四川省成都市成华区某校2023-2024学年高三上学期阶段性考试物理试题（一）（解析版）

PAGEPAGE12023—2024学年度（上）阶段性考试（一）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。1.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确是（）A.太阳系所有的行星都绕太阳做匀速圆周运动B.在中，是与太阳质量有关的常量C.对任意一个行星，它在远日点的速度都要大于近日点的速度D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动【答案】B【解析】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系所有的行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知，在中，是与太阳质量有关的常量，故B正确；C．根据开普勒第二定律可知，对任意一个行星，它在远日点的速度都要小于近日点的速度，故C错误；D．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，故D错误。故选B。2.每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（）A.等于 B.小于C.R越大，弹力越大 D.R越大，弹力越小【答案】D【解析】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，由图中几何关系可得由受力平衡可得解得可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；故选D。3.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左侧紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A.墙受到的压力大小不变 B.A与地面之间的压力减小C.A受到的摩擦力增大 D.A与B之间的作用力减小【答案】D【解析】AB．小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2．如下图所示：

将重力G分解为G1和G2，则根据平衡可知，F2=G2=Gtanθ当A向右移动少许，根据题意可知，A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，根据力图分析可知：因为θ减小，则cosθ增大，tanθ减小，即墙壁对小球B的作用力将减小，A对小球B的支持力减小．根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小，A错误，D正确。B．对AB的整体，竖直方向受到地面的支持力和AB的重力，则地面的支持力等于AB的重力之和，B错误；C．再对A进行受力分析知

