湖南省长沙市2022-2023学年高三上学期新高考适应性考试物理试题含解析

长沙市2023年新高考适应性考试物理注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于物体的运动和力的关系，下列说法正确的是()A.做匀速直线运动物体，所受合力可能不为零 B.做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变C.做匀速圆周运动物体，所受合力一定不变 D.做曲线运动的物体，所受合力一定发生变化2.我国核能发展采取“三步走”战略——“热堆—快堆—聚变堆”。其中快堆采用易裂变的钚作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀；钚裂变成两个中等大小的核，同时释放出快中子，再生区内的铀吸收快中子后转变为铀，铀极不稳定，经过衰变，进一步转变为钚，从而实现核燃料的“增殖”，对我国实现低碳经济具有十分重要的意义。关于快堆内部的核反应，下列说法正确的是()A.铀的比结合能小于钚的比结合能B.钚变成两个中等大小核的过程是衰变C.冬天的气温低，铀的衰变速度会变慢D.铀吸收中子转变成铀，原子核内的质子数增加3.如图所示为某变压器的工作示意图，定值电阻和分别连在理想变压器原、副线圈上，且，理想变压器原副线圈匝数之比为，变压器原线圈接在交流电源上，则和的功率之比为()A. B. C. D.4.图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，则下列说法正确的是()A.运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态B.运动员在C点速度为0C.运动员下降过程中的加速度不变D.越大，运动员落在着陆坡上的速度越大5.边长为l的正方形线框以初速度水平抛出，在其正下方有一宽度为、水平足够长的垂直于纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。cd边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动。以cd边刚离开磁场时为计时起点，此后线框的加速度与其竖直方向位移的关系图像可能正确的是(忽略空气阻力，线框在此过程中不发生转动，取竖直向下为正方向)()A. B.C. D.6.高速公路上的标志牌使用的“回归反光膜”内含有球体反射元件。如图所示，反光膜内均匀分布着直径的球形细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，某一入射光线经玻璃珠依次发生折射、反射、折射后，出射光线恰好与入射光线平行，则此入射光线与出射光线间的距离为()A. B. C. D.7.我们把两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。面积足够大的平行板电容器，两极板之间的距离为d，将电容器接在电压恒定的电源两端，规定无穷远处电势为0。将带电量极小的电偶极子用长度为l的绝缘轻杆连接，将其从无穷远处移到电容器两极板之间处于如图所示的状态(杆和极板垂直)，移动电偶极子的过程中电场力做功为W；将两极板分别围绕O、点顺时针旋转，如图中虚线所示，仍将绝缘轻杆连接的电偶极子从无穷远处移动到同一位置，此过程中电场力做功为()A0 B.W C. D.二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。8.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶的，图像如图所示，时两车恰好相遇。下列说法正确的是()A.时，甲车在乙车后方处 B.内，两车间的距离先减小后增大C.时，甲乙两车再次相遇 D.再次相遇前，两车间的最大距离为9.太空中的两颗小行星(S星和N星)的运动可视为在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动，测得两小行星之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知S星距太阳的距离大于N星距太阳的距离，仅考虑两小行星与太阳之间的引力。则关于S星和N星的说法正确的是()A.S星的轨道半径为 B.S星与N星的周期之比为C.S星与N星的线速度之比为 D.S星的角速度为10.人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震，减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波，时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是()A.该地震波的周期为 B.该地震波沿x轴正方向传播C.该地震波沿x轴传播的速度为 D.时，处的质点处于波峰11.