2022届四川省遂宁地区高三上学期一诊理综物理试卷（解析版）

四川省遂宁地区2022届高三上学期一诊

理综物理试卷

一、单选题

1．如图，沿水平直轨运行的地铁车厢中，拉环在某时刻与竖直方向的夹角为θ，已知重力加速度大小为g。则在该时刻（　　）

A．地铁的运动方向水平向右 B．地铁的加速度方向水平向左

C．地铁的加速度大小为gtanθ D．地铁的加速度大小为gcotθ

2．如图，真空中固定着两个等量异种点电荷，O是两电荷连线的中点，a、b、c、d是连线上的四个点，e、f是连线的中垂线上的两个点，ab=bO=Oc=cd，eO=Of。则（　　）

A．中垂线上三个点的电场强度大小关系为Ee=Ef>EO

B．连线上相邻两点间的电势差关系为Uab=UbO=UOc=Ucd

C．从e点静止释放一检验正点电荷，该电荷将在e、f两点间做直线往返运动

D．将一检验负点电荷先从a点沿直线移到c点，再沿直线移到e点，该电荷的电势能先增大后减小

3．某学生宿舍楼的火警报警装置电路如图所示，当环境温度急剧升高使电铃两端电压迅速增大到一定值时，电铃会发出报警铃声。关于该装置中的热敏电阻，其阻值R随温度t变化的下列四幅关系图线中，最有可能的是（　　）

A． B．

C． D．

4．图（a）所示的机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图（b）是该机器人在某段时间内的位移-时间图像（后10s的图线为曲线，其余为直线）。则（　　）

A．0～10s内，机器人做匀加速直线运动

B．10～30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/s

C．机器人在5s末的速度与15s末的速度相同

D．机器人在0～30s内的位移大小为12m

5．如图，绝缘光滑细杆成30°倾角固定，与杆上A点等高的O点固定着一正点电荷，穿在杆上的质量为m、电荷量为q（q>0）的小球静止在B点，AO=BO=L。现将小球拉到杆上P点后释放，测得其在B点的速率为v。小球可视为质点且电荷量始终不变，静电力常量为k，重力加速度大小为g。则（　　）

A．正点电荷的电荷量为

B．小球在B点对杆的压力大小为

C．滑至A点，小球的加速度大小为

D．滑至A点，库仑力的功率为

二、多选题

6．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中（　　）

A．玩具小车做匀速运动 B．玩具小车做减速运动

C．绳对球的拉力大小不变 D．球对墙的压力逐渐增大

7．2021年5月15日，如图所示的天问一号着陆器成功着陆火星表面，其垂直着陆过程中的某一段为：打开降落伞，经90s速度从4.6×102m/s减为1.0×102m/s。已知火星的半径约为3.4×103km，火星表面的重力加速度值约为3.72m/s2。则（　　）

A．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为21：10

B．90s降落过程中，着陆器所受平均阻力与着陆器重力之比约为11：10

C．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.6×103m/s

D．在火星表面发射卫星的第一宇宙速度约为3.0×103m/s

8．如图（a），竖直固定的平行金属板A、B间加有图（b）所示的交变电压，电压稳定（U0或-U0）时，板间为匀强电场且电场仅局限于板间。0时刻，在板间中心线OO′正上方的P点有一质量为m、电荷量为q的带电小球由静止自由下落，时刻，小球由O点进入板间。已知PO等于板长的，小球穿越电场的过程中恰好与板无碰撞，小球可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　）

A．小球在两板间运动的时间为

B．两板的间距为

C．出电场时，小球速度与竖直方向夹角的正切值为

D．出电场时，小球的动能为

三、实验题

9．某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。其中，A、B是由跨过定滑轮的细线连接着的两个物体，C是水平固定在A上的遮光条，1、2是水平固定在铁架台上的两个光电门。实验中，该同学先用手握住质量较大的A物体使细线绷直，接着由静止释放A，记录遮光条C通过光电门1、2的时间。

（1）关于该实验，下列说法正确的是　     　和　     　。（填选项序号字母）

A．可以用橡皮筋替代细线

B．A，B应选密度较大的实心物体

C．遮光条的宽度应适当大一些

D．光电门1、2间的高度差应适当大一些

（2）若实验中已测出A、B、C的质量分别为M、m、m0，遮光条的宽度为d，光电门1、2间的高度差为h；还测出了某次实验中遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2；且查出当地重力加速度的大小为g。则物体A到达光电门1的速度大小为　     　；实验中要验证的关系为（M+m0-m）gh=　                        　。

