四川省成都市龍泉驛區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

PAGEPAGE1四川省成都市龍泉驛區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期中考試物理試題一、選擇題1.如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的木棒用a、b兩輕繩懸掛于水平天花板上，a．b兩繩與天花板之間的夾角分別為53°和37°，木棒上表面水平且靜止，已知。則（）A.木棒的重心在棒的中心B.木棒的重心在距木棒右端處C.a、b兩繩的拉力大小之比為4：3D.a、b兩繩的拉力大小之比為3：4〖答案〗C〖解析〗AB．根據(jù)共點(diǎn)力的特點(diǎn)可知，兩邊細(xì)線的拉力反向延長(zhǎng)線與重力的作用線必交于一點(diǎn)，則，木棒的重心偏向左端一側(cè)，由幾何知識(shí)可知，木棒的重心在距木棒右端選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD．由平行四邊形法則可知選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.下圖分別是甲、乙、丙、丁四個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖像，其中v表示速度、x表示位移、t表示時(shí)間、a表示加速度。則（）A.物體甲在0～1s內(nèi)的平均速度大小為2m/sB.物體乙在0～1m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1sC.物體丙在0～1s內(nèi)的速度變化量大小為5m/sD.物體丁在1s末的速度大小為5m/s〖答案〗B〖解析〗A．圖像面積代表位移，物體甲在0～1s內(nèi)位移平均速度大小故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間故B正確；C．圖像面積代表速度變化量，所以物體丙在0～1s內(nèi)的速度變化量大小為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得根據(jù)圖像可知，所以1s末的速度大小為故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖，傾角為37°的等腰三角形傳送帶以速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)有兩個(gè)完全相同的小物塊P、Q從傳送帶頂端與傳送帶相同大小的速度沿傳送帶下滑。已知兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。下列判斷正確的是（）A.兩物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.物塊P到達(dá)傳送帶底端時(shí)的速度較Q大C.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，P的機(jī)械能變化量較Q大D.兩物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量相同〖答案〗A〖解析〗AB．因所以且物體初速度與傳送帶速度大小相等，因此兩物塊加速度為加速度大小相等，因此兩物塊同時(shí)到達(dá)底端，且速度大小相等，A正確B錯(cuò)誤；C．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力做功摩擦力做功，摩擦力大小相等，作用距離相等，因此做功大小相等，所以機(jī)械能變化量相同，C錯(cuò)誤；D．兩物塊與傳送帶間相對(duì)滑行距離不同，因此產(chǎn)熱不同，D錯(cuò)誤。故選A。4.石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新型輕質(zhì)材料，用石墨烯制作超級(jí)纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想，通過(guò)地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯艙沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。假設(shè)Q物體乘坐太空電梯艙到達(dá)圖示的a位置（與運(yùn)行的衛(wèi)星P同高度）并停在此處。下列說(shuō)法正確的是（）A.Q物體與衛(wèi)星P的速度相同B.Q物體與衛(wèi)星P的周期相同C.Q物體處于完全失重狀態(tài)D.Q物體的向心加速度小于衛(wèi)星P的向心加速度〖答案〗D〖解析〗ABD．Q物體停在太空電梯中時(shí)與地球同步衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得可知衛(wèi)星P的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，即衛(wèi)星P的角速度大于此時(shí)Q物體的角速度，PQ在同一高度做圓周運(yùn)動(dòng)，由和可知二者的速度和周期不同；根據(jù)公式可得Q物體的向心加速度小于衛(wèi)星P的向心加速度，故AB錯(cuò)誤，D正確；C．