2024届内蒙古自治区包头市高三下学期适应性考试（一）理综试题-高中物理（解析版）

这是一份2024届内蒙古自治区包头市高三下学期适应性考试（一）理综试题-高中物理（解析版），共21页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回， 套圈游戏深得人们的喜爱等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.考生答卷前，务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上，将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分300分，考试时间150分钟。
2.做选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上的答案无效。
3.回答非选择题时，将答案写在答题卡的规定区域内，写在本试卷上的答案无效。
4.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。
1. 若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】运动员在空中受到方向竖直向下重力与空气阻力，空气阻力方向与速度方向相反，根据力的合成规律，合力方向指向右下方。
故选B。
2. 铋是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族，在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核（）放出一个粒子后衰变成一个钋核（），并伴随产生了射线。已知时刻有m克铋210核，时刻测得剩余克没有衰变，时刻测得剩余克没有衰变，则铋210核的半衰期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由半衰期定义可知
解得
即时间内经过2个半衰期，故半衰期
故选D。
3. 老师自制了一个炮弹发射器，结构如图。弹簧一端与炮管底部连接，另一端连接滑块，在炮管中装入小球后，系统静止在炮管中O处，此时滑块恰好无摩擦。某次演示时，老师用绳子拉动滑块，将弹簧压缩到A点后释放，观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触，并能沿炮口飞出，考虑炮管与滑块之间有摩擦，但小球摩擦可忽略不计。则（ ）

A. 在B点处弹簧一定处于原长
B. 在B点时小球的速度恰好达到最大
C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点
D. OA间的距离大于 OB间的距离
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在B点与滑块脱离，则有
此时滑块有
两者此时加速度相同，所以此时弹簧有弹力，不处于原长，故A错误；
B．当加速度为零时，速度达到最大，有上述分析可知，在B点时小球的加速度不为零，故B错误；
C．由能量守恒可知，小球的机械能和滑块摩擦生成的热量都来源于弹簧的弹性势能，故弹性势能减小，滑块在以后的运动过程中不可能到达A点，故C错误；
D．假设无摩擦且小球不离开滑块，整个系统处于简谐振动，O点为平衡位置，则A点关于O点对称点为最远点，但因为有摩擦，而且到达B点时小球和滑块还有速度，所以OA间的距离大于 OB间的距离，故D正确。
故选D。
4. 采用不同方法来估算银河系的质量，会得出不同的结果．例如按照目测估算，在离银河系中心距离的范围内聚集的质量，其中是地球公转轨道半径，是太阳质量．假设银河系的质量聚集在中心，如果观测到离银河系中心距离处的一颗恒星的周期为年，那么银河系中半径为的球体内部未被发现的天体的质量约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】地球围绕太阳圆周运动，由万有引力定律
即
恒星围绕银河系中心运动，由万有引力定律
即
银河系中半径为的球体内部未被发现的天体的质量约为
A. 与计算结果相符，故A符合题意；
B. 与计算结果不相符，故B不符合题意；
C. 与计算结果不相符，故C不符合题意；
D. 与计算结果不相符，故D不符合题意．
（2022·河南郑州·统考一模）
5. 竖直平面内有水平放置的两金属板AB、CD，相距为d，两极板加上恒定电压U，如图所示。质量为m，电荷量为+q的粒子，从AC中点O处以初动能进入电场，初速度与水平方向夹角为=30°，粒子沿着OMB的轨迹恰好运动到下极板右边缘的B点，M为运动轨迹的最高点，MN与极板垂直。不计粒子重力，则关于粒子的说法正确的是（ ）
A. 粒子运动到B点时的动能
B. 运动轨迹最高点到下极板的距离
C. 水平方向运动的位移之比为AN:NB=
D. 若将上极板上移极小一段距离，则粒子将打在B点左侧
【答案】B
【解析】
【详解】A．对粒子从O到B的过程，根据动能定理有
解得
故A错误；
B．设粒子初速度在水平方向的分量为vx，根据抛体运动规律可知粒子运动到M点时的动能为
设M、B两点间的电势差为UMN，则对粒子从M到B的过程，根据动能定理有
根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可得
解得
故B正确；
