20241月普通高等学校招生全国统一考试适应性测试（九省联考）物理试题（适用地区：安徽）含解析

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1．答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上．
2．回答选择题时，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，务必擦净后再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．
1. 核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，可以有效缓解常规能源短缺问题。在铀核裂变实验中，核反应方程是，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为．则（ ）
A. 该核反应过程动量不守恒
B. 该核反应方程中的X为
C. 该核反应中释放的核能为
D. 该核反应中电荷数守恒，质量数不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A．在铀核裂变的过程中，动量守恒，故A错误；
BD．设X为，由核电荷数守恒可知
可得
由质量数守恒得
解得
所以该核反应方程中的X为，故B正确，D错误；
C．由能量守恒定律可知，该核反应中释放的核能为
故C错误
故选B。
2. 某国宇航局发射行星探测卫星，由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制，造成重大损失。国际单位制中力学有三个基本单位，用这三个基本单位导出功率单位—瓦特的表达形式为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由功率的定义式得，功率单位为
故选A。
3. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感．这一过程其实就是机械波的传播。下列关于机械波中横波的说法正确的是（ ）
A. 介质中质点沿波的传播方向移动
B. 介质中质点的振动速度等于波速
C. 横波是传递能量的一种方式
D. 横波由一种介质进入另一种介质时频率发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．质中质点不会沿波的传播方向移动，只在自己平衡位置附近振动，故A错误；
B．介质中质点的振动速度不等于波速，波速与介质有关，振动的速度与距平衡位置的远近有关，故B错误；
C．横波和纵波都能传递能量，故横波是传递能量的一种方式，故C正确；
D．频率由波源决定，与介质无关，故横波由一种介质进入另一种介质时频率不发生变化，故D错误。
故选C。
4. 某同学在水平匀速直线行驶的实验车上，利用实验装置竖直向上提起小球，从某时刻开始计时，坐在实验车上的人观测小球运动的情况，作出速度平方与提起高度的关系图像如图所示。则地面上静止的观察者看到小球的运动轨迹可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】速度平方与提起高度的关系图像是坐在实验车上的人观察的图像，即小球相对于车的速度关系图像。小车相对于车竖直提起，则图像中的速度为小球竖直方向的速度图像。由速度与位移关系公式结合图像可知，开始小球时在竖直方向上做匀速运动，之后做匀加速直线运动，加速度竖直向上。
结合小球在水平方向一直做匀速直线运动可知，地面上静止的观察者看到的运动轨迹是先做匀速直线运动，后做类斜抛运动。
故选C
5. 如图所示，M、N是某静电场中一条竖直方向电场线上的两点，电场线方向未标出。现有质量为m的带电小球在电场力和重力作用下沿该电场线向下运动，小球通过M点的速度为，经过一段时间后，小球通过N点的速度为，方向向上．由此可以判断（ ）
A. M点的场强大于N点的场强
B. M点的电势低于N点的电势
C. 小球在M点的动能小于它在N点的动能
D. 小球在M点的电势能小于它在N点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】该电场线竖直方向，带电小球仅在重力和沿电场线的电场力的作用下，在M点速度方向竖直向下变为在N点竖直向上。由此可知小球先减速后反向加速，电场力方向竖直向上。
A．仅一条电场线分布，未知周围电场线分布情况，且不知道MN两点的加速度大小关系，故无法判断两点的电场场强关系，A错误；
B．由分析得知小球所受电场力方向竖直向上，但未知小球所带电荷的电性，故无法判断MN两点的电势高低，B错误；
C．小球从M到N点，未知重力做功和电场力做功的大小关系和速度大小关系，故无法判断小球在MN两点的动能大小关系，C错误；
D．小球电场力方向竖直向上，从M点到N点电场力做负功，电势能增加，故小球在M点电势能小于N点的电势能，D正确。
故选D。
6. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。图像如图所示。则（ ）
A. 过程。气体从外界吸热
B. 过程比过程气体对外界所做的功多
C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小
D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
【答案】B
【解析】
【详解】A．过程，气体体积不变，即等容变化过程，气体压强变小，温度降低，故内能减小。该过程气体对外不做功，故气体向外界放热，A错误；
B．由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，B正确；
C．过程为绝热过程，气体体积变大对外做功，由热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低。温度是分子平均动能的标志，故气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能大，C错误；
