四川省泸县2023-2024学年高三物理上学期10月月考理综题含解析

高2021级高三上学期10月月考理科综合能力测试注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．考试时间150分钟，满分300二．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.下列说法中正确的是（）A.一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出2种不同频率的光子B.的一种裂变可能为C.核反应属于原子核聚变D.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，遏止电压就越大【答案】C【解析】【详解】．根据公式知，处于能级的氢原子自发跃迁时能发出3种不同频率的光子，A错误；B．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的一种裂变可能为B错误；C．核反应属于原子核聚变，C正确；D．根据光电效应方程根据动能定理得解得遏止电压随入射光的频率的增大而增大，与光强无关，D错误。故选C。2.如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v﹣t图象，则（）A.物体在0～2s处于失重状态B.物体在2～8s处于超重状态C.物体在8～10s处于失重状态D.由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态【答案】C【解析】【详解】试题分析：速度图象的斜率等于物体的加速度．斜率的正负表示加速度的方向．根据加速度的方向判断物体的运动状态．解：A、由图象可知，在0～2s内，物体向上做匀加速运动，加速度向上，物体处于超重状态，故A错误；B、由图象可知，在2～8s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，故B错误．C、物体在8～10s内向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C正确．D、超重、失重状态根据加速度的方向判断，与物体的质量无关，是可以判断的，故D错误．故选C【点评】本题要能根据图象得出有用的信息，知道速度﹣时间图象中直线的斜率表示加速度是关键，同时要明确超重和失重的条件．3.某同学将一物体竖直向上抛出，一段时间后落回到抛出点，若该物体运动过程中所受空气阻力大小恒定，该同学测得该物体下落时间是上升时间的k倍，则该物体所受空气阻力为其重力的（）A.k倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】D【解析】【详解】据题意有解得故选D。4.2021年5月15日7时18分，我国发射的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点P变速，进入环绕火星的椭圆轨道。下列说法中正确的是（）A.“天问一号”由轨道I进入轨道II，需要在P点加速B.“天问一号”在轨道I上经过P点时的加速度等于在轨道II上经过P点时的加速度C.“天问一号”在轨道I上的运行周期小于在轨道II上的运行周期D.“天问一号”在轨道I上运行时的机械能等于在轨道II上运行时的机械能【答案】B【解析】【详解】AD．由题图可知，“天问一号”火星探测器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ的过程，需要在P点减速，此时推进器对探测器做负功，探测器在轨道I上运行时的机械能大于在轨道II上运行时的机械能，AD错误；B．由牛顿第二定律，有解得可知探测器在轨道Ⅰ上经过P点与在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度相等，B正确；C．根据开普勒第三定律由于轨道Ⅰ的轨道半长轴大于轨道Ⅱ的轨道半长轴，故探测器在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期，C错误；故选B5.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，轻弹簧一端固定在圆环的最高点A，另一端与套在圆环上的小球相连。小球的质量为m，静止在B点时弹簧与竖直方向的夹角，重力加速度为g。若换用原长相同，劲度系数更大的某轻质弹簧，小球能静止于圆环上的C点（图中未画出，但不在圆环最低点）。下列说法正确的是（）A.小球静止在B点时，弹簧的弹力大小为2mgB.小球静止在B点时，圆环对小球的作用力背离圆环的圆心C.换用弹簧后，弹簧的弹力将变大D.换用弹簧后，圆环对小球的作用力将变大【答案】B【解析】【详解】B．以小球为研究对象，由于重力作用，弹簧一定被拉伸，弹簧弹力F沿弹簧斜向上，由平衡条件，弹簧弹力F与圆环对球的弹力的合力跟重力等大反向，画出受力分析如图所以圆环对球的弹力方向一定背离圆心，故B正确；A．由图可知：与相似，有弹簧的弹力大小由几何关系得解得故A错误；CD．换用劲度系数更大的某轻质弹簧，小球沿圆环上移，最终受力平衡后，上述三角形相似仍成立，根据得，当B点上移时，由于重力mg与半径R不变，AB长度减小，故弹簧弹力F减小，大小不变，故CD错误。故选B。6.低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落h的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是（）A.