如图甲所示，在水平面内放置有一个超导平板，在处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在区域产生的附加磁场，相当于在处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式：，k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值时，圆环刚好能悬浮在处，此时()A.圆环对超导平板的作用力大小为B.超导平板在圆环处产生的附加磁场的磁感应强度C.圆环内的电流D.圆环内的电流三、非选择题：共52分。12.实验小组为了测量某定值电阻的阻值。使用的实验器材如下：A.两个完全相同的电压表(量程为，阻值大约)B.待测电阻C.定值电阻D.电源(电压恒定，约为，内阻不计)E.开关、导线若干(1)按图甲连接好电路。闭合开关。将单刀双掷开关，拨向接线柱1，电压表读数如图乙所示，其读数为___________V；然后再将开关拨向接线柱2，电压表的读数如图丙所示；(2)实验小组的同学把当作理想电表处理，根据串联电路中电压与电阻的关系，得出___________(计算结果保留4位有效数字)，你认为由于电压表内阻的影响，使得测量值和真实值相比会___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)13.小明和小海约定周末在家里各自找器材测定当地重力加速度。(1)小明同学用手机拍摄小球自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。小明从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度尺如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，小明将测量小球位置时的数据记录在下表中，请帮助小明完成表格。小球的位置图(a)图(b)图(c)刻度尺的读数(cm)2.002595___________(2)小明测得重力加速度大小为___________(保留两位小数)。(3)小海在家里找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，具体操作如下：用刻度尺测量ON间细线的长度l，将挂件拉开一个大约的角度，然后由静止释放，从挂件摆至最低处开始用手机计时，测出多次全振动的总时间并计算出单摆的周期T。小海改变ON间细线的长度先后做了两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为和，(已知小于)，由此测得的重力加速度为___________。(用表示)(4)小明和小海在实验过程中，有很多因素都会影响重力加速度测量的精度，请说出一个对小明和小海实验测量精度都有影响的因素_________。14.某学校举行校庆，准备放飞气球渲染气氛。当天上午10点，学校地表附近的气温为，大气压强为，此时气球体积为。气球内充的氦气可视为理想气体，气球内外气压差很小，可以忽略。(1)正午时地表附近气温达到，大气压仍为，此时气球的体积多大？(2)已知在距地面高处的大气压强为，若气球升到高处时体积变为，则此时高处的气温为多少？15.科学家们用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，有一中轴线沿x轴的平行板器件，上极板带正电，间距的两极板间电压，极板间存在着匀强磁场。一束带电量大小为，质量，速率的粒子从平行板器件左侧射入，恰好能沿中轴线从平行板器件右侧射出。不计带电粒子的重力及粒子间相互作用。(1)求极板间的匀强磁场的大小；(2)在平面的第一象限存在着平行于纸面的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，电场方向斜向左上方且与x轴负方向夹角的正切值。粒子从极板右侧射出后，沿虚线从O点进入第一象限，在点处可观测到速度大小为的粒子。求：①粒子从O点运动到P点的过程中电场力对粒子做的功；②电场强度大小。16.如图甲所示，一长的传送带以速度做匀速运动，质量的小物块与传送带之间的动摩擦因数。在传送带的C端，用长为的细线悬挂着一个质量为的小球，小物块与小球均可视为质点，从A端无初速释放小物块，取重力加速度g为，忽略一切空气阻力。(1)求小物块从释放到运动到C端所用的时间；(2)小物块运动到C端与小球发生碰撞，在此后的过程中细线始终没有发生弯曲，求碰撞过程中小物块与小球组成的系统损失机械能的范围。(3)若传送带的传送区域为水平面ABCD，宽，如图乙所示，从A点以平行于AB方向的速度将小物块射出，求小物块离开传送带时与D点的距离。长沙市2023年新高考适应性考试物理注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于物体的运动和力的关系，下列说法正确的是()A.