2025届四川省成都市龙泉驿区高三上学期统一模拟考试物理试题（解析版）

第页，共页第21页，共21页2024年龙泉驿区高2022级统一模拟考试物理试题（考试时间75分钟，满分100分）注意事项∶1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。5.考试结束后，将答题卡和试卷交回。一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.第33届巴黎奥运会女子双人10米跳台决赛中，中国选手全红婵和陈芋汐再次用教科书级别的“水花消失术”征服了所有人。下列说法正确的是（）A.起跳时，固定跳台对全红婵和陈芋汐的支持力大于她们对跳台的压力B.腾空后，上升阶段全红婵和陈芋汐处于超重状态C.若忽略空气阻力，腾空后到刚入水阶段全红婵和陈芋汐的速度变化率相同D.研究入水“水花消失术”时，全红婵和陈芋汐可以看成质点【答案】C【解析】【详解】A．根据牛顿第三定律可知，起跳时，固定跳台对全红婵和陈芋汐的支持力大小等于她们对跳台的压力，故A错误；B．腾空后，上升阶段全红婵和陈芋汐的加速度方向向下，两人均处于失重状态，故B错误；C．若忽略空气阻力，腾空后，加速度相同，均等于重力加速度，根据加速度的定义式可知，腾空后到刚入水阶段全红婵和陈芋汐的速度变化率相同，故C正确；D．研究入水“水花消失术”时，全红婵和陈芋汐的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时，两人均不能够看成质点，故D错误。故选C。2.图1为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图2为质点P的振动图像。下列说法中正确的是（）A.这列波沿x轴正方向传播B.经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴负方向C.经过0.3s，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离D.从t=0时刻之后，Q比P先到达位移最大处【答案】B【解析】【详解】A．图2可知，0时刻P质点向上振动，结合图1，由同侧法可知，波沿x轴负方向传播，故A错误；B．图2可知，波的周期为，0时刻Q向下振动，经过0.1s，质点Q运动方向沿y轴负方向，故B正确；C．根据简谐运动规律可知，经过0.3s时，P质点到达波谷位置，质点Q未到达波峰位置，故经过0.3s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故C错误；D．从t=0时刻之后，Q向下振动，P往上振动，故P比Q先到达位移最大处，故D错误。故选B。3.打水漂是一项很有趣的运动，其成功与否的条件之一是石块入水速度与水面的夹角。小睿某次打水漂时，将一小石块从离水高度80cm的地方水平抛出，石块首次入水速度与水面的夹角等于45°，结果打水漂失败。为提高成功率，小明降低抛出点以同一速度平抛石块，这次石块首次入水速度与水面的夹角等于26.5°，结果打水漂成功。则抛出点下移的距离为（不计空气阻力，tan26.5°≈0.50）（）A.30cm B.40cm C.50cm D.60cm【答案】D【解析】【详解】题意知小睿第一次抛出时，小石块离水高度，入水速度与水面的夹角等于45°，根据平抛运动规律有，入水时竖直方向速度设平抛初速度，则有设第二次抛出时，离水高度为，同理，结合题意，根据平抛运动规律有联立以上解得则抛出点下移的距离为故选D。4.常用家用燃气灶支架如图甲、乙所示，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于两款支架上的a、b、c、d四个位置，c、d在一条直线上。则锅对各位置的压力分别为、、、，忽略锅与支架间的摩擦，下列判断正确的是（）A.> B.< C.> D.<【答案】A【解析】【详解】AB．分析可知甲款支架对球面锅底的支持力指向球面锅的球心，设与竖直方向夹角为，设如图设锅的质量重力为mg，由平衡条件得解得由图知，锅的尺寸越大，越小，则支架对球面锅的支持力越小，由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小，所以故A正确，B错误；CD．分析可知乙款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，设与竖直方向夹角为，锅处于平衡状态，根据平衡条件得解得由图知，不论锅的尺寸大小，不变，则支架对球面锅的支持力大小不变，由牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。故CD错误。故选A。5.如图甲所示，简车是利用水流带动车轮，使装在车轮上的竹简自动打水，提水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示，转轴为O，C、O、D在同一高度，A、B分别为最低点和最高点，E、F为水面。筒车在水流的推动下做匀速圆周运动，竹简顺时针转动，在E点开始打水，从F点离开水面。