對(duì)Q物體由牛頓第二定律根據(jù)前面分析可知Q物體的角速度小于處于同一高度處時(shí)的衛(wèi)星的角速度，故此時(shí)萬(wàn)有引力與電梯對(duì)其支持力的合力提供向心力，故此時(shí)支持力不為零，Q物體處于失重狀態(tài)，但不是完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。故選D。5.如圖，水平天花板下方用輕質(zhì)彈簧1懸掛木箱N，用輕質(zhì)彈簧2連接木塊P和木塊Q并置于木箱內(nèi)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木箱N和木塊P、Q的質(zhì)量均相同，重力加速度為g?，F(xiàn)將彈簧1剪斷，則剪斷瞬間，其加速度為（）A.B.C.D.〖答案〗A〖解析〗已知木箱N和木塊P、Q的質(zhì)量均相同，設(shè)為m，剪斷彈簧1前，取木塊P為研究對(duì)象，由平衡關(guān)系可得剪斷彈簧1的瞬間，彈簧2的彈力不會(huì)突變，大小仍為mg，故；取木箱N和木塊Q整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有故選A。6.如圖（a），被固定在豎直平面內(nèi)的軌道是由內(nèi)徑很小、內(nèi)壁均光滑的水平直軌道和半圓形軌道平滑連接而成，在半圓形軌道內(nèi)壁的最高和最低處分別安裝M、N、P、Q四個(gè)壓力傳感器。一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平軌道內(nèi)以不同的初速度向右運(yùn)動(dòng)（傳感器不影響小球的運(yùn)動(dòng)）。在同一坐標(biāo)系中繪出傳感器的示數(shù)F與的圖像I、II、III如圖（b）所示。重力加速度。下列判斷正確的是（）A.直線I、II、III分別是M、N、P傳感器的圖像B.由圖像可求得小球的質(zhì)量C.當(dāng)時(shí)，Q傳感器的示數(shù)為28ND.當(dāng)時(shí)，N傳感器的示數(shù)為22N〖答案〗BC〖解析〗A．在Q點(diǎn)在N點(diǎn)對(duì)M點(diǎn)P傳感器不會(huì)受到壓力作用，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)以上分析可知，I、II、III對(duì)應(yīng)P、M、N，由圖像可求得，當(dāng)速度為零時(shí)，在P點(diǎn)所以小球的質(zhì)量，故B正確；C．根據(jù)圖b可知，當(dāng)時(shí)，N處彈力為零，此時(shí)到達(dá)N處的速度對(duì)N處，當(dāng)彈力為零時(shí)解得當(dāng)時(shí)，Q傳感器的示數(shù)為解得故C正確；D．當(dāng)時(shí)，到達(dá)N點(diǎn)的速度N傳感器的示數(shù)解得所以此時(shí)N傳感器示數(shù)為零，故D錯(cuò)誤。故選BC。7.質(zhì)量為1kg的物體靜止于光滑水平面上，從時(shí)起施加沿水平方向上的拉力，其拉力F隨時(shí)間t的圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）A.拉力在0～2s內(nèi)的平均功率為2.25WB.拉力在第2s內(nèi)所做的功是4.5JC.拉力在第1s末瞬時(shí)功率最大D.第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量相等〖答案〗AC〖解析〗A．第1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為第2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為0-2s內(nèi)拉力做功因此平均功率為A正確；B．第2s內(nèi)的位移為第2s內(nèi)拉力做功為B錯(cuò)誤；C．第1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為1s末的速度為第2s內(nèi)的位移為2s末的瞬時(shí)功率為1s末的瞬時(shí)功率為因此第1s末的瞬時(shí)功率最大，C正確；D．第1s內(nèi)動(dòng)能的增加量為第2s內(nèi)動(dòng)能的增加量為則第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量不相等，D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖，質(zhì)量為、半徑的圓弧形凹槽N放在光滑水平面上，質(zhì)量為、初速度的小球P從凹槽底端水平滑入。已知小球從滑入凹槽到分離過(guò)程中因兩者的摩擦而產(chǎn)生的熱量，重力加速度。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球和凹槽組成的系統(tǒng)因合外力不做功而機(jī)械能守恒B.小球和凹槽組成的系統(tǒng)因水平方向合外力為零而水平方向動(dòng)量守恒C.小球能從凹槽頂端沖出并繼續(xù)上升的最大高度為0.125mD.小球與凹槽分離后并以的速度向右做平拋運(yùn)動(dòng)〖答案〗BD〖解析〗A．小球和凹槽組成的系統(tǒng)因有摩擦力做功而機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．