10．欲测图（a）所示水果电池组的电动势和内阻（阻值在100Ω～130Ω之间），实验室提供了下列器材：

A．电压表V（量程3V，内阻约几千欧）；

B．电流表A（量程1mA，内阻rA=95Ω）；

C．定值电阻R1（阻值5Ω）；

D．定值电阻R2（阻值1Ω）；

E.滑动变阻器R3（阻值0～10Ω）；

F.滑动变阻器R4（阻值0～200Ω）；

G.开关一只，导线若干。

（1）实验小组先将电压表直接连在电池组两端，电压表指针稳定后如图（b）所示，其示数为　     　V（保留2位小数）。

（2）图（c）是该小组设计的实验电路。①他们选择的滑动变阻器是　     　（填器材序号）；②他们将定值电阻与电流表并联的目的是　                 　，他们选择的定值电阻是　     　（填器材序号）。

（3）图（d）是实验小组根据测得的A表示数I和V表示数U的多组数据作出的U-I图线。根据图线，求出水果电池组的电动势E=　     　V，内阻r=　     　Ω。（保留2位小数）

四、解答题

11．如图，圆心在O点、半径为R的绝缘光滑半圆形轨道竖直固定在绝缘水平面上，B、C分别为轨道的最低和最高点，轨道左侧有一与O点等高的平台，平台右端为D，DO=2R，过D、O的水平虚线下方（含虚线）有方向水平向右的匀强电场。现在D端正下方的水平面上A点无初速释放一质量为m、电荷量为q（q>0）的小滑块，此后滑块从半圆形轨道的C点抛出且能够落在平台上。滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5，滑块可视为质点且运动过程中电荷量不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：

（1）滑块在C点对轨道的最小作用力大小；

（2）匀强电场场强的最小值。

12．某同学设计了图示的传送装置，长L=6.4m的水平传送带右端与光滑弧形轨道平滑对接于B点，高于传送带h=0.8m的平台与弧形轨道平滑对接于C点。传送带静止时，该同学将质量m=1kg的小工件从C点无初速释放，工件最后停止在传送带上D点，测得D与B的距离为d=l.6m。工件可视为质点，传送带各处粗糙程度相同，重力加速度g=10m/s2。

（1）求工件与传送带间的动摩擦因数μ；

（2）当传送带以某一恒定速度v0向右运动时，恰能使由静止放上传送带左端A的该工件刚好到达平台上C点，求传送装置因传送工件而多消耗的能量E；

（3）在（2）问的条件下，每隔时间△T=0.6s，在A端由静止放上一个相同的工件，求第1个工件到达B点后的1s内，传送带在水平方向对传送的所有工件的总冲量大小I。

13．如图，内壁光滑、开口向上的圆柱形气缸竖直固定在水平面上，缸顶有一厚度不计的挡板，缸内用质量与厚度均不计的活塞封闭着一定质量的理想气体，当气体的温度为T1=300K时，封闭气柱的高度等于气缸高度的。已知活塞的截面积为S=100cm2，挡板底部的截面积为S′=20cm2，外界大气压强为p0=1×105Pa。

（i）缓慢加热缸内封闭气体，当活塞刚好到达缸顶且与挡板无挤压时，求缸内气体的温度；

（ii）当封闭气体的温度稳定为T2=432K时，求活塞对挡板的压力最大值。

14．长L=12m的弹性轻绳水平绷直，0时刻，让绳的A、B两端同时在竖直方向做简谐运动；t1=0.6s末时刻，运动同时终止，此刻绳上的波形如图所示，O是AB的中点。已知t2=3s末时刻，两列波恰好相遇，波传播过程中能量损失不计且到达另一端后不返回。求：

（i）两列波的波长；

（ii）两列波相遇后，绳上出现振动位移最大的位置到A端的距离。

五、填空题

15．如图，一定质量的理想气体依次经历的三个不同过程，分别由压强-温度图上三条直线ab、bc和cd表示，其中，p1、p2分别是ab、cd与纵轴交点的纵坐标，t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=-273.15℃，bc平行于纵轴。由图可知，气体在状态a和d的体积之比=　     　，bc过程中气体　     　热（填“吸”或“放”），cd过程中　     　热（填“吸”或“放”）。

16．如图，某同学在研究色散现象时，对着圆心O从半圆形“空腔”玻璃砖ABC（内部为真空，周围是玻璃）的弧形面上P点射入一束白光，发现在与AC平行的屏幕上出现了彩色光带DD′。

