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2024届内蒙古自治区包头市高三下学期适应性考试（二）理综试题-高中物理
一、单选题
1．2023年杭州亚运会上，宝鸡金台籍链球运动员王铮勇夺金牌为国争光。假设链球抛出后在空中的运动过程中可近似看做质点，不计空气阻力，若运动员先后三次以相同速率沿不同方向将链球抛出后的运动轨迹如图所示，则由图可知（ ）
A．链球三次落回地面的速度相同
B．沿B轨迹运动的链球在空中运动时间最长
C．沿C径迹运动的链球通过轨迹最高点时的速度最大
D．沿A轨迹运动的链球在相同时间内速度变化量最大
2．在2023年珠海航展上，我国自主研制的“威龙”J-20高性能五代歼击机在空中表演时做了连续的开普勒抛物线飞行，飞机从左向右运动的飞行轨迹如图所示，图中各点瞬时速度与飞机所受合力的方向可能正确的（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
3．2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变发电具有重要意义。假设“人造太阳”内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为氦核（）的热核反应，如果“人造太阳”每秒钟向空间辐射的能量约为，光速。下列说法正确的是（　　）
A．太阳中的热核反应方程为
B．4个质子聚变为氦核的热核反应前后质量守恒
C．太阳中的热核反应使太阳质量每分钟减少约
D．目前世界上的核电站主要是利用热核反应产生的能量来发电
4．如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0
B．在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度
C．强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D．在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
5．如图所示圆形区域内存在一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，一带正电荷的粒子沿图中直线以速率v0从圆周上的a点射入圆形区域，从圆周上b点射出（b点图中未画出）磁场时速度方向与射入时的夹角为60°，已知圆心O到直线的距离为横截面半径的一半。现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线从a点射入圆形区域，也从b点离开该区域，若不计重力，则匀强电场的场强大小为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，质量为M、长为L的木板静止于光滑水平面上，质量为m的物块（可看做质点），以某一初速度从长木板左端开始运动。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最终物块恰好静止在木板的右端。若物块相对木板滑动的过程中，木板的位移为x，则在此过程中（ ）
A．物块初速度为
B．物块的动能减少了
C．长木板获得的动能为
D．物块与长木板组成的系统机械能损失了
二、多选题
7．如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（ ）

A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大
B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变
C．小球的初速度
D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道
8．2022年11月29日，我国神舟十五号载人飞船成功与中国空间站完成自主快速对接，中国首次实现空间站“三船三舱”构型，如图所示。假设中国空间站在地球赤道平面内绕地球运行的轨道半径为r，运行方向与地球自转方向相同。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。若在对接前的某段时间内神舟十五号飞船在离地面高度为h的轨道上做圆周运动，动能为Ek。以下说法正确的是（　　）
A．中国空间站处的重力加速度大小为
B．中国空间站运行的周期为
C．神舟十五号飞船变轨对接到中国空间站后动能减小了
D．不可求出神舟十五号飞船对接到中国空间站后一天内经过赤道上某点正上方的次数
9．关于分子动理论，下列说法正确的有（　　）
A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
B．布朗运动不是分子运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性
C．压缩气体时，体积越小，压强越大，说明气体分子间存在着斥力
D．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随距离的增大而减少
E．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关
10．图（a）为一列简谐横波在t=0时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A．波速为0.5m/s
B．波的传播方向向右
C．半个周期时间内，质点P运动的路程可能为4cm
D．0~2s时间内，质点P向Y轴正方向运动
E．当t=6s时，质点P恰好回到平衡位置
三、实验题
11．某同学用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律，实验中将一钢球从与课桌表面等高处的位置O由静止释放，拍到整个下落过程的频闪照片如图所示，位置O到A、B、C各位置的距离分别为、、。已知频闪摄影的闪光频率为f，重力加速度为g。
(1)若在误差允许范围内，关系式 （用题中给出的字母表示）成立，则证明钢球从位置O运动到位置B的过程中机械能守恒。
(2)关于该实验，下列说法正确的是___________
