2024届四川省成都市第七中学等蓉城名校高三上学期开学考试物理试题（解析版）

2024届四川省成都市第七中学等蓉城名校高三上学期开学考试物理试题（解析版）

考试时间90分钟，满分100分

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 关于加速度，下列说法正确的是（　　）

A. 加速度是描述位置变化快慢的物理量

B. 速度的变化量越大，加速度越大

C. 加速度与速度同向，物体可能做减速运动

D. 匀变速直线运动的加速度恒定

答案：D

解析：A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，A错误；

B．根据加速度的定义式

可知，加速度由速度的变化量和时间共同决定，B错误；

C．加速度与速度同向，物体一定做加速运动，C错误；

D．匀变速直线运动的加速度恒定，D正确。

故选D。

2. 第31届世界大学生夏季运动会女子100米蝶泳决赛于8月5日20：02在成都东安湖体育公园游泳馆举行，中国选手张雨霏以56秒57好成绩摘得桂冠，赛道为50米国际标准泳道。下列说法正确的是（　　）

A. 研究张雨霏的游泳动作时，可将张雨霏视为质点

B. 8月5日20：02指时刻

C. 张雨霏全程运动的位移大小为100米

D. 张雨霏全程运动的平均速率等于零

答案：B

解析：A．研究张雨霏的游泳动作时，不能将张雨霏视为质点，否则就没动作可言了，选项A错误；

B．8月5日20：02指时刻，B正确；

C．张雨霏最终将回到出发点，即全程运动的位移大小为零，C错误；

D．张雨霏全程运动的平均速率

D错误。

故选B。

3. 下列核反应属于衰变的是（　　）

A.  B.

C.  D.

答案：C

解析：A．属于轻核聚变，A错误；

B．属于人工转变，B错误；

C．属于衰变，C正确；

D．属于衰变，D错误。

故选C。

4. 如图，共享单车作为一种低碳环保、有氧健身的交通工具，正在快速地改变着我们的生活方式，大幅提高城市运作效率。下列说法错误的是（　　）

A. 共享单车所受重力的方向不一定指向地心

B. 水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上

C. 共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的

D. 共享单车后轮所受摩擦力总是阻碍共享单车的运动

答案：D

解析：A．除在地球两极和赤道外，共享单车所受重力的方向不指向地心，A正确；

B．水平地面对共享单车的支持力方向竖直向上，B正确；

C．共享单车对地面的压力是由于轮胎发生形变产生的，C正确；

D．骑行者踩脚踏板的过程中，共享单车后轮所受摩擦力向前，助力共享单车的运动，D错误。

此题选择错误选项，故选D。

5. 2021年7月28日，在2020年东京奥运会举重项目男子73公斤级比赛中，石智勇抓举166公斤，挺举198公斤，以总成绩364公斤夺得金牌，并刷新世界纪录。如图为石智勇挺举198公斤的比赛场景，若平衡时他的两手臂与竖直方向的夹角均为，已知，重力加速度大小取，则每只手臂对杠铃的作用力大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

答案：A

解析：对杠铃进行受力分析如图所示，根据平衡方程有

解得

故选A。

6. 如图，一总质量为的快递箱放在质量为的平板车上。某同学在快递箱上施加大小为、与竖直方向夹角为的推力，快递箱和平板车保持相对静止一起向左做匀速直线运动。已知地面、快递箱和平板车接触面均水平，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　）

A. 平板车对快递箱的静摩擦力大小为

B. 地面对平板车摩擦力大小为

C. 平板车对快递箱的支持力大小为

D. 地面对平板车的支持力大小为

答案：B

解析：AC．对快递箱进行受力分析如图1所示，根据平衡方程有

解得

选项AC错误；

BD．对快递箱和平板车整体进行受力分析如图2所示，根据平衡方程有

解得

选项B正确，D错误。

故选B。

7. 如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块相切于最低点并均处于静止状态，现用水平外力作用在上，使向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中（　　）

A. B对A的支持力减小 B. 竖直墙面对A的弹力不变

C. 外力增大 D. 水平地面对的支持力增大

答案：C

解析：AB．对A进行受力分析，由图可知

向右缓慢移动时，B对A的支持力与竖直方向的夹角逐渐变大，可知对A的支持力增大，竖直墙面对A的弹力增大，故A、B错误；

CD．对A、B整体进行受力分析，如图所示

根据平衡条件可知

，

所以水平地面对的支持力不变，外力增大，C正确，D错误。

故选C。

8. 2022年北京冬季奥运会的滑雪赛道上有一段斜坡。若滑雪运动员从坡顶O点由静止开始沿斜坡向下做匀加速直线运动，经过距离为的两点所用时间为，经过距离为的B、C两点所用时间为，则下列说法正确的是（　　）

