2022届四川省内江市高三上学期第一次模拟考试理综物理试卷（解析版）

四川省内江市2022届高三上学期第一次模拟考试

理综物理试卷

一、单选题

1．下列说法中正确的是（　　）

A．在斜面体上与斜面体相对静止的木块，其受到重力静摩擦力弹力的合力一定为零

B．静置于斜面体上的木块,其受到斜面的支持力是由于斜面发生形变而产生的

C．做匀变速运动的物体,其速度大小一定随时间均匀变化

D．物体的加速度的大小不断变小，其速度的大小也一定不断变小

2．在全国滑雪锦标赛上，一名滑雪运动员由静止沿粗糙的斜坡匀加速滑下，则在下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A．运动员的动量大小与时间的平方成正比

B．运动员的动能与时间成正比

C．重力对运动员做功的瞬时功率与位移的平方根成正比

D．运动员的重力势能随时间均匀减小

3．据外媒报道，2021年天文学家发现了一颗具有大型海洋特征且气温和环境可以支持微生物生命的行星，被称为“Hycean行星”。观测发现“Hycean行星”距离地球约125光年,体积是地球的2.4倍，每228天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周。已知万有引力常量G和地球表面的重力加速度g。根据以上信息，下列说法中正确的是（　　）

A．若能观测到该行星绕恒星运动的轨道半径，则可求出该行星所受恒星的万有引力

B．若该行星的密度与地球的密度相等，则可求出该行星表面的重力加速度

C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径

D．若已知该行星的密度，则可求出该行星的轨道半径

4．如图,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1、k2,它们的一端固定在质量为m的小物体上，另一端分别固定在地面Q点和天花板P点,P 、Q在同一竖直线上，物体处于平衡状态（其中k1处于压缩状态,k2处于拉伸状态）.现把物体换为质量为3m的另一小物体（弹簧均在弹性限度内）,当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降的距离为（　　）

A． B． C． D．

5．如图，在M点分别以不同的速度将质量不同的A、B两小球水平抛出。A球的水平初速度为v1，撞击到正对面竖直墙壁的P点；B球的水平初速度为 ，撞击到正对面竖直墙壁的Q点。O点是M点在竖直墙壁上的水平投影点，OP =h ，PQ =3h ，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　）

A．A，B两小球在空中运动过程中，重力的冲量之比为2 ∶ 1

B．A，B两小球在空中运动的时间之比为1∶4

C．A，B两小球的水平初速度之比为1 ∶2

D．A，B两小球分别撞击P、Q两点时的速率之比为1 ∶ 1

二、多选题

6．如图,一长木板B放在水平面上，在B的左端放一小物块A（各接触面均粗糙）.现以恒定的水平外力F拉物块A ,经过一段时间后物块 A从长木块B的右端滑下在此过程中,下列说法正确的是（　　）

A．A，B之间产生热量多少与B是否运动有关

B．A对B的摩擦力做功的绝对值一定小于B对A的摩擦力做功的绝对值

C．A对B的摩擦力做的功一定小于 B与水平面之间摩擦产生的热量

D．外力F做的功等于摩擦产生的总热量与A，B动能的增量之和

7．如图，在光滑水平面上，轨道ABCD的质量M =0.4 kg，其中AB段是半径R=0.4 m的光滑弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5 m，C点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧。 现有一质量m=0.1kg的小物体在A点正上方高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点切线滑入圆弧轨道，重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒

B．小物体第一次返回到A点时的速度为m/s

C．小物体第一次返回到A点时的速度为0

D．轨道M在水平面上运动的最大速率为2.0 m/s.

8．在某地客车和货车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。客车做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动;货车做初速度为v0，加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止客、货两车在运动过程中的x-v（位移-速度）图像如图所示.其中,虚线与对应的坐标轴垂直在两车从开始运动,至货车停止运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．货车运动的位移为18m B．两车同时到达6m处

C．两车最大间距为18m D．两车最大间距为6m

9．如图,是一定质量的理想气体,从A状态依次经过B、C和D状态后再回到状态A的示意图.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D →A 为绝热过程.在该过程中，下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中,气体对外界做功,内能减少

B．B→C过程中,气体分子的平均动能减小

C．C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不会发生变化

E．A→B过程中,气体从外界吸收热量

10．如图所示，是半圆形玻璃砖过圆心的法线，、是关于对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．该玻璃砖对光的折射率比对光的折射率小

B．有可能是绿光，是红光

C．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变

D．在真空中，光的波长比光的波长长

E．在两光束交汇处一定能看到干涉条纹

三、实验题

11．如图所示，是某实验小组用光电计时器测量重力加速度的实验装置图。实验步骤如下:

A．测量小钢球的直径为d.

