湘豫名校2024-2025学年高三上学期9月新高考适应性调研考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湘豫名校联考2024—2025学年新高考适应性调研考试物理注意事项：1．本试卷共7页。时间75分钟，满分100分。答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置，并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上，然后认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将试卷和答题卡一并收回。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.地铁列车出站过程简化如下：列车先从静止开始做匀加速运动，达到某一速度后做匀速运动。若列车做直线运动，其位移与时间的关系图中符合实际的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】取一段时间微元∆t，根据可知x-t图像切线的斜率代表速度，列车从静止开始做匀加速运动，切线的斜率从零逐渐增加，达到某一速度后匀速运动，切线的斜率保持不变，该段为倾斜的直线。故选B。2.瓶子吞鸡蛋的实验过程如下：先将敞口的玻璃瓶中的空气加热，再将剥皮的熟鸡蛋放于瓶口，过一会发现鸡蛋慢慢被挤压吸入瓶中，如图所示。鸡蛋被吸入还未落下的过程中，瓶中气体可视为理想气体，质量不变。鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时，关于瓶中气体，下列说法正确的是（）A.每个气体分子的动能都减小B.此过程气体从外界吸热C.气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量减小D.气体压强和热力学温度的比值减小【答案】C【解析】A．刚开始鸡蛋放于瓶口，瓶内气体温度大于环境温度，由于热传递，瓶内气体温度逐渐降低，分子平均动能减小，由于分子动能遵循统计规律，单个分子动能增减是不确定的，故A错误；B．根据热力学第一定律分子总动能减小，∆U为负，瓶中气体体积减小，外界对气体做正功，W为正，所以Q为负，气体向外界放热，故B错误；C．瓶内气压减小，外界大气压不变，鸡蛋所受内外两侧的压力差变大，慢慢被挤压吸入瓶中，设面积S的气体压力为F，经过时间t，压力的冲量大小为I，则压强为瓶内气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量在数值上等于压强，故C正确；D．根据理想气体状态方程可得V减小，可得气体压强和热力学温度比值增加，故D错误。故选C。3.如图，一块太阳能电池板面积，中午正对太阳光时发电功率。电池板光电转换效率为日地距离为亿千米。可估算出太阳内部由于核聚变每秒亏损的质量最接近的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由爱因斯坦质能方程，可知太阳内部由于核聚变，每秒释放的能量这些能量以光的形式向四面八方均匀辐射。太阳能电池板接收到太阳辐射功率为太阳能电池板发电功率可得太阳每秒亏损的质量为故选C。4.小明站在水池边从同一位置先后向水面扔出两个石子，第一次入水点为a，第二次入水点为b。两次石子达到的最大高度相同，如图所示。若不计空气阻力，两次比较，下列说法正确的是（）A.第一次扔出石子的速度大B.第一次石子入水的速度大C.第一次石子到达最高点的速度大D.两次石子在空中运动的时间相等【答案】D【解析】D．斜抛运动的竖直分运动为竖直上抛运动，两次石子达到的最大高度相同，抛出点和落点高度也相同，说明两次的竖直分运动相同，即两次扔出石子的竖直分速度相同，两次石子落水的竖直分速度也相同。由可知两次石子在空中运动的时间相等。故D正确。ABC．石子水平分运动为匀速直线运动，由可知第一次石子水平分位移较小，说明第一次石子水平分速度较小，到达最高点时的速度小，由可知第一次扔出石子的速度小，由第一次扔出石子入水时的速度小。故ABC错误。故选D。5.如图，嫦娥六号于2024年6月2日6时23分成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。着陆前探测器先在离月面高度为h的圆轨道做周期为T的圆周运动，随后实施降轨，当离月面高度为100m时悬停避障。这时反推发动机向下喷出气体的速度大小为v，探测器质量为m，月球半径为R，若不计探测器质量的变化，发动机每秒喷出气体的质量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】设月球质量为，探测器在圆轨道运动时，有设月球表面重力加速度为，有探测器悬停时，发动机推力设时间喷出气体质量为，由动量定理联立可得发动机每秒喷出气体的质量为故选B。