2023届四川省绵阳市高三上学期第一次诊断考试物理试题（解析版）

绵阳市高2020级第一次诊断考试

物理

一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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。

1．一辆小汽车匀速行驶上圆弧拱桥时（　　）

A．对桥的压力大小与车总质量无关

B．速度越大，对桥的压力越大

C．对桥的压力大于车总重力

D．对桥的压力小于车总重力

2．校园大扫除中，某同学用方向沿杆向下、大小为50N的力推拖把，拖把恰好沿水平地面匀速运动，拖把杆与水平面的夹角始终为60°，拖把（含杆）总重约10N。则地面（　　）

A．对拖把的支持力大小为

B．对拖把的支持力大小为

C．与拖把之间的摩擦力大小25N

D．与拖把之间的摩擦力大小35N

3．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静止的过程。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等于图乙滑块在斜面底端的动能

B．图甲滑块在斜面顶端的机械能小于图乙滑块在斜面底端的机械能

C．整个过程中，图甲滑块机械能减少量大于图乙滑块机械能减少量

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

4．如图所示，一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮，将置于两斜面上质量分别为、的物体A和物体B连接起来，两物体与斜面之间的动摩擦因数均为，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，两斜面的倾角分别为、。由静止释放A、B后，A、B均相对于斜面静止，则的取值范围（　　）

A．

B．

C．

D．

5．如图所示，有一倾角的粗糙斜面固定于空中的某一位置。A为斜面底端，距水平面的高度，O为A点正下方地面上的点。一物体从斜面上的B点由静止开始下滑，滑离斜面后落在地面上。已知A、B间的高度差。物体与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力。则物体在地面上的落点距O点的距离为（　　）

A．0.6m B．0.2m C． D．

6．2022年6月17日，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”下水入列，该航母采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，搭载的舰载机每辆总质量为。舰载机在起飞过程中，主要依靠电磁弹射装置对舰载机施加水平恒定推力起飞，发动机的推力可忽略，弹射器有效的作用长度为100m，舰载机在弹射结束时速度大小是80m/s，假设所受阻力恒为舰载机总重力的0.8倍，则（　　）

A．舰载机在弹射过程中的加速度大小为64 m/s2

B．弹射器对舰载机的推力大小为

C．弹射器对舰载机所做的功为

D．弹射结束时，弹射器对舰载机做功的功率为

7．如图甲所示，一质量为M的长木板A置于光滑的水平面上，其右端放有一质量为m可视为质点的小物体B。现将一水平向右的拉力作用于长木板A上，使长木板由静止开始运动，在运动过程中长木板A和小物体B的加速度、随时间变化的图像分别如图乙、丙所示。已知t2时刻，小物体没有滑离长木板，重力加速度为g。则（　　）

A．时间内，拉力随时间一直均匀增大

B．A、B间的动摩擦因数为

C．时间内，拉力对长木板做的功

D．时间内，因摩擦产生的热量

8．2022年北京冬奥会雪车比赛赛道有16个倾斜度各异的弯道。其中某一弯道是半径为R的部分圆弧，O为该弯道圆心，A为该弯道的最高点，该弯道的倾斜度（弯道平面与水平的夹角）为，A处轨道的切面视为倾角为45°的斜面，如图甲所示。某次比赛中，总质量为m的运动员和雪车（可视为质点）以某一速度通过A点时雪车横向（与运动方向垂直的方向）摩擦力为零，如图乙所示。重力加速度为g，则雪车通过A点时（　　）

A．向心加速度为

B．角速度为

C．受到轨道的支持力为

D．受到的合外力为

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。

9．用气垫导轨结合光电门验证机械能守恒，装置如图所示。光电门G1和G2固定在导轨上，相距x；先将气垫导轨调成水平，再用垫块把导轨的一端垫高H，两个支撑点间距离L；质量为m的滑块装有宽d的挡光条，让它由光电门G1上方任意位置滑下，测出挡光条通过G1和G2的时间t1和t2。一组实验数据如下：，，，，，，，。回答下列问题：

