内容正文:
2025年高考适应性训练
物 理 试 题(二)
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国自主研发的“玲龙一号”核反应堆,是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆,核反应方程为,反应产物会发生衰变。已知核和的质量分别是和为,光速。则下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中的
B. 核的比结合能大于核的比结合能
C. 的衰变方程为
D. 一个铀核裂变放出的核能约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可得
解得
A错误;
B.核裂变过程存在质量亏损,释放能量,核比核更稳定,则核的比结合能小于核的比结合能,B错误;
C.发生衰变的方程为
C错误;
D.一个铀核裂变放出的核能约为
代入数据可得
D正确。
故选D。
2. 如图甲所示抖空竹作为活态遗产,既延续了千年文化基因,又在现代焕发新生。在某次抖空竹表演时,表演者的左右手所持杆和空竹位置如图乙所示,此时左手高于右手,轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角,空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动,只人为改变一个条件,始终保持空竹处于平衡状态,不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变小
B. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变大
C. 若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
D. 若使左手持杆以右杆为圆心缓慢顺时针画圆弧移动至的过程中,绳子拉力不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设两段绳子之间的夹角为,由平衡条件可知
解得
设绳子的总长度为L,两杆之间的水平距离为s,悬挂点两边的绳子长度分别为,L2,由几何关系知
解得
若更换为更长的轻绳,L变大,变小,变大,所以绳子的拉力变小,故A正确;B错误;
C.左手持杆缓慢竖直向下移动,L,s都不变,则不变,所以拉力不变,故C错误;
D.左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动,s变大,则变大,变小,绳子拉力变大,故D错误。
故选A。
3. 劳埃德是一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示,S为单色点光源,M为一平面镜。S发出的光直接照到光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上,这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。某次实验,S发出波长为400nm的单色光,虚线上方的第3条暗条纹出现在N处。已知当光从光疏介质射向光密介质时,反射光会产生π大小的相位突变,即发生半波损失,则下列说法正确的是( )
A. 若将光源S下移少许,光屏上的条纹间距将变小
B. 若将平面镜M右移少许,光屏上的条纹间距将变大
C. 若将光屏向左平移到平面镜右端B处,光屏上与B接触处出现亮条纹
D. 若光源S发出波长为600nm的单色光,光屏上N处将出现第2条暗条纹
【答案】D
【解析】
【详解】AB.缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源,由双缝干涉相邻两条亮纹间距公式
其中,
若将缝光源S下移少许,则h变小,可知光屏上的条纹间距将变大;若将平面镜M右移少许,则不影响光源的像的位置,则光屏上的条纹间距不变,故AB错误;
C.若将光屏向左平移到平面镜右端B处,由于半波损失,入射波与反射波之间附加半个波长的波程差,即B处出现暗条纹,故C错误;
D.根据可知,
解得
已知S发出波长为400nm的单色光,虚线上方的第3条暗条纹出现在N处,则缝光源S发出波长为600nm的单色光,光屏上N处将出现第2条暗条纹,故D正确。
故选D。
4. 长征五号遥八运载火箭将嫦娥六号探测器准确送入地月转移轨道,图为嫦娥六号降落月球表面过程的轨道示意图,嫦娥六号从椭圆轨道2经近月点A变轨到圆轨道1。已知引力常量为G,月球半径为R,轨道1距离月球表面的高度为h1,嫦娥六号在轨道1上环绕月球运动的周期为T,轨道2上的远月点B距离月球表面的高度为h2。忽略月球自转,下列选项正确的是( )
A. 嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度大
B. 嫦娥六号在轨道1上的向心加速度与月球表面重力加速度的比值为
C. 由题目信息可求得月球的密度为
D. 由题目信息无法求出嫦娥六号在轨道2上环绕月球运动的周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.嫦娥六号在轨道1上经过A点变轨到轨道2上,需要加速做离心运动,因此嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度小,故A错误;
