四川省2023-2024学年高三物理上学期9月理综试题含解析

高三上学期九月月考理科综合能力测试本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共35题，共300分，共12页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。第Ⅰ卷选择题（共126分）二、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.《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。”一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动，若已知行人还需12s才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为（）A.m/s2 B.1m/s2 C.m/s2 D.2m/s2【答案】B【解析】【详解】汽车的速度设汽车到达斑马线速度为零，所用时间为，则有解得因为，则最小加速度为故选B。2.在东京奥运会上，中国运动员夺得东京奥运会女子10米跳台冠军（如图甲所示），图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，忽略空气阻力作用。则下列说法正确的是（）A.t3时刻达到最高点B.t3时刻开始进入水面C.t2～t3时间段加速度竖直向下D.0～t2时间运动员做匀变速运动【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知，0~t1时间内全红婵先离开跳台向上做匀减速运动，在t1时刻速度减为零，达到最高点，故A错误；B．从全红婵起跳到恰好入水的过程中，图像斜率不变，其加速度不变，在入水后，减速运动，加速度将发生突变，即在t2时刻开始进入水面，故B错误；C．0~t2时刻全红婵加速度方向竖直向下且图线斜率为正，t2~t3时刻图线斜率变为负值，所以加速度方向变为竖直向上，故C错误；D．0～t1与t1∼t2图像斜率相同，加速度相同，运动员做匀变速运动，故D正确。故选D。3.如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】当橡皮条的长度为时，皮兜对弹丸有最大作用力，为根据几何关系解得故选C。4.甲、乙两车在同一条平直公路上运动，其图像如图所示，已知甲车做匀变速直线运动，其余数据已在图中标出。根据图中数据可知（）A.时刻，甲乙两车速度大小相等B.0~2s内，甲车位移等于乙车位移C.甲车的初速度大小为2m/sD.相遇之前，时两车相距最远【答案】D【解析】【详解】A．在图像中，图线的斜率表示速度，由题图可知，时刻甲车的速度大于乙车的速度，故A错误；B．由题图知，甲车位移为8m，乙车位移为6m，甲车位移大于乙车位移，故B错误；C．由乙车图线可知，乙车做匀速直线运动，速度大小为3m/s；甲车的位移表达式为将、、代入上式，解得，，故C错误；D．两车速度相同时，两车相距最远，即，故D正确。故选D。5.2021年5月15日，天问一号着陆巡视器与轨道器分离，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在离火星表面高度为h时以大小为v的速度竖直匀减速下落，到火星表面时速度大小恰好为零，则（）A.此过程着陆巡视器的平均速度大小为B.此过程着陆巡视器运动的时间为C.此过程着陆巡视器通过前后一半位移所用时间之比为D.此过程着陆巡视器下降时的速度大小为【答案】A【解析】【详解】A．依题意，巡视器着陆过程做匀减速直线运动，则此过程平均速度大小故A正确；B．由得巡视器运动的时间为故B错误；C．根据初速度为零的匀加速直线运动规律：在通过连续相等位移所用时间之比为，由逆向思维得此过程巡视器通过前后一半位移所用时间之比为，故C错误；D．此过程巡视器下降时的速度大小为故D错误。故选A。6.小红用频闪照相法研究竖直上抛运动，拍照频率为，某次实验吋小球以某一初速度竖直。上拋，照相机在此过程中爆光于8次，由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光，所以在底片上记录到如图所示的4个位置，两点间距离为两点间距离为两点间距离为，重力加速度。下列说法中正确的是（）A.小球经过点时的速率为 B.点距竖直上抛的最高点的距离为C. D.【答案】BC【解析】【详解】A．频闪照相的时间间隔题图中所有位置曝光两次，所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为所以从最高点开始至下落到点经历的时间为过点时的速度为选项A错误；B．从最高点下落到点经历的时间为所以点距竖直上抛的最高点的距离为选项B正确；CD．初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相同时间内的位移之比为，若从最高点至点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为，满足选项C正确，选项D错误。故选BC。7.如图所示，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M、半径为R的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于C正上方距离其球心高h处（h=2R），OP竖直，PA水平，PB长为，已知A与台面的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则正确的是（）A.绳OP的拉力大小为mgB.A受到的摩擦力大小为2μmgC.B对C的压力大小为D.绳PB对B的拉力大小为【答案】CD【解析】【详解】ACD．对小球B受力分析，如图所示，由相似三角形得解得由牛顿第三定律可知，B对C的压力大小为；绳PB对B的拉力大小为，结点P受力平衡，由平衡条件，在竖直方向则有绳OP的拉力大小为由余弦定理可得则OP的拉力大小A项错误，CD项正确；B．A受到的摩擦力大小等于PB绳沿水平方向的分力，即为则B项错误。故选CD。8.一质点以初速度v、加速度a做匀变速直线运动，经一段时间后质点运动的路程与位移大小之比为5∶3，则该过程的位移和时间可能为（）A.位移大小为 B.位移大小为C.时间 D.时间为【答案】BC【解析】【详解】因路程与位移大小之比为5：3，故质点先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动；质点速度减为零时的时间和位移为质点反向加速的时间为，速度为，有AB．