C．设粒子做抛体运动的加速度大小为a，则粒子从O到M的运动时间为
粒子从M到B的运动时间为
水平方向运动的位移之比为
故C错误；
D．若将上极板上移极小一段距离，则两极板间电场强度减小，粒子做抛体运动的加速度减小，而粒子在水平方向的分速度不变，所以做抛体运动的时间不变，根据
可知粒子将从B点上方离开电场，故D错误。
故选B。
6. 电磁阻尼在精确实验中常常不能忽略。某同学在北京实验室中尝试探究电磁阻尼的影响，如图所示，在稀薄气体实验环境中，第一次实验时将导体棒用两条等长的细导线悬挂于水平绝缘转轴上的、两点，并把导体棒从竖直位置拉开一定角度由静止释放，记录导体棒自开始运动至停止摆动的时间。第二次实验时用导线把、两点的导线连接（假设连接后不影响转轴阻力），其他实验条件与第一次的保持一致，记录导体棒自开始运动至停止摆动的时间。下列关于实验分析正确的是（ ）
A. 第二次摆动时间大于第一次摆动时间
B. 第二次实验时转轴沿任意方向摆放摆动时间均相同
C. 第二次实验时转轴沿东西方向摆放摆动时间最短
D. 第二次实验时转轴沿南北方向摆放摆动时间最短
【答案】C
【解析】
【详解】A．第一次实验时导体棒没有构成回路，没有电磁阻尼，第二次实验时导体棒构成回路，有感应电流，导体棒受到安培力，安培力阻碍导体棒运动，形成电磁阻尼，故第二次摆动时间小于第一次摆动时间，故A错误；
BCD．北京地磁场磁感线自南向北斜向下，转轴东西放置，导体棒运动时既切割南北方向的磁场也切割竖直方向的磁场，产生的感应电流较大，导体棒受到的安培力较大，转轴南北放置，导体棒运动时只切割竖直方向的磁场，产生的感应电流较小，导体棒受到的安培力较小，故转轴东西方向放置时运动时间最短，故BD错误，C正确。
故选C。
7. 如图所示，三个半径均为R圆形区域I、II、III，圆形区域两两相切，圆心分别为、、，区域I、III内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为，一粒子以速度沿O1O3方向从区域I边界进入磁场，通过三个区域后沿O1O3方向从区域III边界射出，已知粒子电量为q，质量为m，不考虑重力，则以下说法正确的是（ ）
A. 区域II磁场方向垂直纸面向里
B. 区域II磁感应强度大小为
C. 粒子从进入磁场到离开磁场所用时间为
D. 粒子在区域II中速度变化量为
【答案】BC
【解析】
【详解】根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示
A．粒子沿O1O3方向从区域I边界进入磁场，通过三个区域后沿O1O3方向从区域III边界射出，根据左手定则，可知区域II磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；
B．三圆心构成等边三角形，可知粒子在区域I、III内各转过60°角，由几何关系有
由洛仑兹力提供向心力，有
粒子在区域II转过120°角，由几何关系有
由洛仑兹力提供向心力，有
得
故B正确；
C．粒子在区域I、III周期相等
粒子在区域II周期
粒子从进入磁场到离开磁场所用时间
故C正确；
D．粒子在区域II中速度方向改变了120°角，速度变化量
故D错误。
故选BC。
8. 风洞是人工产生和控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。图甲为高H10m的透明垂直风洞。在某次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m69kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升高度h间的关系如图乙所示，在风力作用的正对面积不变时，风力F0.06v2（v为风速），g10m/s2。若表演者开始静卧于h0处，再打开气流，表演者从最低点到最高点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 表演者先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度逐渐减小的减速运动
B. 表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动
C. 表演者上升达到最大速度时的高度h14m
D. 表演者上升能达到的最大高度h26m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，受到向上的风力和重力作用，此时风力
大于重力，则人先向上做加速运动；由图知，v2（v为风速）减小，风力F=0.06v2，则风力减小，故表演者的加速度减小；因h=10m时风力F=480N小于重力，可知后一阶段当风力小于重力时，表演者做减速运动，加速度向下增大，故先向上做加速度减小的加速运动，后向上做加速度增大的减速运动，故A错误，B正确；
C．表演者上升达到最大速度时，则加速度为零，此时
其中
解得
h1=3m
故C错误；
D．对表演者，由动能定理得
WF-mgh2=0
因WF与h成线性关系，风力做功
由
F=0.06v2=780-30h
得h=0时，F0=780N；h=h2时，Fh2=780-30h2，m=69kg，代入数据化解得
h2=6m
故D正确。
故选BD。
二、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求做答。