B.嫦娥六号在轨道1上运动时,则有
解得嫦娥六号在轨道1上的向心加速度
同理,在月球表面则有
解得
则嫦娥六号在轨道1上的向心加速度与月球表面重力加速度的比值为,故B正确;
C.在轨道1上根据万有引力提供向心力则有
解得月球的质量
则月球的密度,故C错误;
D.根据开普勒第三定律可得
解得在轨道2上的周期为,故D错误。
故选B。
5. 如图甲,辘轳是古代民间提水设施,由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成,如图乙为提水设施工作原理简化图,某次从井中汲取m=2kg的水,辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m,水斗的质量为0.5kg,井足够深且并绳的质量忽略不计,t=0时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶,其角速度随时间变化规律如图丙所示,g取10m/s2,则( )
A. 水斗速度随时间变化规律为(所涉及物理量均用国际单位制)
B. 井绳拉力大小恒定,其值为25N
C. 0~10s内水斗上升的高度为4m
D. 0~10s内井绳拉力所做的功为255J
【答案】D
【解析】
【详解】A.由丙图知
水斗速度随时间变化规律为
(所涉及物理量均用国际单位制)
A错误;
B.水斗匀加速上升时的加速度
根据牛顿第二定律
解得
井绳拉力大小
B错误;
C.0~10s内水斗上升的高度为
C错误;
D.0~10s内井绳拉力所做的功为
D正确。
故选D。
6. 如图,电荷量分别为+Q和-Q(Q>0)的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上,c、d是四面体的另外两个顶点,E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点,选无穷远处为零电势点。则( )
A. E点的电场强度为零
B. E点的电势与H点的电势相同
C. c、d两点的电场强度大小相等、方向不同
D. 将一检验正电荷从G点移到F点,电荷的电势能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在E点,+Q和-Q的场强方向均由a点指向b点,故合场强由a点指向b点,所以E点电场强度不为零,故A错误;
B.根据等量异种电荷电势分布可知,E、H点处于两电荷连线的中垂面上,两点电势为零,故B正确;
C.因正四面体的边长均相等,故+Q和-Q各自在c、d两点产生的场强大小相等,进一步分析知,在c、d两点,+Q和-Q的场强方向的夹角均为120°,由平行四边形定则可得,c、d两点的合场强大小相等、方向均平行于ab向右,故C错误;
D.因G点电势高于F点,故将检验正电荷从G点移到F点,电势能减小,故D错误。
故选B。
7. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环,其p—V图像如图所示,其中A→B过程气体分子的平均动能不变,下列说法错误的是( )
A. A→B过程,气体的压强与体积乘积是一个定值
B. B→C过程,气体放出的热量比外界对气体做功多
C. C→A过程,气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力减小
D. 再次回到A状态时,气体内能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.A→B过程,气体分子的平均动能不变,可知,此过程气体的温度不变,根据玻意耳定律可知,气体的压强与体积乘积是一个定值,故A正确,不符合题意;
B.B→C过程,气体体积变小,外界对气体做功,气体的压强与体积乘积变小,根据玻意耳定律可知,气体的温度降低,则气体内能减小,根据热力学第一定律可知,气体放出的热量比外界对气体做功多,故B正确,不符合题意;
C.C→A过程,气体体积变大,气体分子密度变小,但压强增大,气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力增大,故C错误,符合题意;
D.再次回到A状态时,气体温度不变,则气体内能不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动。一青少年在一次训练中的运动简化如图所示,青少年以速度v0=6.0m/s从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为30°,最后恰好落在平台上的N点,O、N两点的连线与水平方向夹角也为30°。已知重力加速度g取10m/s2,平台到曲面轨道右侧距离,P点到O点的竖直高度h=0.5m,青少年和滑板(视为质点)总质量m=60kg,忽略空气阻力。青少年在此运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 从O点到N点的运动时间为2s
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为330J
C. 青少年落在N点前瞬间重力的功率为4500W
D. 青少年离ON连线的最远距离为1m
【答案】C
【解析】
【详解】A.从O、N由
联立解得,故A错误;
B.在曲面轨道上由动能定理
解得在曲面轨道上克服摩擦力做的功为,故B错误;
C.落在N点前瞬间竖直方向分速度为
则青少年落在N点前瞬间重力的功率为,故C正确;
