四川省2024屆高三物理上學(xué)期一模試題含解析

Page17（滿分：300分：考試時(shí)間：150分鐘）一、選擇題。（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.蕩秋千深受孩子們的喜愛，如圖為某同學(xué)蕩秋千的場(chǎng)景，忽略空氣阻力，該同學(xué)蕩秋千時(shí)從由最低點(diǎn)O向最高點(diǎn)A擺的過程中（）A.重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小B.重力的瞬時(shí)功率先增大后減小C.該同學(xué)受重力、繩子的拉力和向心力三個(gè)力作用D.該同學(xué)感覺到腳承受的力在增大【答案】B【解析】【詳解】A．由最低點(diǎn)O蕩到最高點(diǎn)A的過程中，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；B．在O點(diǎn)，速度水平，在重力方向上的速度為零，重力瞬時(shí)功率為零；在A點(diǎn)，速度為零，重力瞬時(shí)功率也為零，其他位置不為零，即重力瞬時(shí)功率先增大后減小，故B正確；C．該同學(xué)受重力、繩子的拉力兩個(gè)力作用；向心力是效果力，受力分析時(shí)不能分析，故C錯(cuò)誤；D．某同學(xué)上擺過程中速度減少，所需要的向心力，向心力減??；設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，小孩受到支持力和重力作用解得某同學(xué)上擺過程中增大，減小，可知腳受的支持力減少，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，小車內(nèi)有一小球被輕質(zhì)彈簧和一條細(xì)線拴接。小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧始終保持豎直狀態(tài)，細(xì)線與豎直方向成角。則（）A.小車不可能做勻速運(yùn)動(dòng)B.小車可能向右做減速運(yùn)動(dòng)C.細(xì)繩有拉力時(shí)，彈簧可能沒彈力D.彈簧有彈力時(shí)，細(xì)繩一定有拉力【答案】C【解析】【詳解】AD．當(dāng)繩子張力為零，而彈簧對(duì)小球的彈力等于重力時(shí)，小球所受合外力等于零，此時(shí)小球可做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故AD錯(cuò)誤；B．若小車向右做減速運(yùn)動(dòng)，則合力向左，則繩子上一定不能出現(xiàn)張力，否則根據(jù)平行四邊形定則可知，合力方向?qū)⑾蛴?，而繩子上無張力，小球所受重力與彈簧對(duì)其的彈力都在豎直方向，水平方向無力的作用，則小球不可能向右做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．若小球向右做加速度運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩子上一定有拉力的作用，若重力與繩子拉力的合力恰好水平向右，則彈簧可以沒有彈力，故C正確。故選C。3.2023年10月，“神州十七號(hào)”飛船從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后與在軌的“天宮”空間站核心艙對(duì)接，為之后空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)提供更多條件。已知“天宮”空間站在軌高度約為400km，下列說法正確的是（）A.神州十七號(hào)飛船的發(fā)射速度一定大于地球的第二宇宙速度B.空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/sC.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期D.空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球表面的重力加速度【答案】D【解析】【詳解】A．神州十七號(hào)飛船的發(fā)射速度一定大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得可知軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，在地面處的運(yùn)行速度為7.9km/s，因此空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于7.9km/s，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的半徑小于地球同步衛(wèi)星的半徑，則空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于地球半徑，向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確。故選D。4.在某次救援中，消防隊(duì)員抱著被救者在懸停直升機(jī)的豎直懸繩牽引下以的速度勻速上升。當(dāng)上升到離地面高處時(shí)，被救者的手機(jī)突然從口袋中掉出。則手機(jī)從掉出到落地的時(shí)間為（不計(jì)空氣阻力，）（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】手機(jī)掉出口袋時(shí)，由于慣性，有豎直向上的速度，大小為，手機(jī)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，以豎直向上為正方向有解得，（舍）B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，平靜的海面上，兩艘拖船A、B通過不可伸長(zhǎng)的纜繩拖著駁船C運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻兩根纜繩的夾角為，兩拖船A、B的速度大小分別為2m/s、2.4m/s。已知兩拖船的運(yùn)動(dòng)方向始終沿纜繩方向，，則此時(shí)駁船C的速度大小為（）A.2.5m/s B.3.0m/s C.3.6m/s D.3.9m/s【答案】A【解析】【詳解】經(jīng)過極短時(shí)間后，拖船A、B分別沿纜繩方向移動(dòng)、，駁船C移動(dòng)了，有如圖甲所示的幾何關(guān)系，所以、、之間滿足如圖乙所示的關(guān)系，顯然駁船C的速度大小對(duì)應(yīng)圖乙中四邊形外接圓的直徑，根據(jù)正、余弦定理有故選A。6.在2023年中國(guó)自行車巡回賽中，甲、乙兩選手騎規(guī)格相同的自行車沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示，已知兩人在時(shí)刻并排騎行，則（）A.在時(shí)，乙在甲后B.在到時(shí)間內(nèi)，兩人相隔越來越近C.在時(shí)刻后，兩人相隔越來越遠(yuǎn)D.在到時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩人再次并排騎行【答案】AD【解析】【詳解】A．