①光带上最靠近D的是　     　（填“红”、“绿”或“紫”）光；

②取走玻璃砖后，该同学测得了以下数据：PO=10cm，OD=54.6cm，PQ=8cm，DQ′=27.3cm，由此可知，玻璃对射向D的色光的折射率为　     　；已知真空中的光速为3×108m/s，则该色光在玻璃砖中的光速为　           　m/s。

答案解析部分

1．【答案】C

【解析】【解答】AB．拉环受重力、拉力作用，由拉环倾斜情况可知加速度方向水平向右，但仅根据加速度方向无法确定速度方向，A、B不符合题意；

CD．如图所示，将重力和拉力合成，可得合力F合=mgtanθ

由F合=ma

可求得地铁的加速度大小为a=gtanθ

C符合题意、D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据物体的受力分析得出拉环的加速度方向，根据共点力平衡以及牛顿第二定律得出地铁的加速度。

2．【答案】D

【解析】【解答】A．如图所示为等量异种电荷的电场线

中垂线上O点场强最大，往上下两侧场强减小，结合对称性可得Ee=Ef

A不符合题意；

B．连线上从a到d场强先减小后增大，参考可知，沿电场方向相同距离的电势差先减小后增大，结合对称性可得Uab=Ucd>UbO=UOc

B不符合题意；

C．检验正点电荷在e点受到的电场力方向垂直于中垂线，所以该电荷不可能在e、f两点间做直线往返运动，C不符合题意；

D．将一检验负点电荷先从a点沿直线移到c点再沿直线移到e点，该电荷所经过的区域电势先降低后升高，由

可知，负点电荷的电势能先增大后减小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据等量异种电荷周围电场线的分布以及对称性得出e、f、o三点电场强度的大小关系，结合匀强电场电场强度的表达式以及对称性得出连线上相邻两点间的电势差关系，利用电势能的表达式判断检验电荷电势能的变化情况。

3．【答案】A

【解析】【解答】AC．因要满足温度急剧升高，电铃两端电压迅速增大（对应R迅速减小）的报警条件，故R随t的变化并非缓慢变化，C不符合题意，A符合题意；

BD．从报警的要求可知，电铃两端的电压需随温度t的升高而升高，根据电路结构结合闭合电路欧姆定律可知，热敏电阻分得的电压必须减小，即热敏电阻的阻值R需减小，BD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据温度急剧变化时才到报警的条件，从而得知R随t的变化并非缓慢变化；结合闭合电路欧姆定律得知热敏电阻的阻值变化情况。

4．【答案】B

【解析】【解答】A．位移时间图线的斜率可反映速度，0～10s内，图线的斜率不变，机器人做匀速运动，A不符合题意；

B．10～30s内，平均速度为m/s=0.35m/s

B符合题意；

C．0～10s内图线的斜率与10s～20s内图线的斜率关系为：k1=-k2

所以机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向，因速度是矢量，C不符合题意；

D．机器人在0～30s内的位移大小为2m，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】x-t图像的斜率表示物体运动的速度，斜率的正负表示物体运动的方向；结合平均速度的表达式以及位置与位移的关系分析判断。

5．【答案】D

【解析】【解答】AB．小球在A、B两点的受力情况如所示

其中库仑力大小均为

因小球能够静止在B点，故由力的平衡条件有

解得

AB不符合题意；

C．下滑过程中，在A点，由牛顿第二定律有

解得

C不符合题意；

D．A与C电势相等，从A到C，由动能定理有

在A点，库仑力的功率为

解得

D符合题意。

故答案为：D。

【分析】小球在AB两点受力分析，根据共点力平衡得出点电荷的电荷表达式以及小球在B点对杆的压力；在A点利用牛顿第二定律得出小球的加速度；结合动能定理以及瞬时功率的表达式得出库仑力的功率。

6．【答案】B,D

【解析】【解答】AB．设绳与竖直方向的夹角为，如图所示

将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为

因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，A不符合题意，B符合题意；

CD．球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为

所以，随的增大，T、N均增大，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据速度的分解得出绳子的速度；对球进行受力分析，根据共点力平衡得出绳对球的拉力和球对强的压力的表达式，从而得出这两个力的大小关系。

7．【答案】A,C

【解析】【解答】AB．设90s降落过程中的平均阻力大小为，由动量定理有将数据代入可得

A符合题意、B不符合题意；

CD．设环绕火星表面做匀速圆周运动的速度（等于第一宇宙速度）为v，由万有引力定律有

解得

C符合题意、D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】着陆器降落的过程中根据动量定理得出平均阻力大小；在星球表面根据重力等于向心力，从而得出第一宇宙速度的大小。