D.当垂直ON方向速度减为0时,青少年离ON连线的距离最远,有
解得,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 2024年的国际体联艺术体操世界杯米兰站比赛,于北京时间6月24日凌晨落幕,中国队收获3金1铜。运动员在带操比赛中抖动彩带的一端,某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波,这列简谐横波在时的波形如乙图所示,质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m,质点O的振动方程为。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为2m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 0~2.25s时间内,质点M沿x轴正方向移动的路程为72cm
D. 时质点N第一次到达波峰
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据质点O振动方程,可知周期
图乙可知波长
则波速
故A错误;
B.质点O的振动方程可知,0时刻质点O向下振动,结合图乙同侧法可知,该波沿x轴正方向传播,故B正确;
C.质点只会在平衡位置上下振动,不会随波迁移,故C错误;
D.题意可知质点MN平衡位置距离为
则质点N第一次到达波峰时间
故D正确。
故选BD。
10. 在如图所示的电路中,均为理想电流表,D为理想二极管,是滑动变阻器.已知理想变压器原副线圈匝数比为,定值电阻,.为变压器供电的是一小型发电机,其示意图如图乙,发电机输出电压u随时间t按正弦规律变化如图丙所示.则以下结论正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为零
B. 电流表的示数为
C. 电流表的示数为
D. 滑动变阻器的滑片向上滑动时,电流表的示数将变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图丙可知,发电机输出电动势在 t = 0.01 s 时正好为零,此时意味着线圈磁通量最大值, A 错误;
B.原线圈两端电压的有效值为
又根据理想变压器原来则有
解得
由欧姆定律可得电流表的示数为
B正确;
C.因为与理想二极管串联,导致正弦波形只有一半通过,则有
解得电流表的示数为
C错误;
D.滑动变阻器的滑片向上滑动,其接入电阻值变大,由于副线圈两端的电压不变,则副线圈总电流变小,根据可知,原线圈中电流减小,即电流表的示数变小,D正确。
故选BD。
11. 如图所示,水桶的容积为20L,为取水方便,在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为,剩余水的体积为,水面距出水口的高度h为。取水器每按压一次,向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为,水的密度为,大气压强为,重力加速度为,取水过程中气体温度保持不变,取水器内细管中的水体积可忽略不计,则( )
A. 取水器至少按压2次,水才能从出水口流出
B. 取水器至少按压3次,水才能从出水口流出
C. 若要压出4L水,至少需按压16次
D. 若要压出4L水,至少需按压17次
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设取水器下压n次后,桶中的水才能从出水口流出,以原来桶中空气和打入的空气为研究对象,设开始时压强为p1,体积为V1,则有:p1=p0=1×105Pa,
设桶中空气和打入的空气后来的体积为V2,压强为p2,则有:
由玻意耳定律可得:p1V1=p2V2
要使桶中水能从出水口流出,则有p2>p0+ρgh,其中h=0.5m,联立以上各式解得n>
所以取水器至少按压2次后,桶中水才能从出水口流出,故A正确,B错误;
CD.水桶高度为
装满水时,水面距离出水口高度为
再压出4L水后桶内液面与出水口高度差为
则有p3=p0+ρgh2
代入数据解得p3=1.07×105Pa
由于外界温度保持不变,根据玻意耳定律有n′p0V0+p1V1′=p3V2′
其中:V0=0.3L,V1′=(20-12)L=8L,V2′=(20-12+4)L=12L
代入数据解得n′≈16.1
由此可知,若要再压出4L水,至少需按压17次,故C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图,质量为m的小球穿在固定光滑杆上,与两个完全相同的轻质弹簧相连。开始时将小球控制在杆上的A点,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,两弹簧可绕各自转轴,无摩擦转动。B为杆上的另一个点,与、A、构成矩形,。现将小球从A点释放,两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 小球沿杆在AB之间做往复运动
B. 与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短
C. 小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零