若总位移为正，即可知有解得则运动时间为位移为=故A错误，B正确；CD．若总位移为负，即可知有解得则运动时间为位移为=故C正确，D错误。故选BC。第Ⅱ卷非选择题（共174分）三、非选择题：本题包括必考题和选考题两部分。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.如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需___________（填字母代号）。A．直流电源B．天平及砝码C．8V交变电源D．毫米刻度尺（2）已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点，图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为___________cm；（3）在打下点D时重物的速度大小为___________m/s，重物的加速度大小为___________m/s2（结果均保留三位有效数字）。【答案】①.CD##DC②.2.00③.1.48④.9.63【解析】【详解】（1）[1]电磁打点计时器需接4～6V交流电源，重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码，计算速度需要测相邻计数的距离，需要毫米刻度尺，故AB错误，CD正确；故选CD。（2）[2]毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是2.0，应改为2.00cm；（3）[3]ABCDEF是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为T=0.02s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为[4]根据逐差法有10.某同学使用了如图所示的装置，进行探究动能定理。（1）在实验中关于平衡摩擦力所采取操作是（）A．将木板上带滑轮的一端适当垫高，使物块在沙和桶的拉动下恰好做匀速运动B．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，使物块在沙和桶的拉动下恰好处于静止状态C．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动D．将木板上带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动（2）本实验中认为物块所受到的合力等于沙和桶的重力，则应控制的实验条件是________；（3）若遮光片宽度是d，沙与桶的质量是m，将物块拉至与光电门B的距离为S的A点，由静止释放，物块通过光电门时遮光片的遮光时间为t，改变沙与桶的质量m，重复上述实验（保持S不变）。根据实验数据画出的图像，如图所示。则与m的表达式是：________；若图线的斜率为k，则物块的质量M=________。【答案】①.C②.物块的质量远大于沙和桶的质量③.④.【解析】【详解】（1）[1]平衡摩擦力所采取的操作是：将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动。故选C。（2）[2]以物块为对象，根据牛顿第二定律可得以沙和桶为对象，，根据牛顿第二定律可得联立解得为了使物块所受到的合力近似等于沙和桶的重力，则应控制的实验条件是：物块的质量远大于沙和桶的质量。（3）[3][4]以物块为对象，根据动能定理可得又联立可得可知图像的斜率为解得物块质量为11.如图，一中心开孔的质量为M的圆柱体套在一固定的水平杆上，圆柱体下端连接原长为L0、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为m的小球，小球在一大小未知的水平力F的作用下静止，弹簧与竖直方向的夹角为θ=53°。设圆柱体与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）水平力F的大小及弹簧的长度；（2）圆柱体与杆之间动摩擦因数μ需满足的条件。【答案】（1）；；（2）【解析】【详解】（1）以小球作为研究对象，小球在三力作用下平衡，任意两力的合力与第三力等大反向，其受力及合成情况如图（1）所示。由图及三角函数知识可得：水平力弹簧弹力由胡克定律得所以弹簧的长度为（2）对小球和圆柱体整体研究，其受力如图（2）所示。整体在竖直方向静止，有由牛顿第三定律知，圆柱体对杆的压力水平方向系统静止，有静摩擦力必须满足联立以上各式解得12.如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体固定在水平地面上，两个斜面（斜面足够长）的倾角分别为α=37°、β=53°，其中AC面粗糙，BC面光滑。一轻质细绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P、Q，P、Q处于静止状态。已知P的质量m=1kg，Q的质量M=1kg，P距离斜面底端A的距离L=10m，P与斜面AC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，滑轮与转轴之间的摩擦不计。（1）求P所受到的摩擦力；（2）现改变Q的质量，发现P由静止开始向上匀加速运动，经时间t0=2s时速度大小为10m/s，求物块Q的质量改变量；（3）在（2）问的情况中，速度达到10m/s时，剪断轻绳，求剪断轻绳后P在斜面上运动的时间t。【答案】（1）2N，方向沿斜面向下；（2）4kg；（3）6s【解析】【详解】（1）对P、Q受力分析，由平衡条件有解得方向沿斜面向下；（2）P从静止开始做匀加速运动，由运动学公式对P、Q受力分析，由牛顿第二定律有联立以上方程解得（3）P由静止开始向上运动2s内的位移为剪断轻绳后对P受力分析，由牛顿第二定律有设经时间t1速度减为零，所发生的位移为x1，则达到最高点后物块P将继续沿斜面下滑，由牛顿第二定律有由运动学公式解得（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。【物理——选修3-4】（15分）13.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A.在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cmE.