做匀速直线运动的物体，所受合力可能不为零 B.做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变C.做匀速圆周运动的物体，所受合力一定不变 D.做曲线运动的物体，所受合力一定发生变化【答案】B【解析】【详解】A．做匀速直线运动的物体，所受合力一定零，A错误；B．加速度不变的运动是匀变速运动，因此做匀加速直线运动的物体，所受合力一定不变，B正确；C．做匀速圆周运动的物体，所受合力一定指向圆心，因此合力一定变化，C错误；D．做曲线运动的物体，合力与运动方向不同向，但所受合力可能不变，比如平抛运动，D错误；故选B。2.我国核能发展采取“三步走”战略——“热堆—快堆—聚变堆”。其中快堆采用易裂变的钚作燃料，在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀；钚裂变成两个中等大小的核，同时释放出快中子，再生区内的铀吸收快中子后转变为铀，铀极不稳定，经过衰变，进一步转变为钚，从而实现核燃料的“增殖”，对我国实现低碳经济具有十分重要的意义。关于快堆内部的核反应，下列说法正确的是()A.铀的比结合能小于钚的比结合能B.钚变成两个中等大小核的过程是衰变C.冬天的气温低，铀的衰变速度会变慢D.铀吸收中子转变成铀，原子核内的质子数增加【答案】A【解析】【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，铀衰变成钚，是由不稳定的铀生成较稳定的钚，所以铀的比结合能小于钚的比结合能，故A正确；B．钚变成两个中等大小核的过程并未释放粒子，不属于衰变，故B错误；C．原子核的半衰期不随物理环境和化学环境的改变而改变，只由原子核内部结构决定，故C错误；D．铀吸收中子转变成铀，核内中子数增加，质子数不变，故D错误。故选A。3.如图所示为某变压器的工作示意图，定值电阻和分别连在理想变压器原、副线圈上，且，理想变压器原副线圈匝数之比为，变压器原线圈接在交流电源上，则和的功率之比为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由电压与匝数的关系可得，副线圈两端的电压为则和的功率分别为，联立对比可得故选C。4.图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示，先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台，从B点离开跳台，C点为运动轨迹最高点，之后落在着陆坡上的E点。若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点，则下列说法正确的是()A.运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态B.运动员在C点速度为0C.运动员下降过程中的加速度不变D.越大，运动员落在着陆坡上的速度越大【答案】C【解析】【详解】A．运动员离开B点后的上升过程中，加速度为g，则处于失重状态，选项A错误；B．运动员在C点时具有水平速度，即速度不为0，选项B错误；C．运动员下降过程中只受重力作用，则加速度不变，选项C正确；D．从A点到E点，由动能定理越大时，运动员从B点做斜抛运动的抛射角越大，则落到斜面上时的位置可能在E点上方，则此时hAE变小，则落到斜面的速度变小，选项D错误。故选C。5.边长为l的正方形线框以初速度水平抛出，在其正下方有一宽度为、水平足够长的垂直于纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。cd边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动。以cd边刚离开磁场时为计时起点，此后线框的加速度与其竖直方向位移的关系图像可能正确的是(忽略空气阻力，线框在此过程中不发生转动，取竖直向下为正方向)()A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．线框完全离开磁场后的运动为的匀加速运动，由题意可知，加速度恒为+g，AB错误；C．cd边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，所受安培力等于重力，线框完全进入磁场后的运动为的匀加速运动，故cd边刚离开磁场时竖直方向的分速度大于cd边刚进入磁场时竖直方向的分速度，所受安培力大于重力，可知cd边离开磁场时的过程中做加速度减小的减速运动，根据C选项的图像，ab边出磁场时，加速度为零，安培力等于重力，即此时的速度刚好等于cd边进入磁场时的速度；而从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场，物体的加速度为g，位移为l；接下来再运动位移为l时，加速度均小于g，ab边刚出磁场时速度肯定大于ab刚进入磁场时的速度，所以加速度不可能为零，C错误；D．