6.如图，在边界MN上方足够大的空间内存在垂直纸面向外的匀强磁场。两粒子核与核同时从MN上P点以相同的动能沿纸面飞入磁场，又同时从另一位置Q（图中未画出）飞出磁场。不计粒子重力及二者间的相互作用。二者在P点处速度方向间的夹角为（）A.30° B.45° C.60° D.90°【答案】B【解析】粒子的运动轨迹，如图所示两粒子电荷量相等，质量为由周期公式可得两粒子在磁场中运动的时间相等，由可知所以若二者飞入磁场的动能相等，由可得时，三角形为等腰三角形，可知两粒子入射速度方向间夹角为45°。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。7.户外徒步穿越活动日益流行，但也蕴含很大的风险。人要想通过急流到达河岸时，需要安全绳两端锚固在河流两岸。甲图是错误方法，两锚点连线垂直水流方向，易造成危险情况。乙图是正确方法，两锚点连线与水流方向成大约45°角，对岸锚点位于下游。人通过急流时需要将短绳一端通过滑轮挂在安全绳上，短绳另一端系在人身上。假如水流冲力远大于人的控制力，忽略滑轮的摩擦，图中b、c处位于两岸连线中点。下列分析正确的是（）A.当人位于甲图a位置时，人处于平衡状态而无法移动B.当人位于甲图b位置时，人处于平衡状态而无法移动C.当人位于乙图c位置时，人会向对岸移动D.当人位于乙图c位置时，人处于平衡状态而无法移动【答案】BC【解析】A．滑轮没有摩擦，滑轮两端安全绳上张力大小相等，安全绳对滑轮的合力沿安全绳张开角度的角平分线方向，当人位于甲图a位置时，安全绳对滑轮的合力指向上游偏向对岸，在水流冲击下，人会向河流中央处移动，故A错误；B．当人位于甲图b位置时，安全绳对滑轮的合力指向上游，人处于平衡状态，水流冲力远大于人的控制力，人被锁定在该位置无法脱身，易造成危险情况，故B正确；CD．当人位于乙图c位置时，安全绳对滑轮的合力指向上游偏向对岸，在水流冲击下，人会继续向对岸移动，从而顺利渡河，故C正确，D错误。故选BC。8.如图，一均匀带正电圆环固定放置，O为圆心，OQ连线与圆环的中轴线重合。OQ连线上各处P点电场强度最大。一电子从O点以初动能5eV沿OQ方向飞出，到达Q处动能变为3eV。规定无限远处电势为零。下列说法正确的是（）A.O处电场强度为零，电势也为零B.OQ连线上各处P点电势最高C.电子从O到Q加速度先增大后减小D.Q处电势比O处低2V【答案】CD【解析】A．根据场强叠加原理和对称性可知，处合场强为零，连线上各处场强方向均由指向。由于沿电场线方向电势降低，无限远处电势为零，所以处电势大于零。故A错误；B．由到电势降低。故B错误；C．连线上各处点电场强度最大，由到场强先增加后减小，电子受电场力先增大后减小，所以电子从到加速度先增大后减小。故C正确；D．电子从到根据动能定理有可得又所以处电势比处低2V。故D正确。故选CD。9.单摆在竖直平面内摆动，当摆线与竖直方向的夹角为θ时，用拉力传感器可实时测出摆线拉力F，得到F与cosθ的图像为如图所示的一段线段。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.单摆最大摆角为30° B.摆球重力为1NC.摆球的最大加速度为g D.摆长为1m【答案】BC【解析】AB．设摆长为L，摆球质量为m，最大摆角为θ0，当摆线与竖直方向的夹角为时θ，设摆球速度为v，摆线拉力为F，由机械能守恒知由向心力公式知可得当θ=0时，摆线拉力最大，有当θ=θ0时，摆线拉力最小，有可得，，故A错误，B正确；C．当θ=0时，摆球加速度最大，有可得故C正确；D．由前述分析可知，摆线最大拉力、最小拉力与摆长无关，根据题图中信息无法求出摆长，故D错误。故选BC。10.如图，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。水平光滑且足够长的平行导轨间距为L，电源电动势为E，内阻为r，电容器电容为C，开始不带电。一长度略大于L的导体杆垂直导轨放置，与两导轨接触良好，开始处于静止状态。导体杆质量为m，导体杆在导轨间的电阻为R，导轨电阻不计。现把开关拨到1，导体杆开始加速，经过足够长时间，速度达到稳定值。再把开关拨到2，导体杆开始减速，经过足够长时间，速度达到稳定值。下列说法正确的是（）A.开关拨到1瞬间，导体杆的加速度大小为B.C.开关拨到2瞬间，导体杆加速度大小为D.【答案】AD【解析】A．开关拨到1瞬间，导体杆的速度为零，还没有产生动生电动势，回路电流导体杆受到的安培力导体杆加速度大小为故A正确；B．导体杆做加速度逐渐减小的加速运动过程中，当加速度减小到零时，速度达到稳定值。