从A点到水面B点的过程中，竹筒所装的水质量为m且保持不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.竹筒做匀速圆周运动向心加速度不变B.竹简从C点到B点的过程中，其重力的功率逐渐减小C.竹简过C点时，竹简对水的作用力大小为零D.竹简过D点时，竹简对水的作用力大小为mg【答案】B【解析】【详解】A．匀速圆周运动向心加速度时刻指向圆心，其方向时刻在改变，故A错误；B．根据瞬时功率为力方向与速度方向的夹角，匀速圆周运动大小不变，图乙可知从C点到D过程中，从减到，故的绝对值从大到小，故重力的功率逐渐减小，故B正确；C．匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，故竹简过C点时竹简对水的作用力大小不可能为0，故C错误；D．匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，竹简在D点，竹筒力的水受到自身重力mg和竹简对水的作用力，由于二者合力指向O，根据平行四边形定则可知，竹简对水的作用力大小大于mg，故D错误。故选B。6.2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射升空，入轨后与空间站天和核心舱成功对接，对接过程如图所示。若天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ上；神舟十九号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ上，运行周期为T，经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十九号飞船（）A.沿轨道Ⅰ经过A点的速度等于沿轨道Ⅱ运动经过A点的速度B.沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，机械能减小C.沿轨道Ⅱ运行的周期为D.沿轨道Ⅰ经过A点加速度小于沿轨道Ⅱ运动经过A点的加速度【答案】C【解析】【详解】A．根据变轨原理，飞船从Ⅰ轨道A点需要点火加速才能进入Ⅱ轨道，故飞船沿轨道Ⅰ经过A点的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过A点的速度，故A错误；B．飞船从A运动到B过程，只有万有引力对其做功，只有动能和势能相互转化，故机械能守恒，故B错误；C．设飞船在轨道Ⅱ的运行周期为，根据开普勒第三定律得解得故C正确；D．设地球质量为M，飞船质量m，飞船加速度为a，则解得可知沿轨道Ⅰ经过A点的加速度等于沿轨道Ⅱ运动经过A点的加速度，故D错误。故选C。7.某同学在实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间变化如图甲，以及2~4s时段机器人的加速度随时间变化如图乙。不计空气阻力，重力加速度大小取，下列说法正确的是（）A.机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.1B.4s时机器人的速度大小为8m/sC.在时间内，合外力的冲量大小为12N·sD.在时间内，合外力做的功为60.75J【答案】D【解析】【详解】A．图像可知，水平牵引力F随时间变化关系为（N）图乙可知1s后机器人才有加速度，故1s后，设机器人质量为m、动摩擦因素为，由牛顿第二定律得代入图乙中2s时和4s时数据，得联立解得故A错误；B．图线与横轴围成的面积表示速度变化量，又因为初速度为0，故面积即表示末速度，所以4s时机器人速度故B错误；C．合外力冲量大小等于图线与时间围成的面积与质量的乘积，结合图乙可知，在时间内，合外力的冲量大小为故C错误；D．根据动能定理，时间内，合外力做的功为联立解得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小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。8.图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q，如图乙所示。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角β（小于90°）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（）A.绳子P、Q对室外机的拉力的合力恒定B.绳子Q对室外机的拉力不断变小C.地面对人的摩擦力不断变大D.绳子P对室外机的拉力先变大后变小【答案】AC【解析】【详解】A．两根绳对室外机拉力的合力与室外机的重力是一对平衡力，故绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定，故A正确。BD．对结点O受力分析，如图由平衡条件可得联立可得，由题意可知，在该过程中不变，增大，所以两根绳的拉力、都不断变大，故BD错误；C．