A. 运动员的加速度大小为

B. 运动员经过点时的速度大小为

C. O、A两点间的距离为

D. 运动员在B、C中点的瞬时速度大小为

答案：C

解析：A．由题中所给数据可求得加速度大小

选项A错误；

B．运动员从点运动到点

联立解得

选项B错误；

C．运动员从点运动到点

联立解得

则两点间的距离为，选项C正确；

D．运动员从点运动到点

解得

vC=16m/s

选项D错误。故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 平衡艺术家在不使用任何工具的情况下，仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起，赢得了无数惊叹声。如图，某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态。下列说法正确的是（　　）

A. 若石块AB接触面水平，A对B的压力就是的重力

B. 若石块AB接触面倾斜，B对的作用力竖直向上

C. 石块B受力的个数不可能超过4个

D. 石块C对石块B的作用力大小等于石块和B的重力大小之和

答案：BD

解析：A．压力和重力是不同性质的力，压力不是重力，若石块A、B接触面水平，A对B的压力和的重力大小相等、方向相同，A错误；

B．石块只受重力和B对A的作用力，所以B对A的作用力与A的重力等大反向，B正确；

C．若石块A、B和石块BC接触面均倾斜，则B受重力、A对B的压力和摩擦力、C对B的支持力和摩擦力，共5个力，C错误；

D．石块A、B整体受重力和C对B的作用力，所以石块C对石块B的作用力大小等于石块和B的重力大小之和，D正确。

故选BD。

10. 如图为氢原子的能级示意图，大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时辐射出光子，用这些光子照射逸出功为的金属钠。下列说法正确的是（　　）

A. 最多可辐射出6种不同频率的光子

B. 只有1种频率的光子能使金属钠发生光电效应

C. 光电子从金属钠表面逸出时的最大初动能为

D. 光电子从金属钠表面逸出时的最大初动能为

答案：AD

解析：A．大量氢原子从能级向低能级跃迁时最多可辐射出种不同频率的光子，辐射出的光子能量有、，故选项A正确；

B．其中光子能量为、的4种不同频率的光能使金属钠发生光电效应，选项B错误；

CD．用光子能量为的光照射金属钠，光电子从金属钠表面逸出时的最大初动能为

选项C错误，D正确。

故选AD。

11. 工人为某小区安装空调外机时，由于操作不慎，一膨胀螺丝从16楼地面等高处由静止下落到1楼的草坪上。已知每层楼层高为，忽略空气阻力和膨胀螺丝的大小，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　）

A. 膨胀螺丝的下落时间为

B. 膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为

C. 膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为

D. 膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为

答案：AC

解析：A．膨胀螺丝在空中下落的高度为，根据自由落体运动下落时间和高度的关系有

解得

选项A正确；

B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小

选项B错误；

CD．根据初速度为零的匀加速直线运动在第、第、第第所用时间之比为可知，膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为，选项C正确，D错误。

故选AC。

12. 如图（a），为了测试智能汽车自动防撞系统的性能，智能汽车在水平面匀速直线前行，通过激光雷达和传感器检测到车头正前方处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使之做加速度大小为的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告，驾驶员在此次测试中未进行任何操作，汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，即在切断动力系统的同时提供阻力使汽车做加速度大小为的匀减速直线运 动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。全程汽车速度的平方随位移变化的图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A. 加速度大小

B. 加速度大小

C. 从做减速运动开始计时，经过，汽车的位移大小为

D. 从做减速运动开始计时，经过，汽车的平均速度大小为

答案：BD

解析：AB．根据匀变速直线运动速度与位移关系式有，可知图像的斜率

因此加速度大小

故A错误，B正确；

C．汽车做加速度大小为的匀减速直线运动所用时间

汽车做加速度大小为的匀减速直线运动所用时间

所以从做减速运动开始计时，经过，汽车停止运动，汽车全程做减速运动的位移大小为，C错误；

D．从做减速运动开始计时，经过，汽车的平均速度大小

故D正确。

故选BD。

三、非选择题：共60分。第13-18题为必考题，每个试题考生都必须作答。第19～21题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共48分）

13. 用如图（a）所示装置做“研究匀变速直线运动”的实验，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图（b）所示，各个计数点已经在纸带上标出，相邻两计数点间的时间间隔为，各个计数点到计数点1的距离分别为、。

（1）根据上述数据可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动，判断的理由是______。

（2）在打计数点2时，该木块的速度大小为______（保留2位有效数字）。

（3）这段时间内该木块的加速度大小为______（保留2位有效数字）。

答案：    ①. 误差允许范围内，相邻相等时间间隔位移差大小近似相等    ②.     ③.