cd边刚出磁场时的速度大小不确定，线框的加速度大于g、等于g和小于g均有可能，D正确。故选D。6.高速公路上的标志牌使用的“回归反光膜”内含有球体反射元件。如图所示，反光膜内均匀分布着直径的球形细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，某一入射光线经玻璃珠依次发生折射、反射、折射后，出射光线恰好与入射光线平行，则此入射光线与出射光线间的距离为()A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】光路如图所示根据对称性以及几何关系可知根据折射定律有联立以上两式可得故入射线与出射线的距离为故选D。7.我们把两个等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。面积足够大的平行板电容器，两极板之间的距离为d，将电容器接在电压恒定的电源两端，规定无穷远处电势为0。将带电量极小的电偶极子用长度为l的绝缘轻杆连接，将其从无穷远处移到电容器两极板之间处于如图所示的状态(杆和极板垂直)，移动电偶极子的过程中电场力做功为W；将两极板分别围绕O、点顺时针旋转，如图中虚线所示，仍将绝缘轻杆连接的电偶极子从无穷远处移动到同一位置，此过程中电场力做功为()A.0 B.W C. D.【答案】B【解析】【详解】设初始时刻电场强度为，则正负电荷所在点的电势分为和，则其电势能为则电场力做功现将两极板旋转，场强变为则故故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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。8.甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶的，图像如图所示，时两车恰好相遇。下列说法正确的是()A.时，甲车在乙车后方处 B.内，两车间的距离先减小后增大C.时，甲乙两车再次相遇 D.再次相遇前，两车间的最大距离为【答案】ABD【解析】【详解】A．图像与时间轴围成面积表示位移，在0-5s内，甲车比乙车多运动时两车恰好相遇，则时，甲车在乙车后方处，故A正确；B．在0-5s内，甲在乙后方且甲的速度大于乙，则两车间的距离在减小，时两车恰好相遇，在5-10s内，甲车在乙车前方且速度大于乙，则两车距离在增大，故B正确；C．图像与时间轴围成的面积表示位移，由图可知，10-30s内两车的位移相同，则时，两车的距离等于10s时两车的距离，由上分析可知，此时甲在乙前方，故C错误；D．t=20s时，两车的速度相等，此时距离最大，在0-20s内，甲比乙多运动的距离为时，甲车在乙车后方处，故两车间的最大距离为100m，故D正确。故选ABD。9.太空中的两颗小行星(S星和N星)的运动可视为在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动，测得两小行星之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知S星距太阳的距离大于N星距太阳的距离，仅考虑两小行星与太阳之间的引力。则关于S星和N星的说法正确的是()A.S星的轨道半径为 B.S星与N星的周期之比为C.S星与N星的线速度之比为 D.S星的角速度为【答案】AB【解析】【详解】A．设S星距太阳的距离为，N星距太阳的距离为，，根据图像有联立解得故A正确；B．两小行星均绕太阳运动，设S星与N星的周期分别、为根据开普勒第三定律有可解得故B正确；C．根据可得故C错误；D．根据图像可知，经过时间T两小行星再次相距最近，有结合联立解得故D错误。故选AB。10.人们通过研究地震波的发生、传播等规律来了解地震，减少地震带来的危害。某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波，时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波谷。下列说法正确的是()A.该地震波的周期为 B.该地震波沿x轴正方向传播C.该地震波沿x轴传播的速度为 D.时，处的质点处于波峰【答案】BC【解析】【详解】A.由题可知，处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波谷，则有解得故A错误；B由乙图知x=-1km处质点在0时刻振动方向向上，对应到甲图中，根据“上下坡法”可知，波沿x轴正向传播，故B正确；C由甲图知，波长λ=4km，则波速为故C正确；D由题知，故处的质点在此时的状态与的状态相同；在t=0时刻，处的质点处于平衡位置向下振动，故经，它将处于波波谷，故D错误。故选BC。11.如图甲所示，在水平面内放置有一个超导平板，在处有一质量为m、半径为r、环心在z轴上的水平匀质金属圆环，且。在圆环内通入电流，在圆环磁场的作用下超导平板内形成感应电流，产生附加磁场。