由于水平面光滑，球和凹槽組成的系統(tǒng)水平方向合外力為零，所以系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，故B正確；Ｃ．設(shè)小球能從凹槽頂端沖出而分離，并且從凹槽頂端沖出并繼續(xù)上升的最大高度為h，小球和凹槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，兩者的共同速度大小是v1小球和凹槽組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得代入數(shù)據(jù)，解得，說(shuō)明小球不能從凹槽頂端沖出，故C錯(cuò)誤；D．小球不能從凹槽頂端沖出，則小球從凹槽下滑后才與凹槽分離，小球從滑入凹槽到分離過(guò)程中因兩者的摩擦而產(chǎn)生的熱量。假設(shè)小球與凹槽分離時(shí)小球速度為，凹槽速度為，則由動(dòng)量守恒再根據(jù)能量守恒兩式聯(lián)立解得或因小球與凹槽需，第二組解不符合實(shí)際，需舍掉；即小球與凹槽分離后并以的速度向右做平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選BD。二、非選擇題9.左端固定，右端與水平細(xì)繩連接跨過(guò)光滑定滑輪；乙圖中彈簧豎直懸掛。彈簧長(zhǎng)度可以由刻度尺讀出，彈力大小可通過(guò)下端懸掛鉤碼計(jì)算得出（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為）甲圖（b）是該同學(xué)記錄鉤碼的個(gè)數(shù)n和對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l所作出的1-n圖像，彈簧始終保持在彈性限度內(nèi)?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）由甲圖（b）可知彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)_______cm；若g取，則彈簧勁度系數(shù)________N/m（保留3位有效數(shù)字）。（2）乙圖中先將彈簧豎直懸掛測(cè)量原長(zhǎng)，再掛鉤碼測(cè)量彈簧長(zhǎng)度，則該彈簧自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果________影響（選填“有”或“無(wú)”）?！即鸢浮剑?）10.0cm98.0N/m（2）無(wú)〖解析〗[1]由圖可知,彈簧原長(zhǎng)為10.0cm[2]由胡克定律得[3]測(cè)量勁度系數(shù)時(shí),考查的是變化的作用力與變化的形變量的比值，與自重導(dǎo)致的伸長(zhǎng)量無(wú)關(guān)。10.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，并測(cè)量斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。主要步驟如下：（1）把平板豎直放置，并畫上一條豎直線AB和水平線AC，將斜面裝有光電門的一端始終保持在C點(diǎn)不動(dòng)，抬高斜面另一端，每次都讓質(zhì)量為m的小滑塊（含擋光片）從斜面與豎直線AB的交界處由靜止下滑。光電門可以測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，要間接測(cè)量滑塊通過(guò)光電門的動(dòng)能，還需要測(cè)量的物理量為_(kāi)_______（填寫該物理量名稱和符號(hào)），小滑塊通過(guò)光電門的動(dòng)能表達(dá)式為_(kāi)_______。（2）測(cè)得水平線AC長(zhǎng)度為L(zhǎng)。將小滑塊放置在斜面上與豎直線對(duì)應(yīng)位置，并測(cè)量出該位置與A點(diǎn)的豎直距離h，小滑塊由靜止釋放后沿斜面下滑通過(guò)光電門，斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭視為不變。則小滑塊從某一高度h滑下，其合外力做功的表達(dá)式為_(kāi)_______。（3）以斜面C點(diǎn)為支點(diǎn)保持該位置不動(dòng)，不斷抬高斜面傾角，重復(fù)步驟（2），測(cè)得多組h、t數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪得到了如圖乙所示的圖像（圖像），該圖像可以反映合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。若已知該圖像的斜率為k、截距為b，則可以算出斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)________（用所測(cè)量的物理量表示）。〖答案〗（1）擋光片的邊長(zhǎng)d（2）（3）〖解析〗（1）[1][2]小滑塊通過(guò)光電門的速度為小滑塊通過(guò)光電門的動(dòng)能表達(dá)式為還需測(cè)量擋光片的邊長(zhǎng)d。（2）[3]設(shè)斜面的長(zhǎng)度為s，小滑塊從同一高度h滑下合外力做功的表達(dá)式為（3）[4]根據(jù)做功與動(dòng)能變化的關(guān)系可得整理得圖象的斜率截距解得11.