9. 套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力；
（1）圆圈在空中做________（“匀变速”或“变加速”）运动。
（2）某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应________。
A.保持初速度不变，增大抛出点的高度；B.保持初速度不变，减小抛出点的高度
C.保持抛出点的高度不变，增大初速度；D.同时增大抛出点的高度和初速度
（3）探究平抛运动实验中，某小组测得了物体水平方向位移随时间变化的图像和竖直方向速度随时间变化的图像。分析图象可知:物体初速度大小约为：________物体在初始的0.5s内竖直方向的位移大小约为：________（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 匀变速 ②. B ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力，圆圈只受重力，做匀变速运动。
（2）[2]AB．圆圈在水平方向做匀速直线运动
为了能套住小熊，若初速度不变，则要减小运动时间，竖直方向上
要减小运动时间，需要降低抛出高度，A错误，B正确；
C．保持抛出点的高度不变，则运动时间不变，要减小水平位移，需要减小抛出速度，C错误；
D．同时增大抛出点的高度和初速度，会同时增大运动时间和初速度，D错误。
故选B。
（3）[3]水平方向，由
解得
[4]竖直位移
10. 某同学想测定盐溶液的电阻率，具体操作步骤如下：
①在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板电极A、B，A板固定在左侧，B板可移动，现将B板插在容器的最右侧，如图甲所示，在容器内倒入适量的盐溶液。
②按图乙连接电路，将a、b两表笔短接，调节滑动变阻器刚好使灵敏电流计G满偏。
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，将A、B两板接在a、b两表笔之间，此时灵敏电流计半偏。
（1）已知电源的电动势为E，灵敏电流计的满偏电流为，容器内部底面长度为L，倒入溶液的体积为V，则此盐溶液的电阻率为________。（用题中所给字母表示）
（2）A、B两板接在a、b两表笔之间后，要使灵敏电流计的示数增大，应________（填“增加”或“减少”）倒入盐溶液的体积。
（3）某同学测量出该盐溶液的电阻率后，想按图丙（a）的电路测定另一电源的电动势与内阻。向容器内倒入体积的盐溶液后，将B板插在容器内的不同位置，改变A、B两板的间距x，读取灵敏电流计的读数I，测量多组数据，得到图像如图丙（b）所示。已知容器内部底面长度，由此可求得电源的电动势为________V，内阻为________；上述方法测得的内阻值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. ②. 增加 ③. ④. 138 ⑤. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]因为灵敏电流计后来半偏，即
由于
联立解得
（2）[2]要使灵敏电流计的示数增大，盐溶液的电阻应减小，绝缘容器底面的长度不变，横截面应增大，所以应该增加倒入盐溶液的体积。
（3）[3][4][5]由闭合电路欧姆定律可知
整理得
则由题图丙（b）有
联立解得
因为此内阻包含灵敏电流计的内阻，故内阻的测量值大于真实值。
11. 竖直平面内有I、Ⅱ两个区域的匀强磁场，方向均垂直纸面向外，两区域边界相切，如图所示。I区域是半径为R的圆形边界磁场，磁感应强度大小为B；Ⅱ区域是边长为2R的正方形边界场，感应强度大小为2B。以圆形边界磁场最底端O为原点建立xOy直角坐标系。一质量为m，电荷量为+q的粒子，由原点O沿与x轴正方向夹角60°进入I磁场区域，速度大小。粒子重力略不计，求：
（1）粒子运动到x轴时的位置；
（2）若Ⅱ区域内磁场反向，则粒子再次经过y轴时的位置。
【答案】（1）；（2）（0，2R）
【解析】
【详解】（1）设粒子在磁场I中运动的半径为r1，根据牛顿第二定律有
同理可知粒子在磁场Ⅱ中运动的半径为
如图所示，根据几何关系可知粒子从磁场I中射出时速度方向水平，则粒子在磁场Ⅱ中运动轨迹为圆周，粒子运动到x轴时的横坐标为
即粒子运动到x轴时的位置为。
（2）若Ⅱ区域内磁场反向，如图所示，根据几何关系以及对称性可知，粒子再次经过y轴时的纵坐标为
粒子再次经过y轴时的位置为（0，2R）。
12. 如图，传送带右端与细管道最高点B等高相切，长木板上表面与光滑平台CD、细管道最低端C等高相切。滑块P以某一初速度通过逆时针转动的水平传送带和两个竖直的四分之一圆周光滑细管道，与静止在光滑平台上的Q滑块发生弹性碰撞，P碰后恰好能返回到细管道最高点B处，Q滑块碰后滑上左端与D位置接触的长木板，与右端固定挡板发生弹性碰撞后最终停在长木板上。已知管道半径均为R，滑块P、Q、长木板质量分别为m、3m、6m，传送带长度为4R，滑块P与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，和长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板下表面与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）滑块P碰后返回通过管道最低端C时受到的支持力大小；
