云南省大学附属中学高三下学期月考理综物理试题（四）

理科综合试卷—物理部分一、选择题：1.近年来许多城市的出租车都逐渐换成了电动汽车。为了测试某电动汽车的性能，一观察者记录了某电动汽车沿平直公路启动、匀速和制动三个过程的速度变化情况，若该车启动和制动的过程可以看成是匀变速直线运动，则下列说法正确的是（）时间（s）0246810121416速度（）0122427272727200A.汽车匀速阶段位移大小为B.汽车加速阶段位移大小为C.末汽车的速度可能小于D.制动过程的加速度大小为【答案】B【解析】【详解】AC．汽车加速时的加速度为加速的末速度为，由得即汽车加速到末开始匀速运动，汽车在末的速度为27m/s；从表中可知汽车做匀速直线运动的时间至少为所以汽车匀速阶段位移大小至少为故A、C错误；B．汽车加速阶段位移大小为故B正确；D．制动过程的末速度为0，速度为0的时刻不一定是末，则速度从减至0所用时间不一定是，所以加速度大小不一定为，故D错误。故选B。2.目前我们学习过的核反应有种类型，下列核反应方程的类型说法正确的是（）①

②③

④A.人工核转变、核裂变、核聚变、衰变B.衰变、核裂变、核聚变、人工核转变C.人工核转变、核聚变、衰变、核裂变D衰变、核裂变、人工核转变、核聚变【答案】D【解析】【详解】是放射性元素放射出粒子而转变为另一种元素的过程，属于原子核的衰变；是重核分裂成两个中等质量的原子核，属于核裂变；是高能粒子轰击原子核使之转变为另一种原子核的过程，属于原子核的人工转变；是轻核结合成较重的原子核，属于核聚变。所以以上反应类型依次属于衰变、核裂变、人工转变、核聚变。故选D。3.如图所示，质量为M的物体用轻绳悬挂于O点，开始时轻绳水平，两绳之间的夹角，现将两绳同时顺时针缓慢转过，且保持O点及夹角不变，物体始终保持静止状态。在旋转过程中，设绳的拉力为，绳的拉力为，则下列说法正确的是（）A.逐渐增大，最终等于B.先减小后增大C.逐渐减小，最终等于零D.先增大后减小【答案】C【解析】【详解】AB．结点O受三个力作用处于平衡状态，和夹角始终不变。作该矢量三角形的外接圆，如图所示，矢量箭头将始终落在圆周上，由图可知，顺时针转过，先增大后减小，最终等于，AB错误；CD．初始时刻，恰好为其外接圆的直径，故逐渐减小，当绳转过处于竖直位置时，C正确，D错误。故选C4.长直杆与水平面成角固定放置，如图所示。杆上O点以上的部分是粗糙的，而O点以下的部分是光滑的。轻弹簧穿过长杆，下端与挡板固定连接。弹簧原长时上端恰好在O点，质量为m的带孔小球（可视为质点）穿过长杆，与弹簧上端连接。现将小球拉到图示a位置由静止释放，一段时间后观察到小球运动稳定时弹簧上端的最低位置始终在b点，。则下列结论正确的是（）A.小球在b位置受到的弹簧弹力大小为B.在段运动过程中小球所受摩擦力小于C.小球第一次过O点时速度一定最大D.若初始在a位置给小球一个沿杆向下的速度，则小球最终运动的最高点一定在O点【答案】D【解析】【详解】AC．对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知，小球从a位置由静止释放，先做加速运动，当达到之间的某位置时，弹簧的弹力、小球重力沿杆向下的分力平衡时，此时速度最大，因此，小球在b位置受到弹簧弹力大于，AC错误；B．在段运动过程中小球受重力沿杆向下的分力、弹簧弹力、摩擦力，因此不能判断摩擦力与的大小关系，B错误；D．将小球拉到图示a位置由静止释放，小球沿杆做往返运动，由于摩擦力的作用，往返运动的幅度会越来越小，最终稳定后小球只在之间往返运动。若初始在a位置给小球一个向下的速度，只是小球沿杆刚开始往返运动的幅度大，随着往返次数增多，幅度越来越小，小球最终运动的范围还是在之间，即小球最终运动的最高点一定还是在O点，D正确。故选D。5.如图所示装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳下端，并都以转速n绕同一竖直轴在一个水平面内做匀速圆周运动，此时绳与夹角为，质量为的物块C静止不动；若将C换成质量为的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍在一个水平面内做匀速圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做匀速圆周运动的转速n可以如何调整（）（绳与滑轮之间的摩擦不计）A.将A、B的质量增大为，转速n不变B.将A、B的质量增大为，转速减小为C.保持A、B的质量不变，转速增大为D.保持A、B的质量不变，转速增大为【答案】AB【解析】【详解】物块C静止不动，对物块C分析设OA和OB的绳子的拉力为T，以A（或B）为研究对象，则在竖直方向上满足故两根绳子在竖直方向的合力为可见右边竖直方向绳子的拉力与OA和OB之间的夹角无关，与A、B的转速n无关，故当C换成D后，要保证在系统稳定时，A、B仍在一个水平面内做匀速圆周运动，同时D静止不动，此时与D连接的绳子拉力大小为4mg，故只需满足故选AB6.如图甲所示，一质量为的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体所受摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法中正确的是（）（g取）A.