D. 小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2的弹性势能先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.根据对称性可知,小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零,则此过程合力做功等于重力对小球做的功,根据动能定理可知,小球在B点的速度大于0,所以小球到达B点后继续向下运动,小球不会在AB之间做简谐运动,故A错误,C正确;
D.小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2先从伸长状态变为原长,再从原长变为压缩状态,最后再恢复原长,故弹簧2的弹性势能先减小后增大再减小,故D错误;
B.小球从A点运动到B点过程,由于两个弹簧对小球做的总功为零,与没有弹簧时相比,小球运动到B点的速度相等;没有弹簧时,小球运动的加速度为
有弹簧时,加速度先大于,然后加速度逐渐减小,到AB中点时,加速度为,之后加速度小于,则两种情况的图像如图所示
两种情况的图像与横轴围成的面积相等,由图可知与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短,故B正确。
故选BC。
三、非选择题:本题共6个小题,共60分。
13. 如图甲所示是测量A、B两个箱子质量的实验装置,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,另外,该实验小组还准备了一套总质量m0=1.00kg的砝码和刻度尺。
(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中,剩余砝码全部放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度d的读数如图乙所示,其读数为______mm,测得遮光条通过光电门的时间为,则箱子在下落过程中的加速度大小______(用d、、h表示)。
(3)按(1)中操作要求,保持h不变,改变m,测得相应遮光条通过光电门的时间,算出加速度a,得到多组m与a的数据,作出图像如图丙所示,可得A的质量mA=__________kg,B的质量mB=______kg(取重力加速度大小,计算结果保留三位有效数字)。
【答案】 ①. 11.3 ②. ③. 5.00 ④. 2.00
【解析】
【详解】[1]图乙可知游标卡尺精度为0.1mm,则读数为
[2]测得遮光条通过光电门的速度
则箱子在下落过程中的加速度大小
[3][4]对整体有
整理得
结合图丙可知斜率
纵截距
联立解得
14. 某同学设计了一个既能测量电池组的内阻r,又能同时测量未知电阻的阻值的电路。提供的器材如下:
A.电池组(电动势6V,内阻未知)
B.待测电阻(阻值约十欧)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.电流表(量程1mA,内阻约20Ω)
E.电流表(量程3mA,内阻)
F.电阻箱R(最大阻值999.9Ω)
G.定值电阻、、各一只
H.开关一只,导线若干
实验步骤如下:
(1)实验器材连接成如图甲所示的电路,在将电流表改装成6V的电压表时,应选电流表________(选填“”或“”)与定值电阻________(选填“”、“”或“”)串联。
(2)闭合开关,调节电阻箱的阻值,先让电压表V接近满偏,逐渐增加电阻箱的阻值,并分别读出电压表示数U、电流表示数I和对应的电阻箱读数R。
(3)根据记录的电压表V的示数U和电流表A的示数I,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值R为横坐标,描点作图得到如图乙所示的图像,待测电阻________Ω。
(4)若改变电阻箱的阻值R,测得R的最大功率是0.75W,不计电表内阻对电路的影响,则电池组的内阻________Ω。
【答案】 ①. ②. R2 ③. 10 ④. 2
【解析】
【详解】(1) [1][2]由于电流表A2的内阻一定,应选电流表A2,根据欧姆定律有
解得,,故可以将电流表A2与定值电阻R2串联,将其改装成一个量程为6V的电压表。
(3)[3]根据电路图,有
整理,可得
结合图像可知
解得
(4)[4]电阻箱的功率
当时,功率最大,为
解得
15. 某透明介质的剖面如图所示,单色光从M点垂直MN边入射,在OP边恰好发生全反射,该入射光线在OP边上的入射点为OP的中点,该入射光线与OP边的夹角,,,,不考虑多次反射,光在真空中传播的速度大小为c。求:
(1)单色光对该透明介质的折射率;
(2)单色光在该透明介质中传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【详解】(1)由几何关系可知,单色光在OP边恰好发生全反射,入射角
由
解得
(2)由几何关系可知,光在介质中传播的距离
光在介质中的传播速度大小
单色光在该透明介质中传播的时间
解得
16. 如图所示,宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置,空间存在足够宽的竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静置于导轨上,导轨电阻可忽略不计。现给cd一水平向右的初速度v0,对它们之后的运动过程,求:
(1)定性说明ab,cd加速度变化情况;
(2)整个运动过程回路产生的焦耳热为多少?
