四川省成都市2023-2024学年高三物理上学期10月阶段性考试理综试题含解析

2024届高三理科综合测试第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，有选错的得0分．1.某一物体在三个恒力共同作用下做匀速直线运动，某一时刻突然撤去。关于撤去后，下列说法正确的是（）A.物体一定改做匀变速曲线运动B.任意相等时间内速率的变化量一定相等C.物体有可能沿着的方向做匀减速直线运动D.物体有可能沿着的方向做匀加速直线运动【答案】C【解析】【详解】A．若速度方向与方向在同一条直线上，撤去后物体做直线运动，故A错误；B．由可知，任意相等时间内速度的变化量一定相等，物体做直线运动还是曲线运动不确定，所以速率变化量不一定相等，故B错误；C．若速度方向与方向同向，撤去后物体做匀减速直线运动，故C正确；D．若速度方向与方向反向，撤去后物体沿着的反方向做匀加速直线运动，故D错误。故选C。2.如图甲、乙所示的频闪照片，其中一幅记录的是滑块从斜面顶端由静止下滑到底端的过程，另一幅记录的是该滑块以某一初速度从斜面底端向上滑到顶端刚好减为0的过程。已知频闪照片上相邻位置的时间间隔相等，则（）A.图甲滑块在斜面底端的动能大于图乙滑块在斜面底端的动能B.图甲滑块在斜面底端的动能小于图乙滑块在斜面底端的动能C.整个过程中，图甲滑块克服摩擦力做功大于图乙滑块克服摩擦力做功D.整个过程中，图甲滑块克服摩擦力做功小于图乙滑块克服摩擦力做功【答案】B【解析】【详解】AB．设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，斜面高度为h，斜面长为l，下滑末动能为Ek1、上滑初动能为Ek2，由动能定理所以故A错误，B正确；CD．图甲滑块克服摩擦力做功图乙滑块克服摩擦力做功解得故CD错误。故选B。3.甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处。则下列说法正确的是（）A.甲车的初速度为零B.乙车的初位置在x0=80m处C.乙车的加速度大小为4m/s2D.5s时两车相遇，此时甲车速度较大【答案】B【解析】【详解】A.甲车的初速度为4m/s，A错误；B.乙车10s末速度为零，其加速度为B正确；C.乙车的加速度大小为1.6m/s2，C错误；D．5s末图像相交表示两车相遇在20m处。乙车5s末的速度为甲车5s末的速度为，D错误。故选B。4.如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。当地重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.细线对小球的拉力先增大后减小B.小球对柱体的压力先减小后增大C.柱体对竖直墙面的压力最大值为0.5mgD.柱体对竖直墙面的压力最大值为mg【答案】C【解析】【详解】AB．设小球的质量为m，小球与圆柱体圆心连线跟水平方向的夹角为，以小球为对象，小球受到重力、支持力和拉力，如图所示根据平衡条件可得细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中增大，所以细线对小球的拉力减小，圆柱体对小球的支持力增大，根据牛顿第三定律可得小球对柱体的压力增大，故AB错误；CD．设圆柱体的质量为M，以圆柱体为对象，根据平衡条件可得竖直墙面对柱体的压力当时，墙对圆柱体的支持力最大，为根据牛顿第三定律可得圆柱体对竖直墙面的压力最大值为0.5mg，故C正确，D错误。故选C。5.森林防火人人有责，若发生森林火灾，耗费大量人力物力，如图是某地发生森林火灾时利用直升机取水灭火的场景。若直升机在水平向右运动过程中绳子与竖直方向夹角保持，绳子的收回速度恒为，图中时刻直升机水平向右运动的速度为。若取水器（含水）总质量为，，，，g取，忽略空气阻力。则下述正确的是（）A.直升机做匀速直线运动B.取水器做匀加速直线运动C.图中时刻取水器（含水）受合外力的功率约为D.图中时刻取水器（含水）受绳拉力做功的功率约为【答案】C【解析】【详解】A．对取水器受力分析可知，因绳子倾斜，可知合力不为零，则直升机做匀加速直线运动，故A错误；B．取水器水平方向参与飞机匀加速运动，沿绳子方向参与匀速运动，则合运动做匀加速曲线运动，故B错误；C．图中时刻取水器及水受合外力的功率约为故C正确；D．图中时刻取水器及水受绳子拉力绳子拉力的功率约为故D错误。故选C。6.