运动员的重力势能减少了 B.运动员克服阻力所做的功为C.运动员动能增加了 D.运动员的机械能减少了【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．运动员的重力势能减少了mgh，A错误；B．运动员克服阻力所做的功为B错误；C．根据动能定理可得，运动原动能增加了C正确；D．运动员减少的机械能全部克服阻力做功，所以运动员的机械能减少了，D正确。故选CD。7.第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行，中华文明与奥林匹克运动再度携手，奏响全人类团结、和平、友谊的华美乐章。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过2s落到斜坡上的A点，不计空气阻力，运动员视为质点，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A.当从O点下落高度为5m时，运动员离斜面最远B.当从O点下落高度为10m时，运动员离斜面最远C.当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半D.当从O点下落高度为10m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半【答案】AC【解析】【详解】AB．类比斜抛运动，从O点到A点的时间为t2=2s根据斜抛运动的对称性，从O点到离斜面最远需要时间则从O点下落高度为故A正确，B错误；CD．从O点下落高度为5m时，需要时间此时竖直方向速度从O点下落到A点需要时间此时竖直方向的速度根据P=mgv知当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半，故C正确，D错误。故选AC。8.如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是()A.由B到D的过程中，拉力逐渐变大B.由B到D的过程中，拉力保持不变C.由D到C的过程中，拉力逐渐变大D.由D到C的过程中，拉力保持不变【答案】AD【解析】【详解】AB．当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得2Fcosθ=mg得到绳子的拉力所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时的过程中，θ增大，cosθ减小，则F变大，选项A正确，B错误；CD．当轻绳的右端从直杆最上端D移到C点时，设两绳的夹角为2α．设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到L、S不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变．故D正确，C错误。故选AD。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.如图所示，某同学利用该装置验证小球向下摆动过程中机械能是否守恒，不可伸长的轻质细线一端固定在O点，另一端连接小球，在O点的正下方D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，已知当地的重力加速度为g。实验步骤如下：a.实验开始前，测出小球的直径d，再让小球处于自然悬挂状态，测出悬线的长为L，小球下端距水平地面的高度为h；b.将小球向右拉离平衡位置，测出细线与竖直方向成一定的张角，由静止释放小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球运动到最低点时细线立即被刀片割断（不计细线割断时的能量损失）；c.割断细线后，小球水平抛出，测得小球抛出后的水平位移为x。完成下列问题：（1）本实验所用器材有：细线、小球、刀片、量角器和_________A.天平B.刻度尺C.游标卡尺（2）割断细线后，小球水平抛出的速度表达式为v0=_________（用已知和测量物理量的符号表示）。（3）验证机械能守恒定律成立的表达式为_________（用已知和测量物理量的符号表示）。【答案】①.BC②.③.【解析】【详解】（1）[1]由机械能够守恒的式子可得与小球的质量无关，故不需要天平，这里需要测量细线的长度以及小球的直接，所以需要用到刻度尺和游标卡尺，故选BC。（2）[2]小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动有水平方向有联立可得（3）[3]小球下降的高度为若机械能守恒有化简得满足该式子，则得出机械能守恒。10.某实验小组为验证系统机械能守恒，设计了如图甲所示的装置，实验过程如下：（1）用螺旋测微器测量砝码上端固定的遮光片厚度d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_______mm，测得砝码和遮光片总质量m=0.026kg；（2）按图甲安装实验器材并调试，确保砝码竖直上下振动时，遮光片运动最高点高于光电门1的激光孔，运动最低点低于光电门2的微光孔；（3）实验时，利用计算机记录弹簧拉伸量x及力传感器的读数F，画出F—x图像，如图丙所示；（4）测量遮光片经过光电门1的挡光时间t1=0.0051s，弹簧的拉伸量x1=0.04m，经过光电门2的挡光时间t2=0.0102s，弹簧的拉伸量x2=0.08m，以及两个光电门激光孔之间的距离h=0.04m；（5）遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能的增加量Ep1=________J，重力势能的减少量Ep2=_________J，系统动能的减少量Ek=_______J（结果保留三位有效数字，g=10m/s2），实验表明在误差允许范围内系统机械能守恒。