B．让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h.

C．将小钢球由静止释放,记录小钢球通过光电门所用的时间.

D．改变光电门的位置,重复步骤B和C,记录多组h、t的数据。则：

（1）以高度h为纵坐标，以　     　 为横坐标,根据实验测得的数据在坐标纸上描点,得到如图所示的图像是一条经过坐标原点的直线.

（2）根据（1）中的图像,如果图线的斜率为k,那么，重力加速度的表达式为g=　     　

（3）在实验中,由于小钢球的直径较大,利用光电门测得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度,这样测量的重力加速度值将　     　（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值.

12．某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量。为了测定钩码的质量，找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板,质量为228g的木块、打点计时器、电源、纸带、坐标纸、细线等。他们设计了以下实验步骤：

A．如图所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；

B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n；

C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B；

D．通过纸带算出，悬挂不同钩码个数n所对应的加速度a；

E.以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系作出a-n图像。则；

（1）该实验中，打点计时器使用的电源为　     　 （ 选填“直流电”或“交流电”）。

（2）为了利用以上器材完成实验，还需要下列器材是____。

A．秒表 B．螺旋测微器. C．毫米刻度尺 D．干电池

（3）如图，为由实验数据作出的a-n图象，重力加速度g=9.8 m/s2。由图可知，单个钩码的质量为　     　g（保留三位有效数字）。此实验还可以测出木块与木板间的动摩擦因数为　     　

（4）在上述实验过程中，如果平衡了摩擦力，则与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率　     　。（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

四、解答题

13．如图，一质量为M=6kg的足够长硬质均匀薄板，沿光滑水平面以v0=4m/s的速度向右匀速运动，在其上方5m高处，有一质量为m=1kg的小球自由下落，落在薄板上与板相撞后，又反弹能达到的最大高度为1.25m，小球和薄板碰撞的时间为0.02s，不计空气阻力及小球旋转，取g= 10m/s2。求：

（1）若薄板光滑，在碰撞过程中，薄板对小球的弹力；

（2）若小球与薄板间的动摩擦因数μ=0.3，小球第一次弹起后薄板的速度大小。

14．如图，半径为r、质量不计的均匀圆盘竖直放直，可以绕过圆心O且与盘面垂直的水平光滑固定轴转动,在盘面的最右边边缘处固定了一个质量为m的小球A，在圆心O的正下方离O点处也固定了一个质量为m的小球B。现从静止开始释放圆盘让其自由转动，重力加速度为g。求：

（1）当小球B转到水平位置时，系统重力势能的变化量；

（2）当小球B转到水平位置时，A球的向心加速度大小；

（3）B球上升的最大高度。

15．如图所示，圆柱形容器由粗细两部分构成，它们的横截面积之比为2.5：1，细的部分长=25cm，下端封闭，上端与粗的部分连通，内有h=15cm的水银柱封闭一定质量的气体A，水银上表面位于粗、细分界处．粗的部分上部有一可自由滑动的轻质活塞，活塞到分界面处的距离为=10cm，其内封闭有一定质量的气体B．现将活塞竖直向上缓慢提起，直到水银全部进入粗圆柱形容器内，已知初始时气体A的压强=75cmHg，整个过程温度不变，所有气体视为理想气体．

①求水银全部进入粗圆柱形容器中时气体A的压强；

②活塞移动的距离．

16．如图甲，是沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，此时波刚好传播到P点当经过时间（t＜T，T为周期）时波形图如图乙所示则：

①从时开始，简谐波传至处所用的时间是多少?

