四川省成都市成華區(qū)某校2023-2024學年高三上學期期中物理 Word版含解析.docx

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2023-2024學年度高2021級（上）階段性考試（二）物理試卷二、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選項中，第題只有一項符合題目要求，第題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.關于物理課本中的四幅插圖，以下說法中不正確的是（）A.圖甲中研究鷹在空中的飛行軌跡時可將其看做質點，運用了等效替代法B.圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度，運用了比值定義法C.圖丙中用極短曝光時間內小球的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想D.圖丁中把物體各部分所受重力集中作用于重心，運用了等效替代法【答案】A【解析】【詳解】A．圖甲中研究鷹在空中的飛行軌跡時可將其看做質點，運用了理想模型法，故A錯誤；B．圖乙中為了描述物體位置的變化快慢定義了速度，運用了比值定義法，故B正確；C．圖丙中用極短曝光時間內小球的平均速度來表示A點的瞬時速度，運用了極限思想，故C正確；D．圖丁中把物體各部分所受重力集中作用于重心，運用了等效替代法，故D正確。本題選錯誤的，故選A。2.跳傘運動員從高空懸停的直升機內跳下，運動員豎直向下運動的圖像如圖所示。下列說法正確的是（　　） A.10s末運動員的速度方向改變B.運動員在0~10s內的平均速度等于20m/sC.運動員在10-15s內處于超重狀態(tài)D.10~15s內運動員做加速度逐漸增大的減速運動【答案】C【解析】【詳解】A．10s末運動員的速度為正值，方向仍然為正方向，故A錯誤；B．0~10s內，如果物體做勻加速直線運動，平均速度而運動員在0~10s內的位移大于做勻加速直線運動的位移，所以運動員在0~10s的平均速度大于20m/s，故B錯誤；C．圖像斜率代表加速度，斜率正負代表加速度方向，運動員在10-15s內斜率為負值，加速度為負值，方向向上，處于超重狀態(tài)，故C正確；D．10~15s內運動員做加速度逐漸減小的減速運動，故D錯誤。故選C。3.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉動，b處于地面附近的近地軌道上做圓周運動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則下列說法正確的是（　?。〢.a的向心加速度大于c的向心加速度B.a在相同時間內轉過的弧長最長C.b的角速度最大D.d的運動周期一定小于一天 【答案】C【解析】【詳解】A．a、c角速度相同，根據(jù)a的向心加速度小于c的向心加速度，故A錯誤；B．對于在軌運行的衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力可得可知軌道半徑越大，線速度越小，則有又則有b的線速度最大，b在相同時間內轉過的弧長最長，故B錯誤；???????C．根據(jù)a、c周期相同，b、c、d中b的周期最小，所以b的角速度最大，故C正確；D．d的運動周期大于c的運動周期，d的運動周期一定大于一天，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，材料相同的物體A、B由輕繩連接，質量分別為m和2m，在恒定拉力F的作用下沿固定斜面向上加速運動。則（　?。〢.輕繩拉力的大小與斜面的傾角θ有關 B.輕繩拉力的大小與物體和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ有關C.輕繩拉力的大小為FD.若改用F沿斜面向下拉連接體，輕繩拉力的大小不變【答案】C【解析】【詳解】ABC．以物體A、B及輕繩整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得解得再隔離B進行分析，根據(jù)牛頓第二定律得解得故繩子的拉力與斜面傾角θ無關，與動摩擦因數(shù)μ無關，與兩物體的質量有關，C正確，AB錯誤；D．