D．过程，气体的压强相等，体积变大温度变大，分子的平均动能变大，分子撞击容器壁的动量变化量变大。由气体压强的微观解释可知，在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，D错误。
故选B。
7. 如图所示，有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动，两颗卫星的近地点均与星球表面很近（可视为相切），卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为，卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响，已知引力常量为G，星球表面的重力加速度为。则星球的平均密度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】卫星一、卫星二轨道的半长轴分别为
，
由开普勒第三定律得
整理得
星球表面的重力加速度为g，根据万有引力提供重力得
星球质量的表达式为
联立得
故选A。
8. 如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳1上套有一个轻质的光滑小环O，质量为m的物块P通过另一根经绳2悬挂在环的下方，处于静止状态，。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度为g。下列说法错误的是（ ）
A. 施加拉力F前，轻绳1的张力大小为
B. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分
C. 物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力越来越大
D. 物块在缓慢移动过程中，经绳1的张力可能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．施加拉力F前，以小环O为对象，受到轻绳2的拉力等于物块P的重力，竖直方向根据受力平衡可得
解得轻绳1的张力大小为
故A正确，不满足题意要求；
B．物块在缓慢移动过程中，以小环O为对象，由于小环O两侧轻绳1的张力大小总是相等，则小环O两侧轻绳1的张力合力沿平分线上，根据受力平衡可知，轻绳2的延长线始终平分，故B正确，不满足题意要求；
C．物块在缓慢移动过程中，轻绳2与竖直方向的夹角逐渐增大，以物块为对象，根据受力平衡可得
可知
可知轻绳2的张力越来越大，故C正确，不满足题意要求；
D．物块在缓慢移动过程中，由于M、N之间的轻绳1长度不变，根据数学知识可知，小环O的运动轨迹为椭圆，M、N为椭圆的两个焦点；当轻绳2与连线方向垂直时，小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上，根据椭圆知识可知此时最大，则此过程逐渐增大，以小环O为对象，根据受力平衡可得
可得
可知此过程经绳1的张力一直增大，故D错误，满足题意要求。
故选D。
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
9. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（ ）
A. 粒子带负电B. 粒子运动速率为
C. 粒子在磁场中运动的时间为D. 粒子在磁场中运动的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知，粒子在A点所受洛伦兹力向下，根据左手定则，四指指向与速度方向相反，可知，粒子带负电，故A正确；
B．由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，令粒子圆周运动的半径为r，根据几何关系有
解得
粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
故B错误；
C．根据上述，作出运动轨迹，如图所示
由于圆形区域半径为R，A点到的距离为，根据上述，粒子圆周运动的半径也为R，则与均为等边三角形，则轨迹所对应的圆心角为，粒子圆周运动的周期
则粒子在磁场中运动的时间为
故C错误；
D．结合上述可知，粒子在磁场中运动的路程为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹，虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。分析后得知这种差异是空气阻力影响的结果。实验中，小球的质量为m，水平初速度为，初始时小球离地面高度为h。已知小球落地时速度大小为v，方向与水平面成角，小球在运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球落地时重力的功率为
B. 小球下落的时间为
C. 小球下落过程中的水平位移大小为
D. 小球下落过程中空气阻力所做的功为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．小球落地时重力的功率为
故A错误；
B．小球下落过程在竖直方向根据动量定理
解得小球下落的时间为
故B正确；
C．小球在水平方向根据动量定理
解得小球下落过程中的水平位移大小为
故C正确；
D．小球下落过程根据动能定理
解得小球下落过程中空气阻力所做的功为
故D正确。
故选BCD。
二、非选择题：共5题，共58分．
11. 某同学通过双缝干涉实验测量光的波长，实验装置如图（a）所示。
（1）一毛玻璃屏上相邻亮条纹的间距可利用测量头测出，如图（b）所示。先将测量头分划板中心刻线与一明条纹中心P重合，其读数为，然后沿同一方向转动手轮，使分划板中心刻线移过4条暗条纹，与另一明条纹中心重合，相应的读数如图（c）所示，该读数为_______。
（2）已知双缝间的距离为，双缝到屏的距离为，此单色光波长是________。（保留三位有效数字）
【答案】 ①. 21.000 ②.