②画出的质点位移随时间变化的图像。

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【解答】A．在斜面体上与斜面体相对静止的木块，若斜面体相对地面是静止或做匀速直线运动的，其受到重力静摩擦力弹力的合力一定是零，若斜面体相对地面是做变速运动的，则物块受到重力静摩擦力弹力的合力一定不是零，A不符合题意；

B．由弹力的定义可知，静置于斜面体上的木块，其受到斜面的支持力是由于斜面发生形变而产生的，B符合题意；

C．速度即有大小又有方向，所以做匀变速直线运动的物体，其速度大小一定随时间均匀变化，可一般的匀变速运动，其速度大小不一定随时间均匀变化，例如平抛或斜抛运动，加速度是重力加速度，是匀变速曲线运动，可其速度大小不随时间均匀变化，C不符合题意；

D．物体的加速度的大小不断变小，若加速度方向与物体运动方向相同时，其速度的大小一定不断增大，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】当物体处于静止或匀速直线运动状态时合力为零，共点力平衡；结合弹力的定义盘那段斜面的支持力是斜面形变产生；利用匀变速直线运动的定义判断速度的变化情况。

2．【答案】C

【解析】【解答】A．运动员的动量大小为

即运动员的动量大小与时间成正比，A不符合题意；

B．运动员的动能为

即运动员的动能与时间的平方成正比，B不符合题意；

C．设斜坡的倾角为θ，重力对运动员做功的瞬时功率为

即重力对运动员做功的瞬时功率与位移的平方根成正比，C符合题意；

D．运动员的重力势能为

即运动员的重力势能随时间的平方均匀减小，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据动量定理得出运动员的动量与时间的关系；利用动能的表达式以及速度与时间的关系得出动能与时间平方的关系式，利用瞬时功率的计算得出功率随位移的变化情况。

3．【答案】B

【解析】【解答】A．设该行星质量为m，则该行星所受恒星的万有引力表达式为

由于该行星的质量未知，所以无法求出该行星所受恒星的万有引力，A不符合题意；

B．设地球密度为ρ，体积为V，地球表面质量为m0的物体所受万有引力等于重力，即

解得

由题意可知该行星表面的重力加速度为

B符合题意；

CD．设地球质量为m′，太阳质量为M，根据牛顿第二定律有

可知根据地球的公转周期T′与轨道半径r′，只能求出太阳的质量，无法求出该行星所绕恒星的质量，根据类似的表达式无法求出该行星的轨道半径，同理可知若已知该行星的密度，也无法求出该行星的轨道半径，CD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】在星球表面重力等于万有引力，从而得出重力加速度的表达式；结合牛顿第二定律定律万有引力提供向心力写出轨道半径的表达式，同时判断能否求解。

4．【答案】A

【解析】【解答】小物体质量为m时，k1处于压缩状态，k2处于拉伸状态，由题意可知，两弹簧的形变量相等，设两弹簧的形变量为x1，由平衡条件和胡克定律，则有

把小物体换为质量为3m时，更有k1处于压缩状态，k2处于拉伸状态，设此时两弹簧的形变量为x2，由平衡条件和胡克定律，则有

设小物体与第一次平衡相比下降的距离为x，则有

A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】在小物体质量m和3m时根据共点力平衡和胡克定律得出弹簧的形变量，从而得出物体的下降的高度。

5．【答案】D

【解析】【解答】A．A、B两小球的质量关系不确定，则不能比较两球在空中运动过程中重力的冲量关系，A不符合题意；

B．根据

可知A、B两小球在空中运动的时间之比为1∶2，B不符合题意；

C．根据

可知，A、B两小球的水平初速度之比为2∶1，C不符合题意；

D．B球的水平初速度为

则A的初速度为

A小球撞击P点时的速率

B小球撞击Q点时的速率

即速率之比为1 ∶ 1，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据冲量的表达式判断重力的冲量之比；结合平抛运动竖直方向的运动得出两小球运动的时间；利用平均速度的表达式得出平均速度之比以及AB撞击PQ时的速率之比。

6．【答案】B,D

【解析】【解答】A． A、B之间产生热量多少与A、B之间相对位移大小有关，与B是否运动无关，A不符合题意；

B．A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力和反作用力关系，大小相等，方向相反，可A在B上面滑动，A、B相对地面的位移不相等，A对地面的位移要大于B对地面的位移，所以A对B的摩擦力做功的绝对值一定小于B对A的摩擦力做功的绝对值，B符合题意；

C．由动能定理可知， A对B的摩擦力做的功等于 B的动能增量和B与水平面之间摩擦产生的热量之和，C不符合题意；

D．由功能关系可知，外力F做的功等于摩擦产生的总热量与A、B动能的增量之和，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据摩擦力做功的表达式得出AB间产生热量的影响因素；结合牛顿第三定律以及相对位移判断摩擦力做功的大小；结合动能定理得出A对B的摩擦力做的功和B与水平面之间摩擦产生的热量关系。