如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环始终相对杆不动，下列判断正确的是（）A.转动的角速度越大，细线中的拉力越大B.转动的角速度不同，环N与竖直杆之间的弹力大小也相等C.转动的角速度不同，环M与水平杆之间的弹力大小也不相等D.转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等【答案】BD【解析】【详解】AB．根据题意，对金属环N受力分析，如图所示由于金属环相对杆始终不动，设细绳与竖直方向夹角为，由平衡条件有解得可知，由于不变，则细线中的拉力和环N与竖直杆之间的弹力不变，故A错误，B正确；C．对M受力分析知，竖直方向环M与水平杆之间的弹力大小与角速度无关，故C错误；D．对M受力分析知，水平方向上，由牛顿第二定律有可得若转动的角速度大于，则有可知，随着增大，f增大，若转动的角速度小于，则有可知，随着增大，f减小，则转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等，故D正确。故选BD。7.我国北斗卫星导航系统定位精度可达米级，如图P是北纬（即）地球表面上一颗等待发射的卫星，质量相同的北斗导航卫星A、B均绕地心O做匀速圆周运动，卫星B是地球静止轨道卫星（同步地球卫星）。某时刻P、A、B、O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且OA垂直AB，则（）A.三颗卫星中角速度最小的是P卫星 B.三颗卫星中线速度最大的是B卫星C.卫星A、B加速度之比25:16 D.卫星A、B的动能之比25:16【答案】AC【解析】【详解】A．三颗卫星中P、B的角速度相同，由A的角速度更大，B、P的角速度最小，故A正确；BD．由可得B的线速度大于P的，由可得则卫星A、B的动能之比故BD错误；C．由卫星A、B的加速度之比故C正确。故选AC。8.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧下端固定在地面上，质量为m的物体A与轻弹簧上端拴接，质量为的物体B静止在A上，竖直向下的力作用在B上，系统处于静止状态，现在减小F使A、B以的加速度一起匀加速上升，直到的过程，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则（）A.时，物体A和物体B之间压力为B.物体A、B开始运动后，F随位移均匀的减小C.A、B从静止到过程合外力对A、B系统做功为D.A、B从静止到的过程弹簧弹力对A、B系统做功为【答案】BC【解析】【详解】A．A、B一起匀加速上升，对B分析，由牛顿第二定律得当时，可得故A错误；B．系统静止时，对A、B整体分析有A、B以的加速度一起匀加速上升位移x时有可得所以物体A、B开始运动后，F随位移均匀减小，故B正确；C．A、B从静止到的过程，发生的位移为则合外力对A、B系统做的功为故C正确；D．当时，弹簧弹力大小为A、B从静止到的过程弹簧弹力对A、B系统做功为故D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题，共174分）三、非选择题：本卷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.某实验小组用如图甲所示装置研究平抛运动。装置中，竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸，MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板。小钢球从斜槽中某高度由静止释放，从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸，在白纸上留下印记;上下调节挡板，通过多次实验，白纸上会留下钢球经过的多个位置，最终用平滑曲线将其连接，得到钢球做平抛运动的轨迹。（1）下列说法正确的是_________A.安装斜槽时，应保证斜槽末端Q的切线水平B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放D.移动挡板MN时，其高度必须等距变化（2）图乙所示为实验中得到的一张平抛运动轨迹图，在轨迹上取水平间距均为x=0.15m的a、b、c三点，测得竖直间距y1=0.150m，y2=0.248m，重力加速度g=9.8m/s2。