对地面上的人受力分析可知，人受到的摩擦力大小为不断增大，故C正确；故选AC。9.装着货物的集装箱离不开起重机装卸。某起重机通过钢绳由静止开始竖直向上匀加速提起质量为的集装箱，当集装箱的速度为时，起重机的输出功率恰好达到最大值，此后起重机保持该功率不变，继续提升集装箱，直到集装箱达到最大速度后匀速上升。重力加速度大小为，不计空气阻力和钢绳受到的重力，下列说法正确的是（）A.集装箱达到最大速度前，钢绳的拉力可能小于mg B.集装箱的最大速度为C.集装箱匀加速上升的距离为 D.集装箱加速运动的时间为【答案】BC【解析】【详解】A．集装箱达到最大速度前，一直做加速运动，加速度方向向上，钢绳的拉力大于mg，故A错误；B．当起重机拉力等于集装箱重力时，即集装箱速度最大，最大速度故B正确；C．集装箱匀加速上升加速度又联立得故C正确；D．集装箱匀加速运动的时间为当起重机的输出功率达到最大值后，起重机拉力仍然大于集装箱重力，集装箱做加速度减小的加速度运动，直到起重机拉力等于集装箱重力，所以集装箱加速运动的时间大于，故D错误。故选BC。10.如图，质量为的物体A，其下端拴接一固定在水平地面上的轻质弹簧，弹簧的劲度系数k=100N/m，物体A的上端通过不可伸长的细线跨过两个光滑的小定滑轮连接中间有孔的小球B，小球B套在倾角的光滑直杆上，D为杆的底端：与固定杆的夹角也是，细线水平，此时细线的拉力。小球B的质量，C是杆上一点且与杆垂直，，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现由静止释放小球B，下列说法正确的是（）A.物体A、B系统的机械能不守恒B.小球B第一次运动到C点时的动能为8JC.小球B第一次运动到D点时A的动能为零D.小球B第一次运动到C点时，细线对B做的功为8J【答案】AD【解析】【详解】A．物块A与小球B组成的系统除了受到重力以外，弹簧弹力对A做功，即其它力所做功不为零，则物块A与小球B组成的系统机械能不守恒，故A正确；B．小球B第一次运动到C点时，物块A下降的高度为小球B下降的高度为未释放小球B时，设弹簧的形变量为，对物块A有解得此时弹簧被拉伸，当小球B第一次运动到C点时此时弹簧被压缩，故此时弹簧的弹性势能与未释放小球B时相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有由于小球B在C点时，细线与小球B速度方向垂直，可知解得小球B的动能为故B错误；D．小球B从释放第一次运动到C点，对小球B，根据动能定理可得解得故D正确；C．由几何知识可得，故小球B第一次运动到D点，细线物块A回到初始位置，设此时小球B的速度为，物块A的速度为，则小球B下降的高度为整个过程根据动能定理可得则A的动能为故C错误。故选AD。三、实验探究题：本题共2小题，共14分。11.某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验的主要步骤如下：A.测出遮光条的宽度dB.测出钩码质量和带长方形遮光条的滑块总质量MC.实验前开启气泵，将气垫导轨调至水平D.将滑块移至图示位置，测出遮光条中心到光电门的距离LE.释放滑块，读出遮光条通过光电门的挡光时间（1）关于该实验，下列说法中正确的是A.遮光条宽度越宽，实验的精确度越高B.该实验中不必满足滑块总质量M远大于钩码C.调节气垫导轨水平时，需要悬挂钩码（2）在实验操作正确的前提下，滑块从静止释放运动到光电门的过程中，若符合系统机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为_____________。（用实验步骤中给的字母表示，已知重力加速度g）（3）某同学实验时，气泵不能工作，他想到用使轨道倾斜方法来补偿阻力，如果已偿了阻力，______________（填“能”或“不能”）用此装置验证系统机械能守恒。【答案】（1）B（2）（3）不能【解析】【小问1详解】A．在该实验中，是用遮光条通过光电门的平均速度来代替其通过光电门的瞬时速度的，所以若遮光条宽度越宽，二者的差值就越大，实验的精确度就越低，故A错误；B．在该实验中，是验证钩码重力势能的减少量是否等于钩码和滑块及遮光条的动能增加量，所以不需要满足滑块总质量M远大于钩码m，故B正确；C．调节气垫导轨水平时，不需要悬挂钩码，只需轻推滑块，判断滑块是否近似做匀速直线运动即可，故C错误。故选B。【小问2详解】在实验操作正确的前提下，该实验是验证钩码重力势能的减少量是否等于钩码和滑块及遮光条的动能增加量，即又则若符合系统机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为【小问3详解】若该同学实验时，气泵不能工作，他用使轨道倾斜方法来补偿阻力，虽然已经补偿了阻力，但根据机械能守恒的条件可知，该系统除重力做功外，还有阻力做功，且阻力做的功不为零，系统的机械能不守恒，所以不能用此装置验证系统机械能守恒。12.某实验兴趣小组利用图甲装置来验证牛顿第二定律。已知两侧斜面倾角均为，长度均为1.5L，斜面上固定两光电门。