（1）滑块动能增加量的计算式_________J（用已知物理量符号表示）；

（2）滑块重力势能减少量_________J；

（3）实验时，x值取_________（选填“大”或“小”）些，与两个值更接近。

10．用如图甲所示的实验装置探究“物体的加速度与质量的关系”。完成实验，回答问题：

（1）平衡摩擦。某同学的操作：将小车放在水平长木板上，绕过定滑轮挂上槽码，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，直到小车由静止开始缓慢移动为止。请指出此操作中一处不正确的做法，并简要说明正确做法：__________________。

（2）获取数据。正确平衡摩擦后，按住小车，在小车中放入砝码，挂上槽码，打开打点计时器电源，释放小车，得到一条带有清晰点迹的纸带；在保证小车和砝码质量之和远大于槽码质量条件下，改变小车中砝码的质量，重复操作，得到多条纸带。记下小车中的砝码质量m，利用纸带测量计算小车加速度a。如图乙是其中一条纸带，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为50Hz，则这条纸带记录小车的加速度大小为__________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）处理数据得结论。以m为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸上作出关系如图丙。测得图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距绝对值为b。回答下列问题：

①小车受到的拉力为_______（用题中已知字母表示）。

②b值等于_______（选填序号）。

A． 小车质量     B．槽码质量     C．小车与砝码质量之和     D．小车与槽码质量之和

③根据图丙的图像，______（选填“可以”或“不可以”）认为：拉力相同时，物体的加速度大小与物体的质量成反比。

11．如图所示，矩形ABCD在竖直平面内，AD和BC竖直，，AB和DC水平，，O是矩形中心。质量不同的甲、乙两个小球分别从A点以相等的动能水平抛出，甲经过O点，乙经过E点，E点是BD线上离A点最近的点（图中未画出）。忽略空气阻力，g取。求：

（1）甲从A点抛出时的速度大小；

（2）甲、乙两个小球的质量之比。

12．如图所示，倾角、长的斜面ABC固定在水平地面，斜面上一根轻弹簧，一端固定在斜面底端，自由状态时另一端在O点，A、O间斜面光滑，O、B间斜面不光滑，且与可视为质点的小物块甲、乙间的动摩擦因数都是。小物块甲固定在弹簧上，乙紧靠甲，甲和乙从O点自由释放后一起运动；在甲和乙速度最大时，给乙施加一沿斜面向下的恒力（图中未画出），到甲和乙沿斜面向下的速度最大时，撤去该力；甲、乙分离时，另对甲施加一外力，让甲回到O点后不再运动到O点之上。已知，，小物块甲和乙质量均为，弹簧原长，劲度系数，。整个过程弹簧形变在弹性限度内。

（1）求恒力F作用前，甲和乙速度最大时弹簧的压缩量；

（2）求甲、乙分离时，乙速度v的大小；

（3）小物块乙能不能达到斜面顶端B？若能，求达到顶端时的速度；若不能，求乙与甲分离后第一次回到O点的时间t。

13．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。整个过程中，气体在（　　）

A．状态a时的分子平均动能最小

B．状态b时的内能最小

C．ab过程中，温度不断下降

D．bc过程中的始末状态，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少

E．ca过程中，外界对气体做功100J

14．如图所示，粗细均匀的气缸A、B，A的底面积是B的4倍，其下端由体积可忽略的细管连通，并安装有电热丝，A上端封闭，B上端与大气连通，两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。现将整个装置置于大气压为，温度为280K环境中，当氮气温度与环境温度相同时，活塞a离气缸顶的距离是，活塞b在距离气缸顶部距离是。大气压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

（1）环境温度缓慢升高，求活塞b升至顶部时氧气的温度；

（）保持（1）中环境温度不变，继续用电热丝缓慢加热氮气，当活塞a距离气缸顶部的距离为时，求氮气的压强。

15．一列简谐横波以速度沿x轴传播，在时刻，波形图如图中实线所示，质点a的位移；在时刻，波形图如图中虚线所示。则该简谐波的周期是________s；时刻，质点a的振动方向是竖直向________（选填“上”或“下”），质点a从此时刻起到第一次运动到波峰经过的时间是________s（结果保留两位有效数字）。

16．如图所示，ABCD是一块横截面为正方形的透明玻璃砖，其边长为a，折射率为。一平行激光束从玻璃砖的AB面射入，入射光线与AB面间夹角为45°。激光在真空中的传播速度为c。不考虑激光在每个面上的多次反射。