7．【答案】D

【解析】【解答】A．小物体和轨道组成的系统全过程中只在水平方向上合外力为零，故全过程中水平方向动量守恒，A不符合题意；

BC．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得

由能量守恒得

解得

即小物体第一次返回到A点时的速度为

BC不符合题意；

D．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向，由动量守恒定律可得

由机械能守恒得

解得

D符合题意。

故答案为：D。

【分析】动量守恒的条件是系统所受外力的合力为零；结合动量守恒以及机械能守恒得出水平方向和竖直方向的速度以及轨道M在水平面上的最大速度。

8．【答案】A,C

【解析】【解答】根据图象可知，客车的速度随位移增大而增大，货车的速度随位移增大而减小，当x=0时，货车的速度为6m/s，即货车的初速度v0=6m/s，

对客车v2=2a1x

对货车v2-v02=-2a2x

当速度相等时，x=6m，则联立解得a1+a2=3m/s2

当客车的速度v1=8m/s、货车的速度v2=2m/s时，两车通过相同的位移均为x'。

对客车v12=2a1x′

对货车v22-v02=-2a2x′

联立解得a1=2a2

联立解得a1=2m/s2

a2=1m/s2

所以客车、货车的加速度大小a1、a2分别为2m/s2和1m/s2。

A．货车运动的距离为

A符合题意；

B．客车到达x=6m的位置用时间

此时两车速度相等，速度为 货车用时间

即两车不是同时到达x=6m的位置，B不符合题意；

CD．当两车速度相等时，即

解得t=2s

此时两车间距

而当货车停止运动时用时间

此时两车的间距

则至货车停止运动过程中两车最大间距为18m，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】x-t图像的斜率表示物体运动的速度，结合图像的出当两车速度相等时距离最远，结合匀变速直线运动的规律以及相遇追击问题判断两车能否相遇。

9．【答案】B,C,E

【解析】【解答】A． A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，A不符合题意；

B． B→C过程中，气体绝热膨胀，气体对外界做功，气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B符合题意；

C． C→D过程中，气体等温压缩，体积变小，气体分子密度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C符合题意；

D． D→A过程中，气体绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，D不符合题意；

E． A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体从外界吸收热量，E符合题意。

故答案为：BCE。

【分析】一定质量理想气体的内能由温度决定，根据图像选择合适的气体定律，判断温度变化；结合热力学第一定律判断吸放热，温度是分子平均动能的标志。

10．【答案】A,C,D

【解析】【解答】A．由图可知，由于出射光线的交点在中心线的上方，根据折射定律可知光的折射率小于光。A符合题意；

B．因为光的折射率小于光，所以光的频率小于光，又因为绿光的频率大于红光，因此不可能是绿光，是红光。B不符合题意；

C．光从一种介质进入另一种介质时，光速和波长都发生变化，而频率保持不变。C符合题意；

D．光的频率比光的频率低，由知，在真空中光的波长比光的长。D符合题意；

E．由于这两种光的频率不同，在相互叠加时不能形成稳定的干涉图样，所以在交汇处不一定能看到干涉条纹。E不符合题意。

故答案为：ACD。

【分析】根据折射定律判断a光和b光的折射率大小；结合ab光的频率判断两种光的类型；结合光的频率和波长的关系得出ab光的波长关系。

11．【答案】（1）

（2）

（3）小于

【解析】【解答】解：（1） 将小钢球由静止释放，让小钢球自由下落，有速度位移公式可得

又

可得

以高度h为纵坐标，以为横坐标。

（2）如果图线的斜率为k，则有

那么，重力加速度的表达式为

（3）在实验中，由于小钢球的直径较大, 测得的速度是小钢球通过光电门的平均速度，因为匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可小于中间位置的瞬时速度，这样测量的重力加速度值将小于真实值。

【分析】（1）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度；结合位移与速度的关系得出h-的关系式；
（2）根据h-的图像得出重力加速度的表达式；
（3）比较在匀变速直线运动中中间时刻速度和中间位置速度的大小关系，并判断加速度的测量值的变化。