A．实验开始时，先释放钢球再进行频闪摄影
B．用计算出位置B的速度，算出钢球在B位置的动能，并用来验证机械能守恒
C．多次实验测得小钢球的重力势能减少量总是略大于动能增加量，这是由于空气阻力造成的
(3)结合实际，可估算该频闪摄影的闪光频率f约为___________
A．50Hz B．20Hz C．10Hz D．2Hz
12．如图甲所示为铜漆包线线圈，某同学想测量该线圈的匝数。该线圈的平均直径，已知铜导线的电阻率。
(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得铜漆包线的直径 mm。
(2)该同学首先用欧姆表：挡粗测该线圈的直流电阻指针偏转如图丙所示，则测量值为 Ω。
(3)为精确地测量该线圈的直流电阻，现提供以下器材供选择：
电流表（量程50mA，内阻，示数用表示）
电流表（量程1mA，内阻，示数用表示）
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器R（最大阻值20Ω）
蓄电池E（电动势12V，内阻很小）
开关、导线若干。
①请选择合适器材在如图丁所示方框中补充完整实验电路图，并标上所选择仪器的代号。
②根据实验电路，线圈直流电阻的计算表达式为 （用题中所给的字母表示）。
(4)该同学用上述实验测得该线圈直流电阻为51.0Ω，则该线圈的匝数为 匝。
四、解答题
13．如图所示的空间，存在一个上下具有一定宽度、磁感应强度为的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面水平向里。将边长为、质量为、电阻为的正方形导线框，从距磁场下边界高度为的位置，以速度大小为竖直向上抛出。已知导线框向上能够穿过磁场。当导线框竖直向下又运动到初始位置时，其速度大小为。整个运动过程中导线框不发生转动，空气阻力不计，重力加速度大小为。求：
（1）线框从开始运动到又回到初始位置的过程中，导线框中产生的焦耳热；
（2）线框在下降阶段，当边离开磁场前的瞬间，导线框中的电流大小。
14．十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为，且车长为，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽。若汽车启动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为，达到后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第辆汽车从朝向行驶。）
请回答下列问题：
（1）按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
（3）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
15．如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左右两侧水银面高度差，此时A、B气体的温度均为。
（1）求初始时理想气体B的压强；
（2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左侧液面下降4cm时气体B的温度。
16．如图所示为一直角棱镜的横截面，AB=a，∠BAC=90°，∠ABC=60°，AD垂直BC，一平行细光束从BD中点沿垂直于BC面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考虑原入射光在BC面上的反射光，已知光速大小为c。求：
（1）光线从BC边射出棱镜时距C点的距离；
（2）光线从BC边射出时所经历的时间？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C A A C AD BC ABE ABE
11．(1)
(2)C
(3)B
12．(1)0.200/0.199/0.201
(2)48
(3)
(4)750
13．（1）；（2）
【详解】解：过程图如图所示
（1）线框从开始运动到又回到初始位置的过程中：设导线框中产生的焦耳热为Q，
由能量守恒定律得
（2）从导线框ab边向下离开磁场前瞬间到导线框又回到初始位置的过程中：设当ab边离开磁场前的瞬间，导线框的速度大小为v'，导线框中的电流大小为I，导线框中的感生电动势为E，由动能定理得
导线框ab边离开磁场前瞬间，有：
解得
14．（1）64；（2）6.8s；（3）31
【详解】（1）汽车加速的时间
在绿灯亮的40s时间内汽车能行驶的位移为
而根据题意，原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过，则在绿灯亮的这段时间内能够通过的车的数量
根据题意可知，能有64辆汽车通过路口。
（2）记，当显示灯刚亮出“”时，第65辆汽车的位移
解得
此时汽车距停车线的距离
则该汽车刹车后停下来应满足
解得
（3）汽车加速时间内行驶的位移大小为
行人加速的时间为
行人加速的位移为
行人通过横道线的时间为
在行人通过横道线的时间内汽车的位移为
能到达横道线的车辆数
即第32辆车车身的一部分是行人离开横道线后从侧边离开的，因此可知，行人在通过横道线的过程中与31辆车擦肩而过。
15．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，设初始时理想气体B的压强为，则有
解得
（2）左侧液面下降4cm时，右侧液面上升4cm，初状态理想气体A的长度为
压强为，末状态理想气体A的长度为
压强为，则有
解得
则末状态理想气体B的压强为
对气体B有
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）根据
可得临界角
入射光垂直从m点进入三棱镜射到在面上的p点时，由于入射角
故光线在AB边发生全反射，之后，在面入射角
所以一部分光线经面折射后从q点射出棱镜，另有部分光线经面反射后垂直面从n点射出棱镜，如图所示
在中，
在中，
故
在中，
（2）光在棱镜中的传播速度为
由图可知
，，
光线在棱镜中通过的路程为
则历时

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