若改用F沿斜面向下拉連接體，以物體A、B及輕繩整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得加速度為再隔離A進行分析，由牛頓第二定律得解得可知輕繩拉力的大小改變，D錯誤。故選C。5.如圖所示，半球體放置于水平地面上，半球體的頂部焊接一光滑豎直輕桿，為半球的球心，質量為的物體B套在輕桿上，輕繩一端與B連接，另一端與質量為的光滑球A相連?，F(xiàn)用一豎直向上的拉力F作用在B上，使其緩慢向上運動，整個過程中A始終沒有離開半球，半球始終靜止在水平地面上，下列說法錯誤的是（　?。?A.繩上的拉力減小B.半球對A的支持力減小C.地面對半球體的支持力不變D.地面與半球體間無摩擦力【答案】C【解析】【詳解】AB．由于B緩慢向上運動，可知A也緩慢在半球上運動，A、B都處于動態(tài)平衡過程，對A受力分析，如下圖所示根據(jù)相似三角形，由幾何關系可得B緩慢向上運動，OB變大，繩長、半球半徑OA不變，所以半球對A的支持力減小，繩上拉力減小，故AB正確；CD．在豎直方向上對B列平衡方程得為繩與輕桿的夾角，B向上運動，減小，變大，減小，所以無法確定如何變化，因此的變化情況無法確定。對A、B和半球體組成的整體受力分析，由于的變化情況無法確定，因此地面對半球的支持力變化無法確定，由于整體沒有水平方向上的力，那么地面對半球沒有摩擦力，故C錯誤，D正確。故選C。6.一輛機車在水平路面上從靜止開始啟動做直線運動，其加速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知機車的質量M=6×105kg，機車前進過程中所受阻力大小恒定，t=40s時機車達到額定功率P=9×103kW ，之后保持該功率不變，下列說法正確的是（　　）A.機車所受到的阻力大小為1.5×105NB.0~40s內牽引力做功為1.8×108JC.機車的最大速度為80m/sD.機車從開始運動到達到最大速度所需要的時間可能為200s【答案】AB【解析】【詳解】A．由圖像可知，t=40s時，汽車恰好達到額定功率，此時速度為根據(jù)公式可得機車所受到的阻力大小為故A正確；B．0~40s內機車所受到的牽引力為機車運動的位移大小為所以牽引力做的功為故B正確；C．當牽引力和阻力相等時，機車的速度最大，此時可得機車的最大速度為 故C錯誤；D．設機車從開始運動到達到最大速度的時間為t′，由圖像可知，一定存在代入數(shù)據(jù)可得故D錯誤。故選AB。7.如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A到B的長度為，傳送帶以8m/s的速率逆時針轉動，在傳送帶上端A無初速地放一個質量為的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色劃痕，已知0.6，cos37°=0.8，g取則下列說法正確的是（　?。〢.煤塊剛放上傳送帶時，加速度大小B.煤塊從A運動到B的時間為1.5sC.煤塊從A運動到B的過程中，傳送帶上形成黑色劃痕的長度為4mD.煤塊從A運動到B的過程中，系統(tǒng)因摩擦產生的熱量為6J【答案】CD【解析】【詳解】A．煤塊剛放上傳送帶時，加速度大小故A錯誤；B．煤塊加速至與傳送帶的速率相同時所用的時間為 內煤塊運動的位移后煤塊的加速度根據(jù)勻加速直線運動的位移一時間公式有解得，負值舍去煤塊從運動到的時間為故B錯誤；C．內傳送帶上形成黑色劃痕的長度為內煤塊的速度大于傳送帶的速率，傳送帶上形成黑色劃痕的長度為故煤塊從運動到的過程中傳送帶上形成黑色劃痕的長度為，故C正確；D．煤塊從運動到的過程中，系統(tǒng)因摩擦產生的熱量為故D正確。故選CD。8.一質量為1kg的小物塊A置于豎直輕彈簧上處于靜止狀態(tài)，另一質量為3kg的小物塊B從距離A某高度自由落下，與A碰撞后（碰撞時間極短）一起壓縮彈簧到最低點，碰后A的加速度隨其位移變化的圖像如圖所示。不計空氣阻力，取重力加速度為g=10m/s2，下列說法中正確的是（　　） A.碰后A、B做勻變速直線運動B.碰撞結束瞬間，A的加速度a0=7.5m/s2C.