解析：（1）[1]根据题中数据可得

在误差允许范围内，相邻相等时间间隔位移差大小近似相等，可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动；

（2）[2]由匀变速直线运动的特点可知，时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故

（3）[3]由逐差法得

14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图（a）所示，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与两细绳的结点，和为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）下列说法正确的是______（填标号）。

A．使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度

B．测量时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板

C．同一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条，结点的位置可以不同

D．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择两个相距较远的点

（2）本实验采用的科学方法是______（填标号）。

A．理想实验法    B．等效替代法    C．控制变量法    D．建立物理模型法

（3）图（b）的与两力中，______是合力的实际值。

（4）若只有一个弹簧测力计，为了完成该实验至少需要______（填“2”3”或“4”）次把橡皮条结点拉到点。

答案：    ①. AB##BA    ②. B    ③. F    ④. 3

解析：（1）[1]A．使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度，A正确；

B．为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板，B正确；

C．同一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条，结点的位置必须相同，不同次实验结点的位置可以不同，C错误；

D．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了，D错误。

故选AB。

（2）[2]一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，B正确；

（3）[3]用一个弹簧测力计将结点拉至点时的作用力是合力的实际值，根据平行四边形定则作出的合力是合力的理论值。

（4）[4]若只有一个弹簧测力计，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧测力计拉住另一条细绳，互成角度地拉橡皮条，使其结点到达某一点，记下位置、弹簧测力计的示数和两个拉力的方向；交换弹簧测力计和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至点，使两力的方向与原来两力的方向相同，并记下此时弹簧测力计的示数；只用一个弹簧测力计将结点拉至点，并记下此时弹簧测力计的示数及方向．所以若只有一个弹簧测力计，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到点。

15. 某学校老师用无人机拍摄学生在操场做操时青春活力的画面，该老师操作遥控按键使无人机从地面上由静止开始以大小为的加速度竖直向上做匀加速直线运动，经过无人机出现故障，自动关闭动力系统，一段时间后落回地面，重力加速度大小取，忽略空气阻力。求：

（1）无人机出现故障时的速度大小和离地面的高度；

（2）关闭动力系统后，无人机在空中运动的时间。

答案：（1），；（2）

解析：（1）无人机出现故障时的速度大小

解得

无人机出现故障时离地面的高度

解得

（2）关闭动力系统后，规定竖直向下为正方向

解得

16. 一斜面体静止在粗粘水平地面上，斜面的倾角为，将一质量为的物块放在斜面上时恰好匀速下滑。现用与斜面成角（未知）的外力（大小未知）拉着物块在斜面上匀速上滑，如图所示。已知重力加速度大小为，斜面体始终保持静止状态。

（1）求物块与斜面接触面间的动摩擦因数；

（2）当时，求外力的大小和地面对斜面体的摩擦力大小；

（3）当与满足何种关系时，外力有最小值，并求此最小值。

答案：（1）；（2），；（3）时，有最小值

解析：（1）物块匀速下滑的过程中受力平衡，则有

解得

（2）物块匀速上滑的过程中

解得

对物块和斜面体整体进行受力分析如答图所示

解得

（3）对物块进行受力分析如答图所示

联立解得

即

当外力与斜面间的夹角时，有

17. 在城市公交站附近，经常看到有乘客追赶公交车。一高中学生在距正前方公交车车头处以的速率匀速追赶公交车，同时公交车刚好由静止启动以大小为的加速度做匀加速直线运动。

（1）该学生能否追至公交车车头处？若能，需要多长时间？若不能，和公交车车头的最短距离为多少？

（2）若题中为另一学生追赶公交车，看到公交车启动后，他立即以大小为的初速度、大小为的加速度做匀加速直线运动，达到最大速率后做匀速直线运动，其他条件不变，该学生能否追至公交车车头处？若能，需要多长时间？若不能，和公交车车头的最短距离为多少？

