四川省成都市龙泉驿区2023-2024学年高三上学期期中考试理科综合试题（解析版）

四川省成都市龙泉驿区2023-2024学年高三上学期期中考试物理试题一、选择题二、选择题1.如图，长为L的木棒用a、b两轻绳悬挂于水平天花板上，a．b两绳与天花板之间的夹角分别为53°和37°，木棒上表面水平且静止，已知。则（）A.木棒的重心在棒的中心B.木棒的重心在距木棒右端处C.a、b两绳的拉力大小之比为4：3D.a、b两绳的拉力大小之比为3：4【答案】C【解析】【详解】AB．根据共点力的特点可知，两边细线的拉力反向延长线与重力的作用线必交于一点，则，木棒的重心偏向左端一侧，由几何知识可知，木棒的重心在距木棒右端选项AB错误；CD．由平行四边形法则可知选项C正确，D错误。故选C。2.下图分别是甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动的运动图像，其中v表示速度、x表示位移、t表示时更多免费优质滋元可家威杏MXSJ663间、a表示加速度。则（）A.物体甲在0～1s内的平均速度大小为2m/sB.物体乙在0～1m内的运动时间为1sC.物体丙在0～1s内的速度变化量大小为5m/sD.物体丁在1s末速度大小为5m/s【答案】B【解析】【详解】A．图像面积代表位移，物体甲在0～1s内位移平均速度大小故A错误；B．根据解得，所以运动时间故B正确；C．图像面积代表速度变化量，所以物体丙在0～1s内的速度变化量大小为故C错误；D．根据可得根据图像可知，所以1s末的速度大小为故D错误。故选B。3.如图，倾角为37°的等腰三角形传送带以速度逆时针匀速转动。现有两个完全相同的小物块P、Q从传送带顶端与传送带相同大小的速度沿传送带下滑。已知两物块与传送带间的动摩擦因数均为。下列判断正确的是（）A.两物块在传送带上的运动时间相同B.物块P到达传送带底端时的速度较Q大C.物块在传送带上运动过程中，P的机械能变化量较Q大D.两物块与传送带间因摩擦产生的热量相同【答案】A【解析】【详解】AB．因为所以且物体初速度与传送带速度大小相等，因此两物块加速度为加速度大小相等，因此两物块同时到达底端，且速度大小相等，A正确B错误；C．物块在传送带上运动过程中外力做功为摩擦力做功，摩擦力大小相等，作用距离相等，因此做功大小相等，所以机械能变化量相同，C错误；D．两物块与传送带间相对滑行距离不同，因此产热不同，D错误。故选A。4.石墨烯是近些年发现的一种新型轻质材料，用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯舱沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。假设Q物体乘坐太空电梯舱到达图示的a位置（与运行的卫星P同高度）并停在此处。下列说法正确的是（）A.Q物体与卫星P的速度相同B.Q物体与卫星P的周期相同C.Q物体处于完全失重状态D.Q物体的向心加速度小于卫星P的向心加速度【答案】D【解析】【详解】ABD．Q物体停在太空电梯中时与地球同步卫星的角速度相同，根据万有引力提供向心力解得可知卫星P的角速度大于地球同步卫星的角速度，即卫星P的角速度大于此时Q物体的角速度，PQ在同一高度做圆周运动，由和可知二者的速度和周期不同；根据公式可得Q物体的向心加速度小于卫星P的向心加速度，故AB错误，D正确；C．对Q物体由牛顿第二定律根据前面分析可知Q物体的角速度小于处于同一高度处时的卫星的角速度，故此时万有引力与电梯对其支持力的合力提供向心力，故此时支持力不为零，Q物体处于失重状态，但不是完全失重状态，故C错误。故选D。5.如图，水平天花板下方用轻质弹簧1悬挂木箱N，用轻质弹簧2连接木块P和木块Q并置于木箱内且处于静止状态。已知木箱N和木块P、Q的质量均相同，重力加速度为g。现将弹簧1剪断，则剪断瞬间，其加速度为（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】已知木箱N和木块P、Q的质量均相同，设为m，剪断弹簧1前，取木块P为研究对象，由平衡关系可得剪断弹簧1的瞬间，弹簧2的弹力不会突变，大小仍为mg，故；取木箱N和木块Q整体为研究对象，根据牛顿第二定律有故选A。6.如图（a），被固定在竖直平面内的轨道是由内径很小、内壁均光滑的水平直轨道和半圆形轨道平滑连接而成，在半圆形轨道内壁的最高和最低处分别安装M、N、P、Q四个压力传感器。