带向右滑动到达的最右端位置不变，返回过程中即使传送带的速度大于时，但最终物块从传送带上向左滑出的速度仍为，则物块也刚好能返回圆弧轨道的A点，选项C错误；
D．若物块从圆弧上的P点无初速释放，其它条件不变，则物块在传送带上经过向右减速然后向左加速后到达传送带最左端时的速度仍为v，则返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点；若物块从圆弧AP间某位置无初速释放，其它条件不变，则物块返回到圆弧轨道上的最高点仍在P点，选项D正确。
二、非选择题
11．（7分）（1）47.3（2分），无（2分）；（2）50.0（3分）
详解（1）[1]根据胡克定律，可得弹簧劲度系数为
[2]没有影响，这是由于弹簧受挤压时弹力大小可借助于电子秤测出，所以与笔的重力无关。
（2）由于有三根弹簧，则弹簧劲度系数满足
12．（10分）（1）见详解（2分）；（2）ABD（2分）；（3）（2分）；
（4）150（2分），50（2分）
详解(1)[1]因电源电动势只有3V，则电压表量程过大，可用已知内阻的电流表A1和电阻箱串联来代替，则电路如图所示
(2)[2]由实验原理可知，电流表A1和R1串联后和Rx并联，根据欧姆定律得，故需要读取的数据为电流表A1和A2的读数I1、I2，电阻箱的阻值R1。故选ABD。
(3)[3]所测电阻Rx的表达式
(4)[4]由乙图可知，由丙图利用欧姆定律得，联立得，由题意，F=100N时，U=3V，得R=150Ω
[5]电压表2V刻度对应压力F=50N。
13．（10分）（1）22cm3（5分）；（2）吸热，2.0J（5分）
解：(1)设容器的容积为V，封闭气体等压膨胀，T1=300K，T2=373K，l2=l1+29.2cm=39.2cm（1分）
由盖-吕萨克定律（2分），得（2分）
(2)气体压强为（1分），因为气体膨胀，对外做功（1分）得W=-0.70J（1分），根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可得Q=2.0J（1分）
故气体从外界吸收热量（1分）
14．（15分）（1）（5分）；（2）（5分）；（3）（5分）
解：（1）在圆形磁场中，沿径向入射的粒子沿径向飞出，作出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径为r=R（2分），在磁场中由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则（1分），解得（2分）
（2）进入电场后，经电场偏转打到x轴上坐标为（3R，0）的点，则有（1分），（1分），解得（3分）
（3）作出轨迹如图所示
由于轨迹半径与磁场圆半径相等，则四边形OO1O3O2为棱形，可知飞出时速度沿x轴正方向，由几何关系可知，轨迹对应圆心角为（1分）
磁场中圆周运动的周期，磁场中运动的时间（1分）
粒子从O3到O4做匀速直线运动，则（1分）
在电场中竖直方向有（1分）
粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间（1分）
15．（18分）（1）4m/s（4分）；（2）3.25s（6分）；（3）2m/s，4m/s（8分）
解：（1）金属棒甲由静止释放，沿倾斜导轨做变加速直线运动，加速度不断减小，当加速度为零时，速度达到最大值，此时根据受力平衡可得（1分）
又，，（1分），解得（2分）
（2）设金属棒甲从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为s，由能量守恒可得，金属棒甲、乙串联，根据焦耳定律可得，由题意可知，解得s=5.0m（2分），根据，，，解得（2分），整个过程根据动量定理
而，解得（2分），即金属棒甲从开始运动至达到最大速度的时间为3.25s；
（3）取水平向左为正方向，设第一次碰撞后甲、乙两棒的速度分别为v1、v2，根据动量守恒、机械能守恒有，解得v1=2m/s，v2=6m/s（2分）
第一次碰撞后，在摩擦力作用下，甲棒向左做匀减速直线运动，乙棒先向左做匀减速直线运动，与立柱碰撞后再向右做匀减速直线运动，运动过程中甲、乙两棒的加速度大小均为
设从第一次碰撞到第二次碰撞，甲、乙两棒通过的路程分别为x1、x2，则
由于乙棒与立柱是弹性碰撞，碰撞后速度等大反向，则由运动学公式有
，，解得t=0.5s（t=3.5s不符合实际情况，舍去）（2分）
则第二次碰撞前甲、乙两棒的速度大小分别为，（2分）
由上面分析可知的方向水平向左，的方向水平向右，取水平向左为正方向，第二次碰撞根据动量守恒和机械能守恒可得，
解得，（2分）
，不符合实际情况，舍去
故金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为2m/s、4m/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
A
C
B
C
A
CD
BD
BD
题号
知识主题
素材/情境
分值
难度系数
1
近代物理
半衰期、结合能
4
0.8
2
相互作用
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
4
0.8
3
光学
光的折射、全反射（涉及透光面积）
4
0.8
4
静电场
含容电路动态分析（场强、电势、电势能）
4
0.7
5
万有引力与航天
开普勒三大定律、人造卫星
4
0.7
6
直线运动
和实际相结合新情境（追及相遇问题）
4
0.65
7
抛体运动与圆周运动
抛体运动（平抛、类平抛、斜抛、竖直上抛）
4
0.5
8
交变电流
含变压器的电路分析、等效电阻
4
0.7
9
磁场
安培力大小和方向的综合应用
4
0.6
10
机械能
动能定理处理多体和多过程问题
4
0.3
11
力学实验
探究弹簧弹力大小与弹簧形变量的关系
7
0.7
12
电学实验
传感器与测电阻综合（电路设计、误差分析）
10
0.6
13
热学
气体实验定律、热力学第一定律（水银柱类）
10
0.8
14
电学综合：电磁场
带电粒子在电磁场中的运动（组合场）
15
0.6
15
力电综合：电磁感应
涉及电路、牛顿定律、动量、能量综合
18
0.3