（3）若题中为一中年乘客追赶公交车，他只能以的速率匀速追赶，司机能够通过后视镜看到离车头以内的物体，如果乘客能在后视镜中保留以上，司机即可留意到乘客从而停车等候，其他条件不变，该乘客能否成功登上公交车？（通过计算说明理由）

答案：（1）不能追至公交车车头处，；（2）能，6s；（3）能

解析：（1）当公交车与该学生共速时未追至公交车车头处，则不能追上。设公交车与该学生共速时所需的时间为，则

解得

这段时间内，公交车运动的位移大小

学生运动的位移大小

该学生与公交车的位移大小之差

所以不能追至公交车车头处，和公交车车头的最短距离为

（2）设当公交车与该学生共速时所需的时间为，则

解得

这段时间内，公交车运动的位移大小

设该学生做匀加速直线运动的时间为，则

解得

该学生做匀加速直线运动的位移大小

该学生做匀速直线运动的位移大小

该学生与公交车的位移大小之差

所以该学生能追至公交车车头处，该学生追至公交车车头处所需时间满足

联立解得

（舍去）

（3）设当公交车与该乘客共速时所需的时间为，则有

此时该乘客与公交车车头的距离

所以该乘客与公交车车头的最小距离为设乘客运动时间为时，乘客与公交车车头相距

解得

或

因为

所以该乘客能成功登上公交车。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。

[物理—选修3-3]

18. 下列说法正确的是（　　）

A. 一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的

B. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

C. 物体对外界做功同时吸收热量，物体的内能不可能减小

D. 当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，分子力可能先增大后减小

E. 水管中水的流速越大，水分子的热运动越剧烈

答案：ABD

解析：A．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的，A正确；

B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B正确；

C．根据公式

可知，物体对外界做功同时吸收热量，物体的内能可能减小，C错误；

D．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，若，它们的分子力也减小，时，它们的分子力增大，故分子力可能先增大后减小，D正确；

E．水分子的热运动剧烈程度与温度有关，与水管中水的流速大小没有关系，E错误。

故选ABD。

19. 如图所示，为了测量某刚性导热容器A的容积，用一体积不计的细管把它与水平固定的导热汽缸B相连，汽缸中活塞的横截面积。初始时，环境温度，活塞静止在离缸底距离的位置处。现用水平向左的力F缓慢推活塞，当时，活塞离缸底距离。已知大气压强，不计一切摩擦，整个装置气密性良好，环境温度不变，热力学温度。求：

（1）容器A的容积；

（2）保持力不变，当外界温度缓慢变化时，活塞向缸底缓慢移动了，则此时环境温度多少摄氏度？

答案：（1）1000cm3；（2）

解析：（1）气体压缩前

压缩后

据题意，气体先做等温变化，由玻意耳定律有

解得

（2）据题意，气体接着做等压变化，有

其中变化前

变化后

解得

[物理一一选修3-4]

20. 一列简谐横波沿轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中平衡位置位于处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A. 波速为

B. 振幅为

C. 波沿轴正方向传播

D. 在到内质点运动的路程为

E. 平衡位置位于和处的两质点振动情况总是相反

答案：ACE

解析：A．由图可知波长，周期T=4s，则波速为

选项A正确；

B．振幅为，选项B错误；

C．由图可知t=0时质点P向上振动，可知波沿轴正方向传播，选项C正确；

D．在质点P在平衡位置向下振动，在到内，即再经过质点运动的路程为选项C错误；

E．平衡位置位于和处的两质点平衡位置相差

则振动情况总是相反，选项E正确。

故选ACE。

21. 如图为一个透明光学元件的截面图，左侧为矩形，边水平，边长为边长为，右侧边界是半径为的四分之一圆弧。一束单色光由空气从左侧边界上距点的点与水平线成角射入光学元件，在元件中第一次到达边界的位置为点。已知光在真空中的传播速度为。求：

（1）该光学元件的折射率；

（2）光束从入射至第一次离开光学元件所用的时间（结果可用根号表示）。

答案：（1）；（2）

解析：（1）如下图所示

由几何关系可知

解得

联立解得

（2）由

解得

如下图所示

由几何关系可知

所以光束在点发生全反射，由几何关系可知

所以光束从圆弧的下边界垂直射出，设光束与圆弧的下边界的交点为，光束传播的路程

由几何关系可得

光束在元件中传播的速度满足

光束从入射至第一次离开光学元件所用的时间

联立解得