彈簧的勁度系數(shù)為100N/mD.A與B碰撞之后一起下落到速度最大過程中，動能的增加量為0.45J【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖像可知，碰后整體的加速度先減小后反向增大，故不是勻變速直線運動，A錯誤；B．碰前A的重力與彈簧彈力平衡，碰后瞬間彈簧彈力不突變，故AB碰后瞬間整體的合外力為，對整體應用牛頓第二定律可得解得B正確；C．設初狀態(tài)彈簧壓縮量為，有當時加速度為零，此時聯(lián)立解得C錯誤；D．A與B碰撞之后一起下落到速度最大的過程中AB所受的合外力隨位移均勻減小，其合外力隨位移變化的圖像為 因為通過圖像的面積可以求變力的功，故合外力的總功為由動能定理故動能增量為0.45J，D正確。故選BD。三、非選擇題：共174分。第題為必考題，每個試題考生都必須作答。第題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。9.某同學研究自由落體運動的規(guī)律時，將小球從一固定的毫米刻度尺旁邊由靜止釋放，用手機拍攝小球自由下落的視頻，然后用相應的軟件處理得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，實驗裝置如圖1所示。如圖2所示為小球下落過程中三幅連續(xù)相鄰的分幀圖片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相鄰兩幀之間的時間間隔為0.02s。（1）圖片Ⅱ中小球的瞬時速度約為___________。（結果保留兩位小數(shù)）（2）關于實驗裝置和操作，下列說法正確的是___________。A.刻度尺應固定在豎直平面內B.選擇材質密度小的小球C.鉛垂線的作用是檢驗小球是否沿豎直方向下落 D.固定手機時，攝像鏡頭應正對刻度尺（3）該同學利用多幀圖片測算其對應的速度v和下落的高度h，繪制了圖像，如圖3所示。其中P、Q分別為兩個大小相同，質量不同的小球下落的圖像（空氣阻力不變），由圖像可知兩球質量大小關系是___________（選填“大于”、“等于”、“小于”）。（4）如何利用圖像判斷小球下落過程機械能是否守恒？___________【答案】①.1.38②.AD##DA③.大于④.在誤差允許的范圍內，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，且斜率等于【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得圖2中小球的瞬時速度約為（2）[2]A．小球做自由落體運動，為了測量小球下落的位置，刻度尺應固定在豎直平面內，A正確；B．為了減小阻力帶來的實驗誤差，應該選擇密度較大的小球，B錯誤；C．鉛垂線的作用是檢驗裝置是不是豎直放置，不能檢驗小球是否沿豎直方向下落，C錯誤；D．為了拍攝的小球的位置比較準確，固定手機時，攝像頭應正對刻度尺，D正確。故選AD。（3）[3]小球下落過程若空氣阻力不忽略，且空氣阻力不變，根據(jù)動能定理，有得到根據(jù)圖像可知P圖像斜率大，故質量大；（4）[4]若機械能守恒，則阻力為零，則有故，在誤差允許的范圍內，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，且斜率等于，則機械能守恒。 10.在“測定金屬的電阻率”的實驗中：（1）用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖所示，則金屬絲的直徑為___________mm。（2）請根據(jù)給定電路圖，用連線代替導線將圖中的實驗器材連接起來（見上面圖）。___________（3）若通過測量可知，金屬絲的長度為，直徑為d，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為，由此可計算得出金屬絲的電阻率___________。（用題目所給字母表示）【答案】①0.415②.③.【解析】【詳解】（1）[1]金屬絲的直徑為（2）[2]如圖（3）[3]根據(jù) 得11.