时物体开始做加速度逐渐增大的减速运动B.物体匀速运动时的速度大小为C.物体与接触面间的动摩擦因数为D.时物体的加速度大小为【答案】AC【解析】【详解】C．物体开始在F作用下做匀速直线运动，由图可知，滑动摩擦力的大小为，则有解得物体与接触面间的动摩擦因数为故C正确；A．拉力随时间均匀减小后，物体开始做减速运动，时，滑动摩擦力突变成静摩擦力，说明时物体刚好减速到速度为零，之后静摩擦力与拉力F平衡，由图可知静摩擦力图线与滑动摩擦力图线交于时，可知在时，拉力F开始均匀减小，物体开始做减速运动，合力逐渐增大，加速度逐渐增大，物体做加速度逐渐增大的减速运动，故A正确；B．物体在时停下，处于静止状态；从过程，根据动量定理可得解得物体匀速运动时的速度大小为故B错误；D．由图可知时，拉力为；根据牛顿第二定律可得，物体的加速度大小为故D错误。故选AC。7.如图所示，足够长的倾斜传送带以恒定速率顺时针运行。一小木块以初速度从传送带的底端滑上传送带。木块在传送带上运动全过程中，关于木块的速度v随时间t变化关系的图像可能的是（）A. B.C. D.【答案】ABD【解析】详解】A．v1<v0时，若满足从v0减速到0，然后反向加速运动，摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律加速度恒定，图像的斜率不变，v-t图像与坐标轴所围面积表示位移，可判断出物块返回底端时的速度大小仍等于v1，故A正确；B．v1<v0时，若满足从v0加速到v1，摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律然后与传送一起匀速运动，匀速运动时，满足故B正确；C．v1>v0时，若满足从v1减速到v0，摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律从v0减速到0，然后反向加速运动，摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律可知加速度从变为，图像的斜率变小；t轴上方图像所围面积应该等于t轴下方图像所围面积，所以返回底端时物块的速度应该小于v1，故C错误；D．v1>v0时，若满足从v1减速到v0，摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律然后与传送一起匀速运动，匀速运动时，满足故D正确。故选ABD。8.如图甲所示为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为，逸出功为）。图乙为氢原子能级图，氢原子光谱中有四种可见光，分别是从能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是（）A.仅将P向右滑动，电流计示数可能不变B.氢原子光谱中只有两种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应C.大量处于能级的氢原子最多能辐射出20种不同频率的光D.取普朗克常数，一个电子所带电量，则从能级跃迁至产生的光光子频率约为【答案】AD【解析】【详解】A．若K极发射的光电子未全部被A极吸收时，则将P向右滑动时，A、K两极的电压增大，有更多的光电子被A极吸收，电流计示数增大；若K极发射的光电子已全部被A极吸收时，此时的电流已达到饱和电流，则将P向右滑动时，电流计示数不变，A正确；B．从能级跃迁至产生的光光子能量为，小于逸出功，不能使K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量为，大于逸出功，可以使K极金属发生光电效应。从能级、5跃迁至产生的光光子能量大于，大于逸出功，能使K极金属发生光电效应。所以氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应，B错误；C．由可知大量处于能级的氢原子最多能辐射出10种不同频率的光，C错误；D．普朗克常数，从能级跃迁至产生的光光子能量为，则频率D正确。故选AD。二、非选择题：共14题，共174分。9.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两向学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为固定在小车前端的小滑轮的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验时，一定要进行的操作是________。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量MC．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．将带定滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力（2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留3位有效数字）。