圖像與坐標(biāo)軸圍成面積表示位移，時(shí)間內(nèi)乙的位移大，已知兩人在時(shí)刻并排騎行，所以在時(shí)，乙在甲后，故A正確；B．已知兩人在時(shí)刻并排騎行，在到時(shí)間內(nèi)，乙的速度始終大于甲的速度，兩人相隔越來越遠(yuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)刻后，甲的速度大于乙的速度，兩人相隔越來越近，甲追上乙后，甲在前，兩人相隔越來越遠(yuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．已知兩人在時(shí)刻并排騎行，由圖像可知從到在到時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻，兩人圖像下與坐標(biāo)軸圍成的面積相等，兩人再次并排騎行，故D正確。故選AD。7.用水平拉力使雪橇在平坦的雪地上由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，雪橇運(yùn)動(dòng)后，所受拉力與其加速度的關(guān)系圖線如圖所示，圖中和均為已知量，重力加速度大小為。下列說法正確的是（??）A.雪橇一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.雪橇的質(zhì)量為C.雪橇與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.拉力時(shí)，雪橇的加速度大小為【答案】CD【解析】【詳解】A．由圖像知雪橇拉力變化，做變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)雪橇的質(zhì)量為m，雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，依據(jù)牛頓第二定律，對(duì)雪橇有即圖像斜率表示雪琵的質(zhì)量，得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．若，得選項(xiàng)C正確；D．當(dāng)拉力時(shí)，加速度選項(xiàng)D正確。故選CD。8.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在豎直放置的輕彈簧上（不相連），彈簧下端固定，勁度系數(shù)為k。t＝0時(shí)刻，對(duì)物塊施加一豎直向上的外力F，使物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，撤去外力F。從0時(shí)刻到F撤去前，物塊的加速度a隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示。重力加速度為g，忽略空氣阻力，則在物塊上升過程（）A.外力F為恒力B.物塊的最大加速度大小為2gC.外力F撤去后物塊可以繼續(xù)上升最大高度為D.彈簧最大彈性勢(shì)能【答案】ACD【解析】【詳解】A．物塊靜止在豎直放置輕彈簧上時(shí)，彈簧的壓縮量為在物塊上升階段，當(dāng)物塊的位移為x時(shí)，由牛頓第二定律得解得由a-x圖像可知等于縱軸截距，則為定值，所以F是恒力。故A正確；B．當(dāng)x=x0時(shí)，a=0，則有則由可知，當(dāng)時(shí)，a最大，且最大值為故B錯(cuò)誤；D．彈簧最大彈性勢(shì)能為故D正確；C．設(shè)外力F撤去后物塊可以繼續(xù)上升的最大高度為h。從開始到物塊上升到最高點(diǎn)的過程，由功能關(guān)系可得解得故C正確。故選ACD。三、非選擇題。（共174分，第9~12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~14題為選考題，考生根據(jù)要求作答。）（一）必考題：共129分。9.“研究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示。（1）圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是________。（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（）A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法（3）實(shí)驗(yàn)中可減小誤差的措施有（）A.彈簧秤的中心軸線必須要沿著細(xì)線方向B.兩個(gè)分力F1、F2間夾角要盡量大些C.拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行D.AO間距離要適當(dāng)，將橡皮筋拉至結(jié)點(diǎn)O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些【答案】①.②.B③.ACD【解析】【詳解】（1）[1]F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而是通過一個(gè)彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，使得一個(gè)彈簧稱的拉力與兩個(gè)彈簧稱的拉力效果相同，測(cè)量出的合力。故方向一定沿AO方向的是，由于誤差的存在F和方向并不在重合；（2）[2]合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)采用的等效替代法；故選B。（3）[3]A．測(cè)量時(shí)，使彈簧測(cè)力計(jì)受力方向沿著彈簧的軸線方向，主要是為了防止彈簧與外殼發(fā)生過多的摩擦，從而影響測(cè)量，故A正確B．為了減小測(cè)量的誤差，兩個(gè)分力的大小要適當(dāng)大一些，夾角適當(dāng)大一些，不是盡量大，故B錯(cuò)誤；C．為了減小測(cè)量的誤差，拉橡皮筋時(shí)，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板與木板平面平行，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中，AO間距離要適當(dāng)，將橡皮筋拉至結(jié)點(diǎn)O時(shí)拉力要適當(dāng)大些，可以減小測(cè)量及作圖時(shí)的偶然誤差，故D正確。故選ACD。10.某同學(xué)測(cè)量一段電阻絲的阻值（約為）的實(shí)驗(yàn)原理圖如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：A．干電池（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）；B．電流表（量程為，內(nèi)阻）；C．電流表（量程為，內(nèi)阻）；D．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）；E．電阻箱（）；F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為）；G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為）。