（1）求从A点射入的激光射到CD面经过的时间t；

（2）求CD面上透光的宽度d。

1．D

【详解】

A．小汽车的总质量越大对桥的压力也越大，A错误；

B．由牛顿第二定律可知速度越大，对桥的压力越小，B错误；

CD．由牛顿第二定律可知小汽车对桥的压力小于车总重力，C错误，D正确；

故选D。

2．C

【详解】

AB．拖把匀速运动，受力平衡，则地面对拖把的支持力大小为

选项AB错误；

CD．地面与拖把之间的摩擦力大小

选项C正确，D错误。

故选C。

3．B

【详解】

A．设斜面倾角为，动摩擦因数为，斜面高度为，斜面长为，下滑末动能为、上滑初动能为，由动能定理

，

所以

A错误；

B．以斜面底端为零势能面，则图甲滑块在斜面顶端的机械能

图乙滑块在斜面底端的机械能

所以

B正确；

C．图甲滑块机械能减少量

图乙滑块机械能减少量

所以

C错误；

D．图甲滑块克服摩擦力做功

图乙滑块克服摩擦力做功

解得

D错误。

故选B。

4．A

【详解】

对AB进行受力分析可知，当A的质量大于B的质量的情况下，在将要开始滑动的瞬间有

解得

当A的质量小于B的质量的情况下，在将要开始滑动的瞬间有

解得

故由静止释放A、B后，A、B均相对于斜面静止，的取值范围为

故选A。

5．B

【详解】

物体在斜面上加速运动

解得

令物体在斜面底端的速度为v，则有

解得

v=1m/s

之后，物体做斜抛运动，则有

，

解得

x=0.2m

故选B。

6．BC

【详解】

A．由匀变速运动的位移与速度关系得

解得

A错误；

B．由牛顿第二定律得

解得

B正确；

C．弹射器对舰载机所做的功为

C正确；

D．弹射结束时，弹射器对舰载机做功的功率为

D错误；

故选BC。

7．BD

【详解】

A．由图乙可知t1~t2时间内拉力不变，A错误；

B．对B由牛顿第二定律得

可得A、B间的动摩擦因数为

B正确；

C．t1时刻AB的速度为

时间内，由动能定理得拉力对长木板做的功为

C错误；

D．时间内AB间没有相对滑动，t1~t2时间内AB的相对位移为

时间内，因摩擦产生的热量为

D正确；

故选BD。

8．AC

【详解】

ABC．以雪橇为研究对象，受力分析得

由几何关系可知，在x轴方向

在y轴方向

解得

故AC正确，B错误；

D．向心力为垂直于运动方向的平面上的合力，即x轴方向上的合力，另有一与运动方向相反的摩擦力，题中的条件不明确无法判断，但加上这个摩擦力后雪橇的合力不是，故D错误。

故选AC。

9．               小

【详解】

（1）[1]滑块经过两光电门时的瞬时速度分别为

滑块动能增加量的计算式

（2）[2]滑块重力势能减少量

（3）[3]实验时，x值取小些，滑块下滑过程中损失的机械能越小，则与两个值更接近。

10．     错误1，挂上槽码；正确做法：不挂槽码。错误2，慢慢垫高木板另一端，直到小车由静止开始缓慢移动为止。正确做法：不断调节木板另一端，轻推小车后，小车带动纸带匀速下滑。（答对一处即可）     0.63     k     A     可以