（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条直线（如图丙），图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。A．B．C．D．【答案】①.CD##DC②.③.D【解析】【详解】（1）[1]A．实验中有力传感器测量小车所受的拉力，则不需用天平测出砂和砂桶的质量，故A错误。B．实验中有力传感器测量小车所受的拉力，不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故B错误。C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，故C正确。D．实验中需将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故D正确。故选CD。（2）[2]两计数点间还有四个点没有画出，则相邻计数点的时间间隔为根据逐差法可得小车的加速度为。（3）[3]对小车根据牛顿第二定律，有即可知图像的斜率为解得小车的质量为当坐标轴选择不同的标度时，图像的倾角不一样，则图像斜率不一定满足则小车的质量不一定满足故选D。10.伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还用实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下：①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，让水箱中的水流到量筒中（假设水流均匀稳定，水箱上部有开口）；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门；③记录下量筒收集的水量V；④改变s，重复以上操作；⑤将测得的数据记录在表格中。次数1234569084735240（1）该实验用量筒中收集的水量，主要是用来表示________。A．水箱中剩余水的体积B．滑块下滑的时间C．水从水箱中流出的速度D．滑块下滑的竖直高度（2）某同学漏填了第4组数据中量简收集的水量V，若实验正常，估计________mL；若保持下滑的距离s，滑块质量不变，减小倾角，水量V将________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）下列说法中属于该实验误差来源的是________。A．水从水箱中流出不够稳定B．没有平衡摩擦力C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较大的量筒【答案】①.B②.61##59##60##62##63③.增大④.AD##DA【解析】【详解】（1）[1]因为水是均匀稳定地流出，所以流出的水的体积与时间成正比，所以该实验用量筒中收集的水量主要是表示滑块下滑的时间，故B正确。（2）[2]滑块做初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，而流出的水的体积与时间成正比，故位移与流出的水的体积的二次方成正比，即由表中数据可得[3]对滑块，由牛顿第二定律得解得若保持下滑的距离s，滑块质量不变，减小倾角，则滑块的加速度减小，则滑块下滑所用的时间增加，水量V将增大。（3）[4]A．水从水箱中流出不稳定，会使得计时不够准确，造成误差，故A正确；B．没有平衡摩擦力，滑块的加速度较小，运动规律不变故不会造成误差，故B错误；C．选用的斜面不够光滑，滑块的加速度较小，运动规律不变故不会造成误差，故C错误；D．选用了内径较大的量筒，会引起水量V的读数误差，故D正确。故选AD。11.抛石机是古代战场破城重器（如图甲），可筒化为图乙所示。将石块放在长臂A端的半球形凹槽（内壁视为光滑）内，在短臂B端挂上重物，将A端拉至地面然后突然释放，假设石块运动到竖直上方最高点P时被水平抛出。已知转轴O到地面的距离，略小于h，，石块质量（可视为质点），从P点抛出后的水平射程为，不计空气阻力和所有摩擦，取，求：（1）石块落地时速度的大小；（2）石块到达P时对凹槽压力的大小及方向。【答案】（1）；（2），方向竖直向上【解析】【详解】（1）石块从P点抛出后做平抛运动，则有，求得石块从P点抛出到到达地面所用时间为从P点抛出时的速度大小为则落地时的速度大小为（2）石块到达P时，根据牛顿第二定律有代入数据求得凹槽对石块的弹力为说明凹槽对石块的弹力方向与重力方向相同，即竖直向下，根据牛顿第三定律可知，石块对凹槽压力的大小为，方向竖直向上。12.如图所示，甲球在水平面内做半径为的匀速圆周运动，竖直平台与圆轨迹相切于B点且平台高度为。当甲球运动到切点B时，乙球从切点B正上方的A点水平飞出，速度大小为。重力加速度，已知，要使甲球在运动一周内与乙球相遇，求：（1）乙球运动的水平位移大小；（2）甲球做圆周运动的线速度大小（结果保留2位有效数字）。【答案】（1）；（2）或【解析】【详解】（1）乙球平抛运动的时间为水平位移大小为（2）要使甲球运动一周内与乙球相遇，则乙球的落点在圆周上，俯视看有两种可能，乙球水平位移与直径的夹角均为。设甲球俯