（1）該同學(xué)先用螺旋測(cè)微器測(cè)得該電阻絲的直徑如圖乙所示，則該電阻絲的直徑為________。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，電流表應(yīng)選________（填“B”或“C”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________（填“F”或“G”）。（3）該同學(xué)通過改變電阻箱的阻值和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值始終保持電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)記錄的電流表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值作出的圖像如圖丙所示，圖像的縱軸截距為，斜率為，則電壓表的示數(shù)________，該電阻絲的阻值________。（用題目中的物理量的字母表示）（4）該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上________（填“存在”或“不存在”）系統(tǒng)誤差?！敬鸢浮竣?0.513##0.514##0.515

②.B③.F④.⑤.⑥.不存在【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的精確值為，由圖乙可知電阻絲的直徑為（2）[2]電源電動(dòng)勢(shì)為，通過電阻絲的最大電流約為電流表量程太大不適合，故電流表應(yīng)選擇，即選擇B。[3]電路圖中滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的，即選擇F。（3）[4][5]始終保持電壓表的示數(shù)不變，設(shè)電壓表示數(shù)為，根據(jù)歐姆定律可得可得則圖像的縱軸截距和斜率分別為，聯(lián)立解得，電壓表的示數(shù)為電阻絲的阻值為（4）[6]通過第（3）問的解析可知，故實(shí)驗(yàn)不存在系統(tǒng)誤差。11.如圖，某同學(xué)設(shè)計(jì)的幼兒園安全斜直滑梯由長(zhǎng)和的兩段不同材料和制成，滑梯與水平地面夾角。一小朋友從點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)到達(dá)點(diǎn)速度恰好為零。重力加速度取，，。求：（1）小朋友滑行過程中的最大速度；（2）小朋友與和材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)和?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】【詳解】（1）小朋友滑至點(diǎn)速度最大，依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有解得（2）設(shè)小朋友在段的加速度大小分別為和，在段，小朋友勻加速運(yùn)動(dòng)，有代入數(shù)據(jù)得依據(jù)牛頓第二定律，有代入數(shù)據(jù)得在段，小朋友勻減速運(yùn)動(dòng)，有代入數(shù)據(jù)得依據(jù)牛頓第二定律有解得12.如圖，半徑的光滑圓弧軌道與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道在處平滑連接，為圓弧軌道的圓心，點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，半徑、與的夾角分別為和。在高的光滑水平平臺(tái)上，一質(zhì)量的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能，若打開鎖扣，小物塊將以一定的水平速度向右滑下平臺(tái)，做平拋運(yùn)動(dòng)恰從點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，物塊進(jìn)入圓弧軌道后立即在處放一個(gè)彈性擋板碰撞過程機(jī)械能不損失。已知物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度取，，。求：（1）彈簧存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能；（2）物體經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道壓力的大??；（3）物體在軌道上運(yùn)動(dòng)的路程。【答案】（1）；（2），方向豎直向下；（3）【解析】【詳解】（1）小物塊離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，將其點(diǎn)速度沿水平和豎直方向分解，如圖所示。

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知豎直分速度解得由幾何關(guān)系可得物塊的初速度由機(jī)械能守恒定律可得彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為（2）對(duì)從水平面運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒定律得經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，由向心力公式有代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律知，對(duì)軌道的壓力大小為方向豎直向下。（3）物塊從運(yùn)動(dòng)到過程由機(jī)械能守恒定律得解得物體沿軌道向上作勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后，由于，物體繼續(xù)下滑至圓軌道上點(diǎn)，碰后以原速返回后經(jīng)過點(diǎn)后繼續(xù)上滑，如此反復(fù)，直到物體無法滑上點(diǎn)，此過程由能量守恒代入數(shù)據(jù)可解得在軌道上運(yùn)動(dòng)通過的路程約為。（二）選考題：共45分。[物理——選修3-4]（共15分）13.圖甲為一簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.20s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x＝3m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.這列波沿x軸負(fù)方向傳播B.當(dāng)此列波遇到尺寸超過8m的障礙物時(shí)不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C.從t＝0.20s到t＝0.30s，P通過的路程為10cmD.從t＝0.30s到t＝0.35s，P的動(dòng)能逐漸減小E.在t＝0.35s時(shí)，P的加速度方向與y軸正方向相同【答案】A【解析】【詳解】A．由圖乙可