一小球（可视为质点）在水平轨道内以不同的初速度向右运动（传感器不影响小球的运动）。在同一坐标系中绘出传感器的示数F与的图像I、II、III如图（b）所示。重力加速度。下列判断正确的是（）A.直线I、II、III分别是M、N、P传感器的图像B.由图像可求得小球的质量C.当时，Q传感器的示数为28ND.当时，N传感器的示数为22N【答案】BC【解析】【详解】A．在Q点在N点对M点P传感器不会受到压力作用，故A错误；B．根据以上分析可知，I、II、III对应P、M、N，由图像可求得，当速度为零时，在P点所以小球的质量，故B正确；C．根据图b可知，当时，N处弹力为零，此时到达N处的速度对N处，当弹力为零时解得当时，Q传感器的示数为解得故C正确；D．当时，到达N点的速度N传感器示数解得所以此时N传感器示数为零，故D错误。故选BC。7.质量为1kg的物体静止于光滑水平面上，从时起施加沿水平方向上的拉力，其拉力F随时间t的图像如图所示。下列判断正确的是（）A.拉力在0～2s内的平均功率为2.25WB.拉力在第2s内所做的功是4.5JC.拉力在第1s末的瞬时功率最大D.第1s内与第2s内质点动能增加量相等【答案】AC【解析】【详解】A．第1s内质点的位移为第2s内，质点的加速度为0-2s内拉力做功为因此平均功率为A正确；B．第2s内的位移为第2s内拉力做功B错误；C．第1s内，质点的加速度为1s末的速度为第2s内的位移为2s末的瞬时功率为1s末的瞬时功率为因此第1s末的瞬时功率最大，C正确；D．第1s内动能的增加量为第2s内动能的增加量为则第1s内与第2s内质点动能增加量不相等，D错误。故选AC。8.如图，质量为、半径的圆弧形凹槽N放在光滑水平面上，质量为、初速度的小球P从凹槽底端水平滑入。已知小球从滑入凹槽到分离过程中因两者的摩擦而产生的热量，重力加速度。在此过程中，下列说法正确的是（）A.小球和凹槽组成的系统因合外力不做功而机械能守恒B.小球和凹槽组成的系统因水平方向合外力为零而水平方向动量守恒C.小球能从凹槽顶端冲出并继续上升的最大高度为0.125mD.小球与凹槽分离后并以的速度向右做平抛运动【答案】BD【解析】【详解】A．小球和凹槽组成的系统因有摩擦力做功而机械能不守恒，故A错误；B．由于水平面光滑，球和凹槽组成的系统水平方向合外力为零，所以系统水平方向动量守恒，故B正确；Ｃ．设小球能从凹槽顶端冲出而分离，并且从凹槽顶端冲出并继续上升的最大高度为h，小球和凹槽组成的系统水平方向动量守恒，两者的共同速度大小是v1小球和凹槽组成的系统，由能量守恒定律得代入数据，解得，说明小球不能从凹槽顶端冲出，故C错误；D．小球不能从凹槽顶端冲出，则小球从凹槽下滑后才与凹槽分离，小球从滑入凹槽到分离过程中因两者的摩擦而产生的热量。假设小球与凹槽分离时小球速度为，凹槽速度为，则由动量守恒再根据能量守恒两式联立解得或因小球与凹槽需，第二组解不符合实际，需舍掉；即小球与凹槽分离后并以的速度向右做平抛运动，故D正确。故选BD。三、非选择题9.左端固定，右端与水平细绳连接跨过光滑定滑轮；乙图中弹簧竖直悬挂。弹簧长度可以由刻度尺读出，弹力大小可通过下端悬挂钩码计算得出（每个钩码的质量均为）甲图（b）是该同学记录钩码的个数n和对应的弹簧长度l所作出的1-n图像，弹簧始终保持在弹性限度内。回答以下问题：（1）由甲图（b）可知弹簧的原长为________cm；若g取，则弹簧劲度系数________N/m（保留3位有效数字）。（2）乙图中先将弹簧竖直悬挂测量原长，再挂钩码测量弹簧长度，则该弹簧自重对实验结果________影响（选填“有”或“无”）。【答案】①.10.0cm②.98.0N/m③.无【解析】【详解】[1]由图可知,弹簧原长为10.0cm[2]由胡克定律得[3]测量劲度系数时,考查的是变化的作用力与变化的形变量的比值，与自重导致的伸长量无关。10.某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面与滑块间的动摩擦因数μ。主要步骤如下：（1）把平板竖直放置，并画上一条竖直线AB和水平线AC，将斜面装有光电门的一端始终保持在C点不动，抬高斜面另一端，每次都让质量为m的小滑块（含挡光片）从斜面与竖直线AB的交界处由静止下滑。光电门可以测得挡光片经过光电门时的挡光时间t，要间接测量滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为________（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为________。