两相同的凹槽安装有宽度均为d的挡光片，用不可伸长的轻绳连接跨过定滑轮放在两侧斜面，挡光片A到光电门1的距离为L，挡光片B到光电门2的距离为0.5L，若两斜面与凹槽间的动摩擦因数相同。请完成下列问题：（1）两个凹槽内均放有8个质量为m的砝码，从B中拿出1个砝码放入A中，从图甲所示位置开始轻推A，发现A、B上的两挡光片通过两光电门的时间相等，说明凹槽做_________（填“匀速”或“匀变速”或“非匀变速”）运动。（2）A、B恢复原位置后，从B中总共拿出2个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片（用题中已知量通过两光电门的时间分别为和。则两凹槽的加速度___________（用题中已知量表示）。（3）重复上一步骤，从B中总共拿出个砝码放入A中，轻推A，测出两挡光片通过两光电门的时间，算出两凹糟的加速度。用图像法验证牛顿第二定律，纵坐标为加速度，要做出图乙中的图线，横坐标应为（）A. B. C. D.（4）选用正确的横坐标后，测出该图线斜率为k，已知重力加速度为，则可算出凹槽A（含挡光片）的质量M=______________（用题中所给已知量表示）。【答案】（1）匀速（2）（3）A（4）【解析】【小问1详解】A、B上的两挡光片到光电门距离不同，先后通过两光电门的时间相等，说明系统匀速运动，故凹槽匀速运动。【小问2详解】两物块用绳连接，所以速度大小相等，运动过程中，初速度为末速度为位移为根据可得【小问3详解】从B中拿出个砝码放入A中，A、B上的两挡光片通过两光电门的时间刚好相等，说明系统匀速运动，设凹槽A（含挡光片）的质量为，有解得从B中总共拿出个砝码放入A中时，有解得根据图线可知，横坐标为。故选A。【小问4详解】图线斜率k，则解得四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。13.图甲为一城墙的入城通道，通道宽，质量的跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙做匀加速运动，加速到A点时脚竖直蹬地（不影响水平速度）跃起，到达右墙壁B点时竖直速度恰好为零，B点距地面高，然后立即蹬右墙壁，使水平速度变为等大反向，并获得一竖直向上的速度，恰能跃到左墙壁的C点，C点与B点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为。重力加速度为，可认为整个过程中人的姿态不发生变化，如图乙所示，求：（1）人蹬墙后水平速度的大小；（2）人加速助跑的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】设人蹬墙后水平速度大小为，从B到C做斜抛运动，水平方向有竖直方向有由联立得【小问2详解】人从A点跳起到B点的过程中，逆过程为平抛运动，则水平方向，竖直方向解得，由题意可知，人加速助跑的距离又因为解得人加速助跑的时间14.如图，倾角的传送带AB与半径为R的光滑半圆形圆弧DCB相切于B点，传送带AB长为，传送带以逆时针匀速转动。现将一质量为的小物块P从传送带上端A处无初速度释放，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块P到达圆轨道的D点时，对圆轨道的压力恰好为零。不计空气阻力，不考虑物块经过D点后的运动，重力加速度大小取g=10m/s²，。求：（1）物块P到达B点的速度大小；（2）圆轨道的半径R；（3）物块P从A到B下滑过程中对传送带做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设物体与传送带共速前加速度为，由牛顿第二定律得代入题中数据，解得故物块与传送带共速时，物块位移以上分析可知故物块与传送带共速后，还要继续加速运动，设加速度为，由牛顿第二定律得代入题中数据，解得则由速度位移公式可得联立以上，解得【小问2详解】设物块在D点速度为，从B到D过程，由动能定理得又因为物块到达圆轨道的D点时，对圆轨道的压力恰好为零，则有联立以上，解得【小问3详解】结合第1小问分析可知，物体与传送带共速所需时间该过程传送带位移共速到物块运动到B点所需时间该过程传送带位移分析可知，共速前物块给传送带的摩擦力做对传送带负功，共速后物块给传送带的摩擦力对传送带做正功，故物块从A到B下滑过程中对传送带做的功联立以上解得15.如图，轨道ABCD由半径的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度的粗糙水平轨道BC以及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于CD段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠D的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与CD等高，长度；FG段为半径的四分之一光滑圆弧轨道；小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进入CBA轨道，而物块