8．【答案】A,D

【解析】【解答】A．小球在竖直方向做自由落体运动，因PO等于板长的，由初速度为零的匀加速直线运动的特殊关系可知，小球在两板间运动的时间与从P到O的时间相等，即等于，A符合题意；

B．在水平方向，以小球经过O点的时刻为新的计时起点，作出小球运动的速度时间（）图像如图所示，设板间距为d，因小球与板恰好无碰撞，

故最大位移为

解得

B不符合题意；

CD．出电场时，水平方向的速度达到负向最大值，即

竖直方向的速度大小为

故速度与竖直方向夹角的正切值为

小球的动能为

C不符合题意，D符合题意；

故答案为：AD。

【分析】根据自由落体运动的规律得出小球在两板间运动的时间，v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体运动的位移，利用动能的表达式得出出电场时小球的动能。

9．【答案】（1）B；D

（2）；

【解析】【解答】（1）若用橡皮筋替代细线，由牛顿第二定律知，释放A后的加速运动过程中，橡皮筋的伸长量大于系统静止时，即橡皮筋的弹性势能会增大，A、B组成的系统机械能不守恒，A不符合题意；若A、B是密度较大的实心物体，则质量一定的情况下物体体积较小，运动过程中，空气阻力较小，造成系统机械能的损失较小，B符合题意；遮光条的宽度若较大，则A通过光电门时的瞬时速度测量误差较大，C不符合题意；光电门1、2间的高度差大一些，高度测量的偶然误差会减小，D符合题意。故答案为：BD。

（2）A到达光电门1的速度可近似认为等于遮光条通过光电门1的平均速度，即

同理

实验中要验证的关系为A、B组成的系统机械能守恒，也可表述为A、B组成的系统重力势能的减少量等于动能的增加量，即

【分析】（1） 根据“验证机械能守恒定律”的实验原理以及注意事项进行分析判断正确的选项；
（2）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度得出通过光电门12的速度，利用机械能守恒得出验证的关系式。

10．【答案】（1）240

（2）F；扩大电流表的量程；C

（3）2.42；114.30

【解析】【解答】（1）刻度盘每小格为0.1V，故读数为。

（2）因电池组内阻在之间，若选变阻器（阻值0～10Ω），则电路中电流的调节范围很小，达不到实验要求，故变阻器应选（序号为F）；

因电流表A的量程为1mA、内阻，电池组的电动势左右且内阻较大（假设为120Ω），变阻器的最大阻值为200Ω，若不用定值电阻，则电路中的最小电流约为

最大电流约为

故需要给A表扩大量程。

若A表与并联，则量程扩大为

故不满足条件；若A表与并联，则量程扩大为

表的内阻为

电路中最小电流约为

最大电流约为

满足条件，故与A表并联的是（序号为C）；

（3）由图像纵轴的截距可得电池组的电动势为

由电路原理图可知：当通过A表的电流分别为0.30mA、0.60mA、0.90mA时，通过电池组的电流分别为6.00mA、12.00mA、18.00mA，故由图线斜率可得

所以电池组内阻为

【分析】（1）根据电压表的读数原理读数电压表的示数；
（2）根距欧姆定律得出电路中的电流，从而判断电表是否需要改装，结合电表的改装以及欧姆定律得出选择的定值电阻；
（3）根据U-I图像得n出电池的电动势以及电源的内阻。

11．【答案】（1）解：从C到平台，滑块做平抛运动。由题意知，当滑块恰好落到平台上D点时，对应着匀强电场场强的最小值，也对应着滑块在C点对轨道有最小作用力。设在C点时，滑块的速率为，轨道对滑块的作用大小为F

由运动学规律有

由牛顿第二定律有

联立以上三式解得

由牛顿第三定律解得滑块在C点对轨道的最小作用力大小为

（2）解：滑块在水平面受到的滑动摩擦力大小为

设场强最小值为E，则滑块在电场中受到的电场力大小为

从A到C，由动能定理有

解得

【解析】【分析】（1）平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，利用平抛运动的规律得出C点的速度，结合牛顿第二定律合力提供向心力得出滑块在C点对轨道的最小作用力；
（2）根据滑动摩擦力以及电场力的表达式和动能定理得出电场强度的表达式。