【答案】①.2.040②.0.0120③.0.0104④.1.56×10－3【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片厚度为（5）[2][3][4]遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能增加量为重力势能减小量为代入数据得系统势能的增加量为代入数据得通过光电门的速度为系统动能的减少量为代入数据得11.滑板运动是年轻人喜爱的运动项目之一。如图所示，一运动员在玩滑板，他一只脚蹬地后，滑板和他一起以大小为3m/s的速度在水平面上从A点向右无动力运动，运动到B点时恰能沿斜面下滑，到达C点时的速度大小。已知水平面A、B间的距离为1.8m，斜面倾角，滑板与AB、BC段间的动摩擦因数相同，运动员和滑板的总质量为60kg，，，重力加速度。求：（1）滑板与水平面AB段间的动摩擦因数；（2）斜面BC的长度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题可知，运动员从A到B做匀减速运动，到B点时速度刚好为零，由匀变速直线运动规律有根据牛顿第二定律有解得因为代入数据解得，滑板与水平面AB段间的动摩擦因数为（2）在BC段，由牛顿第二定律得解得又解得，斜面BC的长度为12.如图所示，水平面以O点为界，左侧光滑、右侧粗糙．足够长的木板A左端恰在O点，木板右端叠放着物块B．物块C和D之间夹着一根被压缩了的轻弹簧(弹簧与物块不栓接)，用细线锁定并处于静止状态，此时弹簧的弹性势能Ep=3J．现将细线突然烧断，物块C与弹簧分离后向右做直线运动，并与木板A碰撞后粘连在一起(碰撞时间极短)．已知A、B、C的质量均为m=1kg，物块D的质量M=2kg，A、C与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，均为μ1=0.1．A、B之间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．求：（1）物块C与弹簧分离瞬间的速度大小．（2）木板A在粗糙水平面上滑行的时间．【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设物块C、D与弹簧分离瞬间速度分别为和,此过程由系统机械能守恒定律得取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式得联立以上两式解得，（2）设C与A碰后获得的速度为，且C与A碰撞前后动量守恒，则解得对B受力分析，由牛顿第二定律列式得解得对A、C整体受力分析，由牛顿第二定律得解得设经过时间，A、B、C三者速度相同，并设共同速度为，由运动学公式列式，对B列式有对A、C整体列式有联立以上两式解得；共速后，A、B、C三者一起沿水平面向右做匀减速直线运动，对它们组成的整体受力分析，由牛顿第二定律列式得解得设此后三者一起匀减速至停止的过程中，所用时间为，由运动学公式得解得那么木板A在水平面上滑行的时间（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，则每学科按所做的第一题计分。（物理――选修3-3）（15分）13.如图所示，一定质量的理想气体处于状态a，可经不同的过程变化到状态c。若将该气体从a经等容变化到b，再经等压变化到c称为过程1：将该气体从a经等压变化到d，再经等容变化到c称为过程2。下列说法正确的是（）A.过程1中气体对外做的功等于过程2中气体对外做的功B.状态b气体分子的平均动能小于状态d时气体分子的平均动能C.过程1中气体从外界吸收的热量小于过程2中从外界吸收的热量D.过程1中从a到b气体放出的热量等于从b到c过程中吸收的热量E.过程1中从a到b气体放出的热量小于从b到c过程中吸收的热量【答案】BCE【解析】【详解】A．根据题意，由图可知，过程1体积膨胀过程中气体的压强小于过程2中体积膨胀过程中气体的压强，因此过程1中气体对外做的功小于过程2中气体对外做的功，故A错误。B．根据题意，由图可知，状态b时气体的值小于状态d时气体的值，因此状态b时气体的温度小于状态d时气体的温度，故B正确。C．根据题意，由图中信息可知状态a和状态c温度相同，因此气体内能也相同，但过程1中气体对外做的功小于过程2中气体对外做的功，因此过程1中气体从外界吸收的热量小于过程2中从外界吸收的热量，故C正确。DE．过程1中因气体对外做了功，因此此过程中吸收的热量应大于放出的热量，因此从a到b气体放出的热量小于从b到c过程中吸收的热量，故D错误，E正确。故选BCD。14.如图所示，质量为M的柱形气缸内用质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，可沿气缸无摩擦滑动但不漏气。系统静止时活塞底面到气缸底部的距离为h，现用竖直向上的力F作用在活塞上，缓慢增大力F，直到气缸刚要离开地面。气缸导热良好，周围环境温度不变，重力加速度为g，大气压强恒为，气缸壁厚度不计。求：（1）此时活塞底面距离气缸底部高度：（2）若气缸刚要离开地面时