12．【答案】（1）交流电

（2）C

（3）49.6；0.5

（4）变小

【解析】【解答】解：（1）该实验中，打点计时器使用的电源为“交流电”。

（2）为了利用以上器材完成实验，还需要下列器材是

A.由打点计时器可以计时，不需要秒表，A不符合题意；

B.不需要螺旋测微器测量长度，B不符合题意；

C.打点纸带间的距离需要毫米刻度尺，C符合题意；

D.不需要干电池，D不符合题意。

故答案为：C。

（3）因为没有平衡摩擦力，设木块与木板间的摩擦因数为µ，由牛顿第二定律可得

由图象可知，n=0时－µg=－4.9

µ=0.5

图象斜率

解得m=0.0496kg=49.6g

测出木块与木板间的动摩擦因数为µ=0.5

如果平衡了摩擦力，由牛顿第二定律可有

由此可知，则与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率变小。

【分析】（1）打点计时器使用的电源是交变电流；
（2）根据各实验仪器的作用进行分析判断正确的选项；
（3）没平衡摩擦力时对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律得出a-n的表达式，结合图像得出木块的质量以及木块与木板的动摩擦因数；
（4）平衡摩擦力时根据牛顿第二定律得出a-n图像的斜率变化情况。

13．【答案】（1）解：小球自由下落的高度为，根据自由落体运动规律可知小球与薄板碰撞前瞬间的速度大小为

碰后小球竖直上抛的高度为，根据竖直上抛运动规律可知小球与薄板碰撞后瞬间的速度大小为

在碰撞过程中，设薄板对小球的弹力大小为F，以竖直向上方向为正方向，由动量定理得

解得

方向竖直向上。

（2）解：在碰撞过程中，滑动摩擦力对小球的冲量大小为

设小球第一次弹起后的水平速度大小为v，由动量定理得

设小球第一次弹起后薄板的速度大小为v′，小球和薄板组成的系统在水平方向上动量守恒，即

解得

【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的规律得出小球与薄板碰撞前瞬间的速度和小球与薄板碰撞后瞬间的速度，结合动量定理得出薄板对小球的弹力；
（2） 对小球根据动量定理得出小球第一次弹起后的水平速度表达式；小球和薄板组成的系统根据动量守恒得出小球弹起后的水平速度。

14．【答案】（1）解：选取圆盘最低点为零势能面，开始时系统的重力势能为①

圆盘释放后，易知圆盘一定沿顺时针方向转动，则当小球B转到水平位置时，系统的重力势能为②

所以系统重力势能的变化量为③

（2）解：当小球B转到水平位置时，设A、B的线速度大小分别为vA、vB，根据共轴圆周运动规律有④

在小球B从最低位置转到水平位置的过程中，A、B组成的系统的机械能守恒，则有⑤

A球的向心加速度大小为⑥

联立③④⑤⑥解得⑦

（3）解：设B球上升到最大高度时与水平方向的夹角为，此时两球的速度均为零，重力势能为⑧

从圆盘被释放到B球达到最高点的过程，由机械能守恒定律得⑨

联立①⑨解得⑩

所以B球上升的最大高度为⑪

【解析】【分析】（1）根据重力势能的表达式得出系统重力势能的变化量；
（2）同轴运动各点角速度相等，结合线速度与角速度的关系得出线速度之比，利用AB组成的的系统根据机械能守恒以及向心加速度的表达式得出A球的向心加速度；
（3）根据重力势能的表达式以及机械能守恒定律得出B球上升的最大高度。

15．【答案】解：①对A有

解得

②对气体B，初始时

末状态，粗圆柱形容器中水银的高度

压强

气体B的长度为

解得

活塞移动的距离d为

【解析】【分析】（1）根据等温变化得出水银全部进入粗圆柱形容器中时气体A的压强；
（2）根据等温变化以及几何关系得出活塞移动的距离．

16．【答案】解：①②由图可知，时处的质点速度向下，设该质点的振动方程为

时

即

当时

即

联立解得

则处质点的振动方程为

图像如图所示

由图可知

波速

解得

设后再经过波传至的质点，则有

波传至的质点所用的时间

由以各式解得

【解析】【分析】（1）根据质点的振动方程以及周期性得出X=0时质点的振动方程，结合简谐波传播的速度与波长的关系得出该波传播的速度，结合波传播的位移与时间的关系得出简谐波传至处所用的时间；
（2）根据简谐波的图像得出的质点位移随时间变化的图像。