则钢球从a运动到b的时间为_________s，钢球经过b点时的速度大小为______m/s。（第二空保留两位有效数字）【答案】①.AC②.0.1③.2.5【解析】【分析】【详解】（1）[1]A．安装斜槽时，应保证斜槽末端Q的切线水平，以保证小球做平抛运动，故A正确；B．斜槽轨道无论光滑与否，只要小球每次从斜槽同一位置由静止释放，都能保证每次到达底端速度相同，故B错误；C．钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放，以保证每次平抛运动的初速度相同，故C正确；D．移动挡板MN时，其高度没有必要等距变化，故D错误。故选AC。（2）[2]根据得[3]小球做平抛运动的初速度b点是a、c的中间时刻，过b点时10.小明在课本查到“木—木”的动摩擦因数为0.3，打算对这个数据进行检验，设计了以下实验：(1)如图甲所示，将质量为M的木块放在水平放置的左端固定一定滑轮的长木板上，通过与木板平行的轻绳连接沙桶，增加沙桶中沙的质量，直到轻推木块，木块恰能做匀速直线运动，若此时沙桶及沙的总质量为m，不计滑轮摩擦，则动摩擦因数μ=_____（用M、m表示）。(2)由于找不到天平，小明又进行了以下步骤：①取下沙桶，在木板上固定打点计时器，将纸带系在木块上，并穿过打点计时器；②将木板不带滑轮的一端垫高，直到木块能做匀速直线运动；③挂上沙桶（沙桶及沙总质量保持不变），接通电源，稳定后释放木块，得到如图乙所示纸带。(3)已知打点计时器的频率为50Hz，根据纸带数据，可求得木块运动的加速度a=_____m/s2（保留2位有效数字）。(4)若当地的重力加速度为9.8m/s2，则计算得μ=_______（结果保留2位有效数字）。【答案】①.②.2.4③.0.32【解析】【详解】(1)由平衡知识可知解得(3)根据可得木块运动的加速度(4)平衡摩擦力后挂上沙桶，系统加速运动，据牛顿第二定律可得因联立可得11.在一次消防演练中，演习者被困在第7层楼的房间内，通过救生缓降器进行自救，开始下滑的位置离地面高，要求他在离地面高处开始以的速度匀速下滑着地。演习者调节调速器先加速下滑一段时间后再减速下滑，刚好按要求到达地面。已知演习者的质量为，加速时加速度允许最大值为，减速时加速度允许最大值为，。要求演习者以最短时向到达地面，忽略空气阻力。求：（1）演习者加速下滑过程中的位移；（2）整个过程中，缓降器的作用力对演习者所做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当演习者以最大加速度加速和减速时，所用时间最短。设演习者加速下滑过程中的位移为，加速阶段的末速度为；减速下滑过程中的位移为，则由运动学公式其中，联立解得，演习者加速下滑过程中的位移为（2）设整个过程中缓降器的拉力对演习者做的功为，由动能定理可得代入数据解得所以整个过程中，缓降器的作用力对演习者所做的功为。12.学校科技小组成员参加了过山车游戏项目后，为了研究过山车运动中所遵循的物理规律，设计出了如图所示的装置，图中P为弹性发射装置，为倾角的倾斜轨道，为水平轨道，、C等高但略有错开，可认为为竖直圆轨道。为足够长倾斜轨道，各段轨道均平滑连接。以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系，弹射装置P的位置可在坐标平面内任意调节，使水平弹出的小滑块（视为质点）总能无碰撞的从A点进入轨道。已知滑块质量为，圆轨道半径，轨道长，长，段动摩擦因数，其余各段轨道均光滑，，g取。（1）若滑块在A点速度求滑块弹出时的位置坐标；（2）若滑块弹出时的初速度，求滑块在进入圆轨道C点时对轨道压力的大小；（3）若滑块第一次进入圆轨道不脱轨，求滑块弹出时纵坐标y应满足的条件。【答案】（1）（1.2m，0.45m）；（2）2.7N；（3）y≥0.18m或y≤0.072m【解析】【详解】（1）平抛规律vAsin37°=gtx1=vAcos37°ty1=gt2解得x1=1.2my1=0.45m可见坐标为（1.2m，0.45m）（2）滑块在A点时从A到C过程在C点联立解得FC=2.7N由牛顿第三定律可知，压力为2.7N（3）第一种情况刚好可过最高点DP到D又联立解得y1=0.18m第二种情况：从P到与圆心等高的位置速度为零：又联立解得y2=0.072m综合上述可知y≥0.18m或y≤0.072m13.波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在时的俯视图，实线圆