（2）测得水平线AC长度为L。将小滑块放置在斜面上与竖直线对应位置，并测量出该位置与A点的竖直距离h，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数μ和当地重力加速度g视为不变。则小滑块从某一高度h滑下，其合外力做功的表达式为________。（3）以斜面C点为支点保持该位置不动，不断抬高斜面倾角，重复步骤（2），测得多组h、t数据，该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（图像），该图像可以反映合外力做功与动能变化的关系。若已知该图像的斜率为k、截距为b，则可以算出斜面的动摩擦因数________（用所测量的物理量表示）。【答案】①.挡光片的边长d②.③.④.【解析】【详解】（1）[1][2]小滑块通过光电门的速度为小滑块通过光电门的动能表达式为还需测量挡光片的边长d。（2）[3]设斜面的长度为s，小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为（3）[4]根据做功与动能变化的关系可得整理得图象的斜率截距解得11.第31届世界大学生夏季运动会在成都如期举行，铅球运动员投掷过程可简化为如图所示。质量为m的铅球从距地面H高处被运动员推出，铅球与落地区草坪接触前瞬间的速度为v，方向与水平面成θ角。铅球接触草坪后不反弹且经时间t陷于草坪中。当地重力加速度为g。求：（1）运动员对铅球做的功；（2）草坪对铅球的平均冲量。【答案】（1）；（2）见解析【解析】【详解】（1）质量为m铅球从距地面H高处被运动员推出，铅球与落地区草坪接触前瞬间的速度为v，根据动能定理运动员对铅球做的功（2）铅球接触草坪后不反弹且经时间t陷于草坪中。竖直方向，取向上为正方向水平方向，水平向左为正方向草坪对铅球的平均冲量冲量与水平夹角为，则所以12.如图为质量的长方体铁箱，其左上角用细线悬挂一质量的小木块（可视为质点），小木块与铁箱后壁接触，此时木块距箱底高度差。已知木块与铁箱内壁间的动摩擦因数，铁箱与水平地面间动摩擦因数。现用的力水平向右拉铁箱的同时，悬挂木块的细线断裂而使木块加速下滑，当木块落至箱底时（不反弹），水平力立即变为，方向仍然水平向右。当铁箱速度变为时撤去，又经过时，发现木块运动到铁箱右下角处。。求：（1）木块在铁箱后壁加速下滑过程中，铁箱对地的压力大小吗？请说明理由；（2）铁箱从开始运动到速度达5m/s所需的时间；（3）铁箱底板长度L（计算结果保留2位有效数字）。【答案】（1）见解析；（2）1s；（3）1.9m【解析】【详解】（1）木块在铁箱后壁加速下滑过程中由于有向下的加速度木块所受重力大于铁箱对木块的摩擦力，铁箱对地的压力大小等于铁箱的重力与木块对铁箱的摩擦力之和，因为铁箱对木块的摩擦力与木块对铁箱的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，所以铁箱对地的压力大小。（2）水平方向上，木块与铁箱一起匀加速，设加速度为，地面对铁箱的支持力为，木块加速下滑的加速度为，铁箱对木块的支持力为，有解得对木块有解得设木块落至箱底时时间为，铁箱的速度为，有解得设当木块落至箱底后，木块和铁箱一起匀加速，加速度为，则解得设当木块落至箱底后到铁箱速度变为时，所用时间为，则解得（3）设撤去后，木块和铁箱都做匀减速直线运动，加速度分别为、，则解得木块和铁箱减速到0的时间分别为、所以铁箱底板长度为13.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，如图甲所示。以手的平衡位置为坐标原点，如图乙所示为健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形图，左手抖动的频率为2Hz，该列波的波长为________m，传播速度大小为________m/s；以乙图时刻为零时刻，质点P位移随时间变化的表达式为________cm。【答案】①.②.③.【解析】【详解】[1]由图可知求得[2]由题可知，波的传播速度为[3]从传播到所用时间为由图像可设从该时刻开始计时P点的振动方程为则由求得则从该时刻开始计时P点的振动方程为14.“道威棱镜”是一种光学图像旋转器，光线经过此棱镜后，图像被颠倒180°。“道威棱镜