(3)整个运动过程通过ab的电荷量为多少?
(4)两导体棒间的距离最终变化了多少?
【答案】(1)ab做加速度减小的加速运动,cd做加速度减小的减速运动,两棒共速后做匀速直线运动;(2);(3);(4)
【解析】
【详解】(1)给cd一水平向右的初速度v0,则回路中产生顺时针方向的感应电流,根据左手定则可知,cd将受到向左的安培力,ab受到向右的安培力,根据安培力的计算公式可得
根据牛顿第二定律得
解得
可知两导体棒的加速度均越来越小,即ab做加速度减小的加速运动,而cd做加速度减小的减速运动,两棒共速后做匀速直线运动;
(2)棒ab和cd在运动过程中始终受到大小相等、方向相反的安培力,系统的动量守恒,以向右的方向为正方向,则有
由能量守恒定律得
(3)设整个过程中通过回路的电荷量为q,对cd棒由动量定理得
解得
(4)设最后两根杆相对运动的距离为x,根据电荷量的公式可得
解得
17. 如图所示,在光滑水平而上有一半径为 R、质量为m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平面相切。质量为3m的物块静止在水平面上,右侧有一倾角为的固定粗糙斜面,与水平面平滑连接,斜面高度;质量为2m的小球由圆弧轨道最高点静止释放,小球与物块发生弹性碰撞后,物块滑上斜面,然后滑下,与小球再次碰撞,重力加速度为g,,求:
(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小;
(2)第一次与物块碰后小球的速度大小;
(3)物块与斜面间的动摩擦因数的取值范围。(答案用分数表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球从开始下落至刚好滑离圆弧轨道,相对地面向右运动的距离为,圆弧轨道相对地面向左运动的距离为,由水平方向动量守恒定律可得
其中
解得
【小问2详解】
设小球滑离圆弧轨道时,小球速度大小为,圆弧轨道的速度大小为由水平方向动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
小球与物块发生弹性碰撞,设碰后小球速度为,物块速度为,有
联立解得
小球第一次与物块碰后的速度大小为,方向向左;
【小问3详解】
若物块刚好能运动到斜面顶端,由动能定理得
解得
所以要满足
物块返回至水平面时速度大小必须比小球的大,则返回水平面时的速度为,根据动能定理得
解得
所以要满足
最后,物块能够从斜面上滑下必须满足
解得
综上可得,物块与斜面间的动摩擦因数应满足
18. 如图所示的xOy坐标系内,虚线左侧的区域内存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场1,虚线右侧的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,的区域内存在沿x轴正方向、电场强度大小为4E的匀强电场2。电场1中有一圆筒形粒子加速器平行于x轴放置,质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从加速器的左端飘入(初速度为零),经加速器加速后,从A点()沿x轴正方向进入电场1中,之后从x轴上的D点(,0)进入匀强磁场中,并从坐标原点O进入第一象限的复合场中。不计粒子的重力,求:
(1)加速器左、右两端的电势差和粒子通过D点时的速度;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子在第一象限内离y轴的最远距离和离开D点后第一次通过y轴时的位置坐标。
【答案】(1)Ed,,方向与x轴正方向的夹角为斜向右下
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
设粒子离开加速器时的速度大小为,根据动能定理有
由题意可知,粒子在电场1中做类平抛运动,沿x轴正方向有
沿y轴负方向有
又
联立解得加速器左、右两端的电势差为
设粒子运动到D点时的速度大小为v,根据动能定理有
解得
由
可知粒子通过D点时的速度方向与x轴正方向的夹角为斜向右下。
【小问2详解】
粒子在虚线与y轴之间的磁场中运动时,由带电粒子在磁场中的运动规律可知,粒子在磁场中做圆周运动,根据几何关系可知,圆周运动的轨道半径为
根据洛伦兹力提供向心力,有
联立解得磁感应强度的大小为
【小问3详解】
粒子从坐标原点O进入第一象限,由可知,速度方向与x轴正方向的夹角为向上,大小仍为v。根据左手定则可知,竖直方向的分速度产生的洛伦兹力水平向左,大小为
与粒子在水平方向受到的电场力等大反向。因此粒子在第一象限内的运动可分解为沿y轴正方向的匀速直线运动和在xOy平面内匀速圆周运动,根据
解得粒子做圆周运动的轨道半径
则粒子在第一象限内离y轴的最远距离为