（2）滑块P的初速度大小；
（3）长木板的最小长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设P于Q碰撞前的速度大小为，碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为，P从C到B过程根据动能定理可得
在C位置有
得
，
（2）根据动量守恒和机械能守恒可得
得
P从A位置的初速度根据动能定理可得
得
（3）由（2）得Q碰后速度为
进入长木板上表面，先判长木板是否移动，Q对长木板摩擦力向右
地面对长木板摩擦力向左
故长木板先不动，Q做匀减速运动，设长木板的长度为L，可得
得
Q以与长木板弹性碰撞，可得
得碰撞后Q的速度大小为
长木板的速度大小为
Q向左减速
长木板向右减速
Q向左做减速运动直至减速到零后在向右做加速运动直到二者共速，再一起做减速运动，所做v-t图像如图
可得
相对位移
得
，
代入前述，可得
即长木板最小长度为
三、选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔将所选题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，多涂、错涂、漏涂均不给分，如果多做，则每科按所做第一题计分。
13. 一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图上从a到b的线段所示。在此过程中（ ）
A 气体一直对外做功
B. 气体内能一直增加
C. 气体一直从外界吸热
D. 气体吸收的热量等于其对外做的功
E. 气体吸收的热量等于其内能的增加量
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．因从a到b的p—T图像过原点，由可知从a到b气体的体积不变，则从a到b气体不对外做功，选项A错误；
B．因从a到b气体温度升高，可知气体内能增加，选项B正确；
CDE．因W=0，∆U>0，根据热力学第一定律
∆U=W+Q
可知，气体一直从外界吸热，且气体吸收的热量等于内能增加量，选项CE正确，D错误。
故选BCE。
14. 如图甲，气动避震是通过控制气压来改变车身高低，备受高档轿车的青睐。其工作原理可以简化为如图乙，在导热良好的气缸内用可自由滑动的面积为S=10cm2活塞和砝码组合体封闭一定质量的空气，活塞和砝码总质量为m=5kg。充气装置可通过开关阀门K对气缸进行充气或放气来改变车身高低。初始时，开关阀门K关闭，此时气缸内气体高度为h1=40cm。已知外界大气压强p0=1.0×105Pa。求：
（1）初始状态气缸内压强p1；
（2）仅将活塞和砝码的总质量增大至10kg时，汽缸内气体高度h2；
（3）在（2）的基础上，打开阀门K，充气装置向气缸内充气，当汽缸内气体高度最终恢至h1时，求充入的外界大气的体积V。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据平衡可知
解得初始状态气缸内压强
（2）末态气体压强
根据等温方程
解得
（3）根据等温方程
解得
15. 如图所示，坐标位于水平面内，波源在坐标原点O垂直于纸面做简谐振动，振幅为8cm。时刻，波源O点开始振动，形成的简谐横波向四周传播，波面为圆。时，波面分布如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，横波恰好传到C点，为矩形。下列说法正确的是（ ）

A. 该波波速为8m/s
B. 波源起振方向垂直于纸面向外
C. 当E点位于波峰时，C点也位于波峰
D. A点的相位比B落后
E. 若从D点开始振动为新计时起点，E点振动方程为
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．由几何关系可知
该波波速为
故A错误；
B．由图可知，该波波长为8m，周期为
时刻，波源O点开始振动，时，O点位于波峰，波源起振方向垂直于纸面向外，故B正确；
C．由图可知，E点位于波谷时，C点位于平衡位置；当E点位于波峰时，C点也位于平衡位置，故C错误；
D．由图可知，B点位于平衡位置，A点位于波谷，A点的相位比B落后，故D正确；
E．E点比D点早振动，若从D点开始振动为新的计时起点，E点振动方程为
故E正确。
故选BDE。
16. 某同学研究安全防盗门上的观察孔（俗称“猫眼”），房间里的人通过移动位置刚好能看到门外全部的景象，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。他将该材料从“猫眼”里取下，如图所示，CD是半径为d的一段圆弧，圆弧的圆心为O，∠COD＝60°，Ox轴是材料的对称轴，他将一束平行于x轴的光照射到该材料，结果最外侧的光线射到x轴上的E点，测得OE的长度为。求：
（1）该材料的折射率；
（2）防盗门的厚度。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）最外侧的光线射到x轴上的E点，光路如图所示

已知圆弧半径为d
，
由几何关系得
则
根据折射定律得
（2）房间里的人通过移动位置刚好能看到门外全部的景象，则沿平行门方向射向C处的光线能够折射经过A点即可。光路如图所示

由几何关系知，，根据光的折射定律有可得
解得
由几何关系知
，
则门的厚度