此时导体杆产生的动生电动势等于电源电动势，有可得故B错误；C．开关拨到2，导体杆相当于电源，开始给电容充电。开关拨到2的瞬间，电容带电荷量为零，设此时电流为，可得导体杆受到的安培力导体杆加速度大小为故C错误；D．导体杆做加速度逐渐减小的减速运动过程中，当速度达到稳定值时，电容器充电的电荷量达到。导体杆产生的动生电动势等于电容器两端电压，有当导体杆速度为时，设电流为，取一段时间微元，速度变化。由动量定理知全过程求和可得联立，可得故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.某同学利用等腰直角玻璃砖测玻璃的折射率。主要步骤如下：①将白纸平铺在木板上，在白纸上画直线MN，将玻璃砖底边与MN重合，在纸上标记玻璃砖顶点a；②将大头针竖直插在合适的位置，再移动大头针，用视线观察，在挡住和玻璃砖顶点a处竖直插入；③移走玻璃砖和大头针，过作直线交MN于O点，用圆规以O为圆心、以Oa为半径画圆，交于b点，如图。请接着完成后续实验步骤，算出玻璃的折射率n。（1）在图中画出所需的辅助线，并标注相应的字母。（2）玻璃折射率计算公式为：___________。（用相应字母符号表示）（3）请提出一条减少实验误差的方案：______________________。【答案】（1）（2）（3）改变插针位置，重复实验，多次测量取平均值【解析】【小问1详解】如图所示，过作的垂线，过作的垂线，垂足为，过作的垂线，垂足为。【小问2详解】玻璃折射率计算公式为【小问3详解】减少实验误差的方案：改变插针位置，重复实验，多次测量取平均值。12.为了尽量准确测量水果电池的电动势E和内阻r，学习小组设计了如图甲所示的电路图。电压表的内阻记为RV，但阻值未知。主要实验步骤如下：①根据电路图，连接实物图；②调节电阻箱R到合适的值，闭合开关S1，单刀双掷开关S2拨到a，记录微安表的示数Ⅰ及电压表示数U1；再将S2拨到b，记录电压表示数U2；③改变电阻箱R的阻值，重复实验，记录多组数据；④利用描点作图，在坐标纸上画出图像及图像分别如图乙、图丙所示。请回答下列问题。（1）根据图甲，完成图丁中的实物图连线_____。（2）某次微安表指针如图戊所示，则读数为___________。（3）图乙中拟合的直线斜率为k1，则电压表内阻RV=___________。（4）图丙中拟合的直线截距为b，斜率为k2，则电源电动势的表达式为E=___________，内阻的表达式为r=___________。【答案】（1）（2）160µA（3）k1（4）【解析】小问1详解】实物连接图如图所示，注意电流表、电压表的正负接线柱，电流应从正接线柱流入【小问2详解】微安表最小分度值为5µA，可估读到最小分度值的即1µA，读数为160µA。【小问3详解】开关S2拨到a时，由欧姆定律有可以看出U1-I图像的斜率为【小问4详解】[1][2]开关S2拨到b时，电压表和电阻箱的并联电阻由闭合电路欧姆定律知可得等式两边同时取倒数，整理得可以看出图像的斜率为截距为可得，13.位于坐标原点的波源，在时开始振动，形成一列简谐波沿x轴正方向传播，其振动图像如图所示，时波到达P点，时波到达Q点。已知P、Q平衡位置间的距离为3m。（1）求波长λ、波速v及Q点的振动方程；（2）当Q点走过的路程为10cm时，求P点走过的路程s及此时离开平衡位置的位移y。【答案】（1）；；当时，；当时，（2）；【解析】【小问1详解】由振动图像可知，周期，振幅，波沿轴正方向匀速传播，从到过程，有波长对点，当时，波还未到达，有当时，点开始振动其中所以点的振动方程为当时，当时【小问2详解】当点走过的路程为10cm时，点振动了P点振动了走过的路程此时处于波谷，离开平衡位置的位移14.如图，在光滑水平地面上，A、B、C三个物块质量均为m，A、B间用劲度系数大小为k的轻质弹簧连接，开始时弹簧处于原长，B、C接触不粘连。现给物块A一瞬时冲量，使其获得水平向右的初速度v0。在以后的运动中弹簧始终在弹性限度内，弹簧弹性势能的表达式为（x为弹簧相对原长的形变量）。求：（1）物块C的最大加速度a及最大速度vC；（2）若其他条件不变，只改变物块C的质量，求物块C可能获得的最大动能Ek。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详解】当弹簧第一次压缩到最短时，弹簧弹力最大，B、C加速度最大，这时A、B、C速度相同，设为v，物块A、B、C三者组成的系统动量守恒，有由能量守恒，有联立解得对B、C，由牛顿第二定律，有可得当弹簧第一次恢复原长时，B、C分离，C速度达到最大，设A速度为v1，B、C速度为v2，对A、B、C系统动量守恒，有由能量守恒，有联立解得，所以C的最大速度为【小问2详解】设物块C