“打水漂”是很多同學體驗過的游戲，小石片被水平拋出，碰到水面時并不會直接沉入水中、而是擦著水面滑行一小段距離再次彈起飛行，跳躍數(shù)次后沉入水中，俗稱“打水漂”。如圖所示，某同學在岸邊離水面高度處，將一質量的小石片以初速度水平拋出。若小石片第1次在水面上滑行時受到水平阻力的大小為，接觸水面后彈起，彈起時豎直方向的速度是剛接觸水面時豎直速度的。取重力加速度，不計空氣阻力。求：（1）小石片第1次離開水面后到再次碰到水面前，在空中運動的水平距離；（2）第1次與水面接觸過程中，水面對小石片的作用力大小?！敬鸢浮浚?）6m；（2）2.0N【解析】【詳解】（1）小石片拋出過程有，解得則第一次反彈豎直方向的分速度大小第一次接觸水面水平方向有，解得 令小石片第1次離開水面后到再次碰到水面經(jīng)歷時間為，則有，解得（2）第1次與水面接觸過程豎直方向有解得則水面對小石片的作用力大小解得12.如圖所示，質量為的長木板靜止在光滑水平面上，質量為的木塊（可視為質點）靜止在長木板的最左端，右側質量也為的光滑四分之一圓弧槽靜止在光滑水平面上，圓弧槽的下端與木板的上表面相平，現(xiàn)給木塊一水平向右的初速度，木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為，木塊恰好沒有從長木板上滑落，共速之后長木板與圓弧槽相碰并粘在一起，碰撞時間極短，木塊滑上圓弧槽，恰好沒有離開圓弧槽，重力加速度。求：（1）長木板的長度；（2）圓弧槽的半徑；（3）當物塊再次返回長木板時，能否滑離長木板?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）否【解析】【詳解】（1）根據(jù)動量守恒有 根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得（2）長木板與圓弧槽相碰恰好沒有離開圓弧槽，根據(jù)動量守恒有根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得（3）滑塊返回長木板，若未滑離，則三者的速度相同且為根據(jù)能量守恒有聯(lián)立解得有即物塊未能滑離長木板（二）選考題13.如圖所示是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4……為繩上的一系列等距離的質點，相鄰兩質點間的距離均為10cm，繩處于水平方向；質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧振動，帶動2、3、4……各個質點依次上下振動，振動從繩的左端傳到右端，t=0時質點1開始豎直向上運動，t=0.1s時質點1第一次到達最大位移20cm處，這時質點3開始運動，以向上為正方向，下列正確的是（　?。?A.該波的波速一定是200m/sB.該波的波長一定是0.8mC.質點3振動后的周期可能是0.8sD.質點5開始運動時運動方向一定向上E.從質點1開始振動開始計時，質點3的振動方程為y=20sin（5πt-）（cm）（其中t≥0.1s）【答案】BDE【解析】【詳解】ABC．t=0時質點1開始豎直向上運動，t=0.1s時質點1第一次到達最大位移20cm處，這時質點3開始運動，可知周期T=0.4s則質點3振動后的周期等于振源振動周期，為0.4s；波速波長選項AC錯誤，B正確；D．因振源振動方向向上，則質點5開始運動時運動方向一定向上，選項D正確；E．因振幅A=20cm。則從質點1開始振動開始計時，質點3的振動方程為（t>0.1s）選項E正確故選BDE。14.三棱鏡的橫截面如圖所示為正三角形ABC，ABC的邊長為a，在橫截面所在平面內沿垂直于BC方向，向AB邊射入一束單色光，經(jīng)過AB邊折射后光線與AC平行，并且從BC的中點射出。不考慮反射光線，已知真空中光的傳播速度為c。（1）求光線經(jīng)過棱鏡總共偏轉的角度；（2）求光在棱鏡中傳播的時間。 【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）光路圖如圖所示：由幾何關系得：，，，介質的折射率光從M點射出時解得即光線經(jīng)過棱鏡總共偏轉的角度（2）設光在介質中的路程為s，由正弦定理得 解得光在介質中的傳播速度光的傳播時間