由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=FBsinθ，根据题意知，B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小，故A所受地面的摩擦力f减小．再根据牛顿第三定律，地面所受A的摩擦力减小，C错误。故选D。4.滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目。如图所示，水平滑道上运动员A、B间距。运动员A以速度向前匀速运动。同时运动员B以初速度向前匀减速运动，加速度的大小，运动员A在运动员B继续运动后追上运动员B，则的大小为（）A.4m B.10m C.16m D.20m【答案】C【解析】运动员B做匀减速直线运动，速度减为零的时间为此时运动员A的位移为运动员B的位移为因为即运动员B速度减少为零时，运动员A还未追上运动员B，则运动员A在运动员B停下来的位置追上运动员B，即故C正确，ABD错误。故选C。5.长为L的细线一端系一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，光滑锥顶角为，轴线在竖直方向，如图甲所示。使小球在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，线的张力为FT，经分析可得关系图像如图乙所示，已知重力加速度为g，则（）A. B.C.图线1的斜率 D.图线2的斜率【答案】B【解析】A．当角速度为0时，有所以A错误；B．当小球贴着光滑圆锥做匀速圆周运动，当角速度达到b时，支持力为0，有解得所以B正确；C．当角速度较小时小球没有脱离圆锥，有联立解得则图线1的斜率为所以C错误；D．当角速度较大时，小球脱离圆锥台，有则所以图线2的斜率为所以D错误；故选B。6.如图所示，劲度系数不同的两个轻质弹簧a、b悬挂了质量为和两块橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧a的长度与弹簧b的长度相等；已知，重力加速度为g，则（）A.弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大B.在上取△m粘在处，弹簧a长度变短，弹簧b长度变长C.剪断弹簧a瞬间，质量为和的橡皮泥的加速度大小都为g，方向竖直向下D.剪断弹簧b瞬间，质量为的橡皮泥加速度大小为3g，方向竖直向上，质量为的橡皮泥加速度大小为g，方向竖直向下【答案】AD【解析】A．两橡皮泥都静止处于平衡状态，由平衡条件得可知弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大，故A正确；B．在上取△m粘在处，由平衡条件得可知弹簧a的弹力不变，长度不变，故B错误；C．剪断弹簧a瞬间，弹簧a的弹力消失，弹簧b的弹力不变，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得解得方向竖直向下，质量为的橡皮泥受力不变，合力不为零，加速度为零，故C错误；D．剪断弹簧b瞬间，弹簧a的弹力不变，弹簧b的弹力消失，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得解得方向竖直向上对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得解得方向竖直向下，故D正确。故选AD。7.如图，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，、随时间的变化规律为：，。则（）A.时，A物体的加速度为B.时，A、B之间的相互作用力为4NC.时，A、B开始分离D.A、B开始分离时的速度为3m/s【答案】BC【解析】AB．时由于所以二者不会分开，A、B两物体的加速度为设此时A、B之间的相互作用力为F，对B根据牛顿第二定律可得解得故B正确，A错误；C．当二者之间的相互作用力恰好为0时开始分离，则有即解得故C正确；D．由于由A选项可知，二者分离前做加速度为1的匀加速直线运动，根据速度时间关系得分离时的速度故D错误。故选BC。8.如图甲所示，足够长的水平传送带以v1＝2m/s的速度沿顺时针方向运行，滑块（视为质点）以某一初速度v2水平滑上传送带的右端。若滑块在传送带上向左运动的过程中，位移与时间比值－时间的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.v2的大小为4m/s B.滑块在传送带上的加速度大小为2m/s2C.物块向左的位移为2m D.滑块在传送带上运动的总时间为2.25s【答案】ACD【解析】AB．根据图像可知即结合匀变速位移时间关系可知，加速度为初速度故A正确，B错误；C．物块向左的位移为选项C正确；D．物块减速到零的时间反向加速到与传送带速度相同所需时间所以加速位移还需匀速时间所以运动总时间故D正确。故选ACD。三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到2.5V，并便于操作。已选用的器材有：待测小灯泡一只（额定电压为2.5V，电阻约为几欧）；电池组（电动势3.0V，内阻约1Ω）；电压表一个（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；电流表一个（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；开关一个、导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________。A．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）B．滑动变阻器（最大阻值为1500Ω，额定电流为0.5A）（2）实验的电路图应选用下列的图（）（3）实验得到小灯泡的I-U图像如图所示，则可知随着电压的增大，小灯泡的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）。如果将这个小灯泡接到电动势为2.5V，内阻不计的电源两端，小灯泡消耗的功率为___________W。（结果保留2位有效数字）【答案】（1）A（2）B（3）增大1.1【解析】（1）[1]测小灯泡的I-U图像需要电压从零开始，所以用分压式接法，则滑动变阻器应该选A；（2）[2]小灯泡电阻比较小，所以用电流表外接法，结合（1）中分压式接法可知，原理图应选B；（3）[3]根据小灯泡的I-U图像可知，电压增大，小灯泡的电阻增大；[4]根据小灯泡的I-U图像可知，当43A时，可求得10.如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为m0的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。（1）此实验中正确的操作是___________A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量mB．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的a—F图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为___________A．B．C．D．（3）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，s1=4.79cm，s2=5.61cm，s3=6.39cm，s4=7.17cm，s5=7.98cm，s6=8.84cm，则小车的加速度a=___________m/s²，此次实验中砂和砂桶的质量m=___________kg。（重力加速度取9.8m/s²，结果均保留2位有效数字）【答案】（1）BC（2）C（3）0.800.49【解析】（1）[1]AD．有力的传感器，所以不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量，故AD错误；B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，故C正确。故选BC。（2）[2]斜率，由于小车受力为2F，小车和滑轮质量和为，小车质量。故选C。（3）[3][4]由逐差法求a，有每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则T=0.1s解得a=0.80m/s2对砂和砂桶mg－F=2ma解得m=0.49kg11.如图，水平桌面上一个质量的物体（视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，之后从桌子边缘B点平抛出去，并从C点沿CD方向进入竖直平面内，由斜直轨道CD和圆弧形轨道DEFGH平滑连接而成的光滑轨道上运动，CD与水平面成角，EG为竖直直径，FH为水平直径。已知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，AB间的距离，物体与桌面间的动摩擦因数，C点距离桌面的水面距离，B、C两点间的高度差，C、D两点间的高度差，重力加速度g取，，，求：（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；（2）圆弧轨道半径R；（3）当物体从D点进入圆弧轨道后，撤去斜直轨道CD，物体从H点落到水平面的时间t。【答案】（1）0.18J；（2）1m；（3）【解析】（1）物体从B到C做平抛运动，则竖直方向有解得则水平方向有解得物体从A运动到B，根据能量守恒定律有代入数据解得（2）物块在C点的速度为由题知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，则有解得物体从C运动到G，根据动能定理有由几何关系可得联立解得（3）物体从G运动到H，根据动能定理有解得从H点下落到地面上，根据运动学公式有代入数据解得12.疫情防控期间的“亲子游戏”对家庭成员的身心有很好的调节作用，某家庭利用新型材料设计了一项户外“亲子游戏”，装置如图所示。新型材料板放置在水平地面上，质量的木块位于材料板的最右端。新型材料板质量，长，上表面平均分为AB、BC、CD三段，BC段光滑，AB、CD段与木块间的动摩擦因数均为，材料板与地面间动摩擦因数，开始材料板和木块均静止。家庭成员两人一组，在相等时间内施加外力拉动木块，比较哪组能使木块在材料板上滑行得更远且不脱离木板。某次游戏中，爸爸用的水平力向左拉木块，作用2s后撤去，紧接着儿子用竖直向上的力作用在木块上，2s后再撤去。将木块视为质点，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（计算结果可用分式表示）（1）撤掉时木块速度大小；（2）木块在材料板上发生相对滑动的时间t；（3）整个过程中，材料板在地面上滑行的总距离s。【答案】（1）4m/s；（2）；（3）【解析】（1）当爸爸施加水平向左的力时，假设木块与材料板一起运动，对整体由牛顿第二定律有解得材料板的加速度有最大值，设为，此时对材料板根据牛顿第二定律有解得因为可知假设正确，两者恰不发生相对滑动，经过木块的速度（2）撤去，当儿子施加竖直向上的力时，对木块有可得则木块所受摩擦力故木块以做匀速直线运动，对材料板有可得材料板减速运动的加速度大小经过材料板的速度解得此过程木块的位移材料板的位移木块在材料板上滑行的距离解得因为则撤去时，木块刚好运动到光滑BC段的B点，木块在BC段时水平方向不受力，继续做匀速运动，材料板水平方向不受力，故静止不动，此过程木块在材料板上的相对滑动时间解得木块运动到粗糙的CD段时，对木块有可解得木块减速运动的加速度大小材料板加速运动的加速度大小满足解得设经过时间两者共速，则解得材料板再次运动至与木块共速的过程，木块的位移材料板的位移木块在材料板上滑行的距离解得共速后，假设木块与材料板一起减速，则对整体有解得因为所以假设正确，即木块与材料板不再发生相对滑动，综上可知，木块相对材料板滑动的时间代入数据得（3）施加时，材料板与木块一起加速运动的位移施加时，材料板减速的位移为，材料板再次运动至与木块共速过程，材料板加速的位移为，木块和材料板共速时的速度木块和材料板一起减速到0的位移所以整个过程中，材料板在地面上滑动的总距离联立并代入数据得（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。13.