【解析】
【详解】（1）[1]该读数为
（2）[2]已知条纹间还有3条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为
由干涉条纹的间距公式
解得
12. 多用电表是一种多功能、多量程的电学仪表，可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等物理量。
（1）指针式多用电表使用前应该调整__________，使指针指向“0”。
（2）某电阻阻值约为几百欧姆，现用该电表测此电阻，测量前，需要以下操作，其顺序是_________。（填写序号）
A．将红表笔和黑表笔直接接触
B．把选择开关旋转到“”位置
C．调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
正确进行实验操作后，电表的读数如图甲所示，该读数是________。
（3）图乙是某同学设计的多用电表测电阻的欧姆调零原理图，电池的负极应接________表笔（选填“红”或“黑”）。图中G为表头，量程，内阻，，通过调节a、b间的触点，使G满偏。已知，电池电动势为（电池内阻可忽略），触点在a端时G满偏，则_________。
【答案】 ①. 指针定位螺丝 ②. BAD ③. 193 ④. 黑表笔 ⑤. 2000
【解析】
【详解】（1）[1]指针式多用电表使用前应该调整指针定位螺丝，使指针指向“0”；
（2）[2]用指针式多用电表测几百欧姆电阻时，应先将开关旋转到“”位置，再将红表笔和黑表笔直接接触，最后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点，所以正确的顺序是BAD。
[3]该电阻的阻值为
（3）[4]电池的负极应接多用电表的负极，则应接多用电表的黑表笔；
[5]触点在a端时G满偏，则RT与G串联，串联部分的电压为
根据串并联电路特点可知R2两端的电压为
所以通过R2的电流为
则通过的电流为
根据部分电路欧姆定律得
13. 如图，相距两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接．传送带向右匀速运动，根据需要设定驱动系统的速度大小。质量的货物（可视为质点）放在距传送带左侧处的P点，右侧平台的人通过一根轻绳用恒力水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数，货物与传送带间的动摩擦因数，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）货物运动到传送带左端时的速度大小；
（2）货物在传送带上运动的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律货物在左端平台上时加速度为
由运动学规律有
，
解得货物运动到传送带左端时的速度大小为
（2）由于，故可知货物滑上传送带后受到的摩擦力向左，此时加速度为
故货物开始做匀减速运动，设经过时间与传送带共速，得
该段时间货物位移为
共速后货物匀速运动，设再经过时间到达传送带右端，得
故货物在传送带上运动的时间为
14. 如图甲所示，两根平行光滑足够长金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒和与导轨始终保持垂直且接触良好，棒通过一绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接（连接前，传感器已校零），细线平行于导轨。已知棒的质量为棒和棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计。将棒从静止开始释放，同时对其施加平行于导轨的外力F，此时拉力传感器开始测量细线拉力，作出力随时间t的变化图像如图乙所示（力大小没有超出拉力传感器量程），重力加速度g取。求：
（1）时，金属棒的速度大小；
（2）时，外力F的大小；
（3）已知金属棒在的时间内产生的热量为，求这段时间外力F所做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设棒NQ的质量为M，当t=0时
解得
，棒NQ受到沿斜面向上的拉力，对棒NQ分析
根据，解得
感应电动势为
根据，解得
（2）当，棒NQ受到沿斜面向上的拉力，对棒NQ分析
根据，解得
感应电动势为
根据，解得
由以上可知棒ab的速度可表示为
由于FT随时间均匀增大，所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为
对棒ab分析
解得
（3）在的时间内金属棒的位移为
对金属棒运用动能定理分析
这段时间ab克服安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，因为电路里有两根电阻相等的棒，所以电路中产生的焦耳热为9J。
所以
15. 为激发学生参与体育活动的兴趣，某学校计划修建用于滑板训练的场地。老师和同学们围绕物体在起伏地面上的运动问题，讨论并设计了如图所示的路面，其中是倾角为的斜面，凹圆弧和凸圆弧的半径均为R，且D、F两点处于同一高度，B、E两点处于另一高度，整个路面无摩擦且各段之间平滑连接。在斜面上距离水平面高度为h（未知量）的地方放置一个质量为m的小球（可视为质点），让它由静止开始运动。已知重力加速度为g，取。
（1）当时，求小球经过最低点C时，路面受到的压力；
（2）若小球一定能沿路面运动到F点，求h的取值范围；
（3）在某次试验中，小球运动到段的G点时，重力功率出现了极大值，已知该点路面倾角，求h的值。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）从静止释放到C点过程中，根据机械能守恒
在C点由牛顿第二定律
联立解得
由牛顿第三定律得路面受到的压力为
方向竖直向下；
（2）分析可知小球能沿路面到达F点即可通过E点，刚好到达F点时有
根据机械能守恒有
联立解得
故可知h的范围为
（3）设在G点时速度为，根据机械能守恒
该处重力的瞬时功率为
联立解得
设
，
讨论函数的极值，即
展开得
对y求导得
根据题意时取极大值，可知此时，将代入得