第31屆世界大學(xué)生夏季運(yùn)動(dòng)會(huì)在成都如期舉行，鉛球運(yùn)動(dòng)員投擲過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示。質(zhì)量為m的鉛球從距地面H高處被運(yùn)動(dòng)員推出，鉛球與落地區(qū)草坪接觸前瞬間的速度為v，方向與水平面成θ角。鉛球接觸草坪后不反彈且經(jīng)時(shí)間t陷于草坪中。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。求：（1）運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做的功；（2）草坪對(duì)鉛球的平均沖量。〖答案〗（1）；（2）見(jiàn)〖解析〗〖解析〗（1）質(zhì)量為m的鉛球從距地面H高處被運(yùn)動(dòng)員推出，鉛球與落地區(qū)草坪接觸前瞬間的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做的功（2）鉛球接觸草坪后不反彈且經(jīng)時(shí)間t陷于草坪中。豎直方向，取向上為正方向水平方向，水平向左為正方向草坪對(duì)鉛球的平均沖量沖量與水平夾角為，則所以12.如圖為質(zhì)量的長(zhǎng)方體鐵箱，其左上角用細(xì)線懸掛一質(zhì)量的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小木塊與鐵箱后壁接觸，此時(shí)木塊距箱底高度差。已知木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)，鐵箱與水平地面間動(dòng)摩擦因數(shù)。現(xiàn)用的力水平向右拉鐵箱的同時(shí)，懸掛木塊的細(xì)線斷裂而使木塊加速下滑，當(dāng)木塊落至箱底時(shí)（不反彈），水平力立即變?yōu)?，方向仍然水平向右。?dāng)鐵箱速度變?yōu)闀r(shí)撤去，又經(jīng)過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)木塊運(yùn)動(dòng)到鐵箱右下角處。。求：（1）木塊在鐵箱后壁加速下滑過(guò)程中，鐵箱對(duì)地的壓力大小嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由；（2）鐵箱從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)5m/s所需的時(shí)間；（3）鐵箱底板長(zhǎng)度L（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）見(jiàn)〖解析〗；（2）1s；（3）1.9m〖解析〗（1）木塊在鐵箱后壁加速下滑過(guò)程中由于有向下的加速度木塊所受重力大于鐵箱對(duì)木塊的摩擦力，鐵箱對(duì)地的壓力大小等于鐵箱的重力與木塊對(duì)鐵箱的摩擦力之和，因?yàn)殍F箱對(duì)木塊的摩擦力與木塊對(duì)鐵箱的摩擦力是一對(duì)相互作用力，大小相等，所以鐵箱對(duì)地的壓力大小。（2）水平方向上，木塊與鐵箱一起勻加速，設(shè)加速度為，地面對(duì)鐵箱的支持力為，木塊加速下滑的加速度為，鐵箱對(duì)木塊的支持力為，有解得對(duì)木塊有解得設(shè)木塊落至箱底時(shí)時(shí)間為，鐵箱的速度為，有解得設(shè)當(dāng)木塊落至箱底后，木塊和鐵箱一起勻加速，加速度為，則解得設(shè)當(dāng)木塊落至箱底后到鐵箱速度變?yōu)闀r(shí)，所用時(shí)間為，則解得（3）設(shè)撤去后，木塊和鐵箱都做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度分別為、，則解得木塊和鐵箱減速到0的時(shí)間分別為、所以鐵箱底板長(zhǎng)度為13.“戰(zhàn)繩”是一種近年流行的健身器材，健身者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來(lái)，如圖甲所示。以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，如圖乙所示為健身者左手在抖動(dòng)繩子過(guò)程中某時(shí)刻的波形圖，左手抖動(dòng)的頻率為2Hz，該列波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m，傳播速度大小為_(kāi)_______m/s；以乙圖時(shí)刻為零時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為_(kāi)_______cm?！即鸢浮健冀馕觥絒1]由圖可知求得[2]由題可知，波的傳播速度為[3]從傳播到所用時(shí)間為由圖像可設(shè)從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方程為則由求得則從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)P點(diǎn)振動(dòng)方程為14.“道威棱鏡”是一種光學(xué)圖像旋轉(zhuǎn)器，光線經(jīng)過(guò)此棱鏡后，圖像被顛倒180°?！暗劳忡R”是由底角為45°的等腰梯形