粒子在第一象限内第一次通过y轴时,运动了半个周期,有
解得
故粒子离开D点后第一次通过y轴时的位置坐标为。
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2025年高考适应性训练
物 理 试 题(二)
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国自主研发的“玲龙一号”核反应堆,是全球首个陆上商用模块化小型核反应堆,核反应方程为,反应产物会发生衰变。已知核和的质量分别是和为,光速。则下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中的
B. 核的比结合能大于核的比结合能
C. 的衰变方程为
D. 一个铀核裂变放出的核能约为
2. 如图甲所示抖空竹作为活态遗产,既延续了千年文化基因,又在现代焕发新生。在某次抖空竹表演时,表演者的左右手所持杆和空竹位置如图乙所示,此时左手高于右手,轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角,空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动,只人为改变一个条件,始终保持空竹处于平衡状态,不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变小
B. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变大
C. 若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
D. 若使左手持杆以右杆为圆心缓慢顺时针画圆弧移动至的过程中,绳子拉力不变
3. 劳埃德是一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示,S为单色点光源,M为一平面镜。S发出的光直接照到光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上,这两束光在光屏上叠加发生干涉形成明暗相间条纹。某次实验,S发出波长为400nm的单色光,虚线上方的第3条暗条纹出现在N处。已知当光从光疏介质射向光密介质时,反射光会产生π大小的相位突变,即发生半波损失,则下列说法正确的是( )
A. 若将光源S下移少许,光屏上的条纹间距将变小
B. 若将平面镜M右移少许,光屏上的条纹间距将变大
C. 若将光屏向左平移到平面镜右端B处,光屏上与B接触处出现亮条纹
D. 若光源S发出波长为600nm的单色光,光屏上N处将出现第2条暗条纹
4. 长征五号遥八运载火箭将嫦娥六号探测器准确送入地月转移轨道,图为嫦娥六号降落月球表面过程的轨道示意图,嫦娥六号从椭圆轨道2经近月点A变轨到圆轨道1。已知引力常量为G,月球半径为R,轨道1距离月球表面的高度为h1,嫦娥六号在轨道1上环绕月球运动的周期为T,轨道2上的远月点B距离月球表面的高度为h2。忽略月球自转,下列选项正确的是( )
A. 嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度大
B. 嫦娥六号在轨道1上的向心加速度与月球表面重力加速度的比值为
C. 由题目信息可求得月球的密度为
D. 由题目信息无法求出嫦娥六号在轨道2上环绕月球运动的周期
5. 如图甲,辘轳是古代民间提水设施,由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成,如图乙为提水设施工作原理简化图,某次从井中汲取m=2kg的水,辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m,水斗的质量为0.5kg,井足够深且并绳的质量忽略不计,t=0时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶,其角速度随时间变化规律如图丙所示,g取10m/s2,则( )
A. 水斗速度随时间变化规律为(所涉及物理量均用国际单位制)
B. 井绳拉力大小恒定,其值为25N
C. 0~10s内水斗上升的高度为4m
D. 0~10s内井绳拉力所做的功为255J
6. 如图,电荷量分别为+Q和-Q(Q>0)的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上,c、d是四面体的另外两个顶点,E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点,选无穷远处为零电势点。则( )
A. E点的电场强度为零
B. E点的电势与H点的电势相同
C. c、d两点的电场强度大小相等、方向不同