【详解】

（1）[1]错误1，挂上槽码；正确做法：不挂槽码。

错误2，慢慢垫高木板另一端，直到小车由静止开始缓慢移动为止。正确做法：不断调节木板另一端，轻推小车后，小车带动纸带匀速下滑。（答对一处即可）

（2）[2]相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，则T=0.1s，则加速度

（3）以小车以及内部砝码为研究对象，设小车受的拉力为F，则

F=(m+M)a

则

则

F=k

M=b

①[3]小车受到的拉力为k。

②[4]b值等于小车质量，故选A。

③[5]根据图丙的图像，可以认为：拉力相同时，物体的加速度大小与物体的质量成反比。

11．（1）4m/s；（2）

【详解】

（1）设甲从A点抛出时速度为v1，从A到O水平位移为x1=2.4 m，竖直位移为y1=1.8 m，运动时间为t1，则

x1=v1t1

y1=gt12

解得

t1＝0.6 s

v1＝4 m/s

（2）设甲、乙两个小球质量分别为m1和m2，动能为E1和E2，由

有

由E1＝E2，有

其中

y1=

连接AE，过E做AD垂线交AD于Q，过E做AB垂线交AB于P，△ADB与△QEA相似，则∠ADB＝∠QEA＝θ，sinθ＝0.8，cosθ＝0.6。

设乙从A到E水平位移为x2，竖直位移为y2，则

解得

12．（1）0.12m；（2）2m/s；（3）不能，0.60s

【详解】

（1）恒力F作用前，甲和乙一起运动，合外力为零时，速度最大，则

kx0=2mgsinα

解得

x0=0.12m

（2）恒力F作用后，甲和乙一起运动，沿斜面向下的速度最大时，甲、乙受到的合力为零，设此时弹簧再被压缩长度为x1，则

k(x0+x1)=F+2mgsinα

或

kx1=F

解得

x1=0.2 m

甲和乙被弹簧弹回O点时分离，从O点自由释放甲和乙，到施加恒力后甲和乙一起回到O点，有

解得

v=2 m/s

（3）甲和乙分离后，设乙沿斜面上滑的加速度大小为a1，则

ma1=mgsinα+μmgcosα

解得

a1=8 m/s2

假设斜面足够长，乙沿斜面上滑到最高点与O点距离为L1，则

v2=2a1L1

解得

L1=0.25 m

由于L1=0.25 m＜L－L0=0.4 m，所以小物块乙能不能达到斜面顶端B。

设小物块乙第一次从O点向上运动的时间为t1，则

v=at1

解得

t1=0.25s

由于mgsinα＞μmgcosα，小物块乙下滑，设下滑的加速度为a2，下滑时间为t2，则

ma2=mgsinα－μmgcosα

解得

a2=4 m/s2

t1=s

则

t=t1+t2＝（0.25+）≈0.60 s

13．ADE

【详解】

A．根据理想气体状态方程有

结合图像可知

理想气体的平均动能由温度决定，状态a的温度最低，则状态a时的分子平均动能最小，A正确；

B．理想气体的内能由温度决定，状态a的温度最低，则状态a时的内能最小，B错误；

C．ab过程中，体积不变，压强增大，则温度升高，C错误；

D．由于

则bc过程中的始末状态，体积逐渐增大，压强逐渐减小，温度不变，则容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，D正确；

E．ca过程中，体积减小，外界对气体做功为

E正确。

故选ADE。

14．（1）420K；（2）

【详解】

（1）环境温度缓慢升高过程中，氧气等压变化，设B缸底面积为S，环境初始温度为T1，氧气初始体积为V1，则

V1=4S

活塞b升至顶部时的氧气温度为T2后，设活塞a下降高度为h1，氧气体积为V2，则

4Sh1=S

V2=4S（h1+）

解得

T2=420 K

（2）活塞b升至顶部后，由于电热丝加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升到距离顶部，活塞a上方的氧气经历等温过程，设氧气初始状态的体积为，压强为，末态体积为V2'，压强为p2'，则由题意可知

由玻意耳定律得

p1'V1'＝p2'V2'

解得

p2'=

15．     0.8     下     0.67

【详解】

[1]该简谐波的波长为4m，则周期是

[2]经过波传播的距离为

x=vt=25m=6λ

可知波沿x轴负向传播，则时刻，质点a的振动方向是竖直向下；

[3]质点a从此时刻起到第一次运动到波峰，则波沿x轴负向传播

经过的时间是

16．（1）；（2）

【详解】

（1）设从A点经AB面折射直接射到CD面的E点，入射角是45°，折射角为θ，玻璃折射率n=，则

解得

θ=30°

（2）设玻璃的临界角为C，则

解得

C=45°

由（1）可得，E点以下都透光，则

解得

经AB面折射射到BC面光线的入射角都是60°，即都要发生全反射。

过B点的光折射后经BC反射到DC的位置是F，F是最高点，F点以下都透光，则

因为

＞

所以CD面能透光的宽度为