12．【答案】（1）解：工件在传送带上受到的摩擦力大小为

从C经B到D，由动能定理有

代入数据解得

（2）解：假设工件到达B前经时间、发生位移，速度达到。则由题意

在传送带上加速运动的过程中，由动能定理有

由动量定理有

沿弧形轨道从B到C的过程中，由机械能守恒定律有

代入数据得

因，假设成立，故传送带的速度

在时间内，传送带发生的位移为

工件与传送带间因摩擦产生的热量为

由能量守恒定律可知传送装置因传送工件而多消耗的能量为

代入数据解得

（3）解：设每个工件在传送带上做匀速运动的时间为

由运动学规律有

代入数据得

即每个工件在传送带上运动的总时间为

由题意

可知

故第一个工件到达B点时（设为0s末），传送带上共有第1、第2、第3、第4四个工件，1s末传送带上共有第3、第4、第5、第6四个工件。（见答图，其中P点为各工件速度刚好达到的位置）

分析可知，0s末第3个工件已经在传送带上运动了0.8s，因，故此后传送带对第1、第2、第3个工件均无水平作用力，即：

1s末第6个工件刚放上传送带，故

第4个工件0s末已经在传送带上运动了0.2s，故此后1s内传送带施加的水平冲量为

第5个工件在0.4s末放上传送带，故此后1s内传送带施加的水平冲量为

解得符合题意的水平总冲量大小为

【解析】【分析】（1）根据滑动摩擦力的表达式以及动能定理得出工件与传送带间的动摩擦因数μ；
（2）利用动能定理和动量定理以及从B到C的过程中通过机械能守恒定律得出传送装置因传送工件而多消耗的能量E；
（3）根据运动学规律以及冲量的表达式得出水平总冲量的大小。

13．【答案】解：（ⅰ）气体温度由300K缓缓升高导致活塞缓慢上升的过程中，气体做等压变化，设气缸的高度为h，活塞刚好到达缸顶且与挡板无挤压时，封闭气体的温度为

由盖·吕萨克定律有

其中，

代入数据解得

（ⅱ）封闭气体温度继续升高的过程中，气体做等容变化，设温度为时气体的压强为，挡板对活塞的最大压力为N

由查理定律有

代入数据得

活塞竖直方向受三力作用平衡，当挡板与活塞间无空气时，挡板对活塞的压力最大

由力的平衡条件有

代入数据得

由牛顿第三定律，活塞对挡板的压力最大值为

【解析】【分析】（1） 活塞刚好到达缸顶且与挡板无挤压时根据 盖·吕萨克定律得出缸内气体的温度；
（2）根据查理定理以及竖直方向上共点力平衡得出挡板对活塞的最大压力为。

14．【答案】解：（ⅰ）同种介质中两列波的波速大小v相同，故末，两列波在O点相遇

波速为

0～时刻，波传播的距离为

结合题图可知，向右传播的A波波长为：

向左传播的B波波长为

（ⅱ）波具有独立传播性，且在叠加区域的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和由题图可知，第1次出现振动位移最大是两波的波谷相遇

此过程A波波谷向右的位移为

故该位置到A端的距离为

第2、3次出现振动位移最大是两波波峰相遇

两过程A波波峰向右的位移分别为

故两位置到A端的距离分别为，

所以，绳上出现振动位移最大的位置到A端的距离依次为：5.65m，6.05m，6.15m。

【解析】【分析】根据波传播的距离和时间的关系得出波速的大小，结合两列波的图像得出AB两波的波长；
（2）根据波传播的位移及时间关系和几何关系得出两列波相遇后，绳上出现振动位移最大的位置到A端的距离。

15．【答案】；吸；放

【解析】【解答】，根据理想气体状态方程

有（273.15+t）

可知，ab和cd均为等容变化，由图线斜率的物理意义可得

bc为等温降压过程，气体内能不变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律知气体吸热；

cd为等容降温过程，气体内能减小，体积不变，既不对外做功，外界也不对气体做功，由热力学第一定律知气体对外放热。

【分析】根据理想气体状态方程得出p-t的关系式，结合图像得出状态a和d的体积之比，结合热力学第一定律判断吸放热。

16．【答案】红；1.6；

【解析】【解答】①玻璃对红光的折射率最小，故入射角相同时，红光折射角最大，所以是红光；

②由几何关系

由折射定律解得

由

解得该色光在玻璃砖中的光速为

【分析】（1）根据光折射率的大小以及折射定律判断光带上最靠近D的光的颜色；
（2）根据几何关系以及折射定律得和光在介质传播的速度和折射率的关系得出玻璃砖中的光速。