D. 将一检验正电荷从G点移到F点,电荷的电势能增大
7. 一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的循环,其p—V图像如图所示,其中A→B过程气体分子的平均动能不变,下列说法错误的是( )
A. A→B过程,气体的压强与体积乘积是一个定值
B. B→C过程,气体放出的热量比外界对气体做功多
C. C→A过程,气体分子碰撞单位面积器壁的平均作用力减小
D. 再次回到A状态时,气体内能不变
8. 滑滑板是一项青少年酷爱的运动。一青少年在一次训练中的运动简化如图所示,青少年以速度v0=6.0m/s从P点沿切线进入曲面轨道,从O点离开曲面轨道,离开O点时的速度与水平方向夹角为30°,最后恰好落在平台上的N点,O、N两点的连线与水平方向夹角也为30°。已知重力加速度g取10m/s2,平台到曲面轨道右侧距离,P点到O点的竖直高度h=0.5m,青少年和滑板(视为质点)总质量m=60kg,忽略空气阻力。青少年在此运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 从O点到N点的运动时间为2s
B. 在曲面轨道上克服摩擦力做的功为330J
C. 青少年落在N点前瞬间重力的功率为4500W
D. 青少年离ON连线的最远距离为1m
二、多项选择题:本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 2024年的国际体联艺术体操世界杯米兰站比赛,于北京时间6月24日凌晨落幕,中国队收获3金1铜。运动员在带操比赛中抖动彩带的一端,某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波,这列简谐横波在时的波形如乙图所示,质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m,质点O的振动方程为。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为2m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. 0~2.25s时间内,质点M沿x轴正方向移动的路程为72cm
D. 时质点N第一次到达波峰
10. 在如图所示的电路中,均为理想电流表,D为理想二极管,是滑动变阻器.已知理想变压器原副线圈匝数比为,定值电阻,.为变压器供电的是一小型发电机,其示意图如图乙,发电机输出电压u随时间t按正弦规律变化如图丙所示.则以下结论正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为零
B. 电流表的示数为
C. 电流表的示数为
D. 滑动变阻器的滑片向上滑动时,电流表的示数将变小
11. 如图所示,水桶的容积为20L,为取水方便,在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为,剩余水的体积为,水面距出水口的高度h为。取水器每按压一次,向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为,水的密度为,大气压强为,重力加速度为,取水过程中气体温度保持不变,取水器内细管中的水体积可忽略不计,则( )
A. 取水器至少按压2次,水才能从出水口流出
B. 取水器至少按压3次,水才能从出水口流出
C. 若要压出4L水,至少需按压16次
D. 若要压出4L水,至少需按压17次
12. 如图,质量为m的小球穿在固定光滑杆上,与两个完全相同的轻质弹簧相连。开始时将小球控制在杆上的A点,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,两弹簧可绕各自转轴,无摩擦转动。B为杆上的另一个点,与、A、构成矩形,。现将小球从A点释放,两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 小球沿杆在AB之间做往复运动
B. 与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短
C. 小球从A点运动到B点的过程中,两个弹簧对小球做的总功为零
D. 小球从A点运动到B点的过程中,弹簧2的弹性势能先减小后增大
三、非选择题:本题共6个小题,共60分。
13. 如图甲所示是测量A、B两个箱子质量的实验装置,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计),D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质滑轮(质量和摩擦可忽略不计),F为光电门,另外,该实验小组还准备了一套总质量m0=1.00kg的砝码和刻度尺。