可以证明，超导平板内感应电流在区域产生的附加磁场，相当于在处对称地放置一个半径也为r的镜像圆环电流所产生的磁场，镜像圆环内的电流与原圆环电流大小相等方向相反。已知长直通电导线在空间中某点激发的磁场的磁感应强度满足下列关系式：，k为常数，I为通过直导线的电流，x为此点与直导线的垂直距离。设重力加速度为g。当环内电流达到恒定值时，圆环刚好能悬浮在处，此时()A.圆环对超导平板的作用力大小为B.超导平板在圆环处产生的附加磁场的磁感应强度C.圆环内的电流D.圆环内的电流【答案】AC【解析】【详解】A．根据圆环的平衡和牛顿第三定律可判断，圆环对超导平板的作用力大小等于圆环重力，A正确；B．由于，因此两圆环近似看作两根平行长直导线，圆环所在处的磁感应强度B由镜像圆环产生，则由题目条件可知B错误；CD．由于两导线间的电流反向，因此上面圆环所受的安培力方向竖直向上，大小为故又由于圆环恰好悬浮，故计算可得C正确，D错误故选AC。三、非选择题：共52分。12.实验小组为了测量某定值电阻的阻值。使用的实验器材如下：A.两个完全相同的电压表(量程为，阻值大约)B.待测电阻C.定值电阻D.电源(电压恒定，约为，内阻不计)E.开关、导线若干(1)按图甲连接好电路。闭合开关。将单刀双掷开关，拨向接线柱1，电压表读数如图乙所示，其读数为___________V；然后再将开关拨向接线柱2，电压表的读数如图丙所示；(2)实验小组的同学把当作理想电表处理，根据串联电路中电压与电阻的关系，得出___________(计算结果保留4位有效数字)，你认为由于电压表内阻的影响，使得测量值和真实值相比会___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)【答案】①.2.60②.1857③.相等【解析】【详解】(1)电压表的量程为，分度值为，读数时要估读到分度值的下一位，因此电压表的读数为2.60V；(2)由丙图读出根据串联电路中电压与电阻的关系有计算得到若考虑电压表内阻的影响，当开关拨向接线柱1时，电压表和待测电阻并联的总电阻为则二者分得电压为同理，当开关拨向接线柱2时，电压表和电阻箱分得电压为则有故测量值与真实值相等。13.小明和小海约定周末在家里各自找器材测定当地的重力加速度。(1)小明同学用手机拍摄小球自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。小明从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度尺如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，小明将测量小球位置时的数据记录在下表中，请帮助小明完成表格。小球的位置图(a)图(b)图(c)刻度尺的读数(cm)2.0025.95___________(2)小明测得重力加速度大小为___________(保留两位小数)。(3)小海在家里找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，具体操作如下：用刻度尺测量ON间细线的长度l，将挂件拉开一个大约的角度，然后由静止释放，从挂件摆至最低处开始用手机计时，测出多次全振动的总时间并计算出单摆的周期T。小海改变ON间细线的长度先后做了两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为和，(已知小于)，由此测得的重力加速度为___________。(用表示)(4)小明和小海在实验过程中，有很多因素都会影响重力加速度测量精度，请说出一个对小明和小海实验测量精度都有影响的因素_________。【答案】①.76.75##76.76##76.74②.9.66##9.67③.##④.空气阻力的影响##刻度尺测量(读数)不精确##手机计时不精确【解析】【详解】(1)[1]根据表中对前面两图读数可知，小明是根据小球上沿对齐的刻度读数，所以第3幅图也要根据上沿对齐的刻度读数(2)[2]根据图可知三幅图中小球中心对应的刻度值分别为：根据逐差法求解加速度的方法可得：(3)[3]设摆长与细线长度之间的差值为X，根据单摆周期公式可得联立方程解得(4)[4]空气阻力的影响；刻度尺测量(读数)不精确；手机计时不精确等均给分。14.某学校举行校庆，准备放飞气球渲染气氛。当天上午10点，学校地表附近的气温为，大气压强为，此时气球体积为。气球内充的氦气可视为理想气体，气球内外气压差很小，可以忽略。(1)正午时地表附近气温达到，大气压仍为，此时气球的体积多大？(2)已知在距地面高处的大气压强为，若气球升到高处时体积变为，则此时高处的气温为多少？【答案】(1)；(2)(或)【解析】【详解】(1)由题意可知此过程为等压变化过程，由盖-吕萨克定律知且解得(2)由理想气体状态方程解得15.科学家们用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示，有一中轴线沿x轴的平