(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中,剩余砝码全部放在B箱子中,让A从位置O由静止开始下降。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度d的读数如图乙所示,其读数为______mm,测得遮光条通过光电门的时间为,则箱子在下落过程中的加速度大小______(用d、、h表示)。
(3)按(1)中操作要求,保持h不变,改变m,测得相应遮光条通过光电门的时间,算出加速度a,得到多组m与a的数据,作出图像如图丙所示,可得A的质量mA=__________kg,B的质量mB=______kg(取重力加速度大小,计算结果保留三位有效数字)。
14. 某同学设计了一个既能测量电池组的内阻r,又能同时测量未知电阻的阻值的电路。提供的器材如下:
A.电池组(电动势6V,内阻未知)
B.待测电阻(阻值约十欧)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.电流表(量程1mA,内阻约20Ω)
E.电流表(量程3mA,内阻)
F.电阻箱R(最大阻值999.9Ω)
G.定值电阻、、各一只
H.开关一只,导线若干
实验步骤如下:
(1)实验器材连接成如图甲所示的电路,在将电流表改装成6V的电压表时,应选电流表________(选填“”或“”)与定值电阻________(选填“”、“”或“”)串联。
(2)闭合开关,调节电阻箱的阻值,先让电压表V接近满偏,逐渐增加电阻箱的阻值,并分别读出电压表示数U、电流表示数I和对应的电阻箱读数R。
(3)根据记录的电压表V的示数U和电流表A的示数I,以为纵坐标,以对应的电阻箱的阻值R为横坐标,描点作图得到如图乙所示的图像,待测电阻________Ω。
(4)若改变电阻箱的阻值R,测得R的最大功率是0.75W,不计电表内阻对电路的影响,则电池组的内阻________Ω。
15. 某透明介质的剖面如图所示,单色光从M点垂直MN边入射,在OP边恰好发生全反射,该入射光线在OP边上的入射点为OP的中点,该入射光线与OP边的夹角,,,,不考虑多次反射,光在真空中传播的速度大小为c。求:
(1)单色光对该透明介质的折射率;
(2)单色光在该透明介质中传播的时间。
16. 如图所示,宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置,空间存在足够宽的竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静置于导轨上,导轨电阻可忽略不计。现给cd一水平向右的初速度v0,对它们之后的运动过程,求:
(1)定性说明ab,cd加速度变化情况;
(2)整个运动过程回路产生的焦耳热为多少?
(3)整个运动过程通过ab的电荷量为多少?
(4)两导体棒间的距离最终变化了多少?
17. 如图所示,在光滑水平而上有一半径为 R、质量为m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平面相切。质量为3m的物块静止在水平面上,右侧有一倾角为的固定粗糙斜面,与水平面平滑连接,斜面高度;质量为2m的小球由圆弧轨道最高点静止释放,小球与物块发生弹性碰撞后,物块滑上斜面,然后滑下,与小球再次碰撞,重力加速度为g,,求:
(1)小球滑到圆弧轨道底端时圆弧轨道的位移大小;
(2)第一次与物块碰后小球的速度大小;
(3)物块与斜面间的动摩擦因数的取值范围。(答案用分数表示)
18. 如图所示的xOy坐标系内,虚线左侧的区域内存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场1,虚线右侧的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,的区域内存在沿x轴正方向、电场强度大小为4E的匀强电场2。电场1中有一圆筒形粒子加速器平行于x轴放置,质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从加速器的左端飘入(初速度为零),经加速器加速后,从A点()沿x轴正方向进入电场1中,之后从x轴上的D点(,0)进入匀强磁场中,并从坐标原点O进入第一象限的复合场中。不计粒子的重力,求:
(1)加速器左、右两端的电势差和粒子通过D点时的速度;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子在第一象限内离y轴的最远距离和离开D点后第一次通过y轴时的位置坐标。
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