2023-2024学年四川省遂宁市第二中学校高三上学期第一次诊断性考试物理试题（解析版）

遂宁二中高2024届高三第一次诊断性考试

理科综合

一、选择题:共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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。共计48分。

1. 如图所示是某质点运动的v-t图像，下列判断正确的是（　　）

A. 在0~2s内，质点做直线运动，在2s~4s内，质点做曲线运动

B. 在第3s末，质点的加速度方向发生改变

C. 在2s~4s内，质点的加速度大小先减小后增大

D. 在2s~3s内，质点的平均速度大小小于1.5m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．v-t图像只能描述质点做直线运动的速度随时间的变化，故A错误；

B．图线切线的斜率表示质点运动的加速度，2s~4s斜率始终为负值，所以加速度的方向没有变化，故B错误；

C．2s~4s内切线的斜率不断减小，所以加速度减小，故C错误；

D．2s~3s内质点做加速度减小的减速运动的位移小于质点做匀减速直线运动的位移，而质点做匀减速的平均速度为初末速度的平均值，即为1.5m/s，故图中质点的平均速度小于1.5m/s，故D正确。

故选D。

2. 蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 人的质量约为

B. t0时人处于失重状态

C. 人的最大加速度为2g

D. 0.2t0时刻，人的速度最大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，最后拉力值稳定在0.6F0，即人的重力等于0.6F0，故人的质量为

A错误；

B．t0时，弹性绳的拉力为1.6F0，大于人的重力，故人处于超重状态，B错误；

C．由图可知，最大拉力为1.8F0，由牛顿第二定律可得

F−mg=ma

代入数据解得最大加速度为

a=2g

C正确；

D．当加速度为0时，即弹性绳的拉力等于重力时，人的速度最大，由图可知，0.2t0时刻，弹性绳的拉力不等于重力，D错误。

故选C。

3. 如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1系在轻绳MN的某处，悬挂有物体m2的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图。则m1与m2的质量之比为 （　　）

A. 1：1 B. 1：2 C. 1： D. ：2

【答案】A

【解析】

【详解】对物体m1上端绳结受力分析如图所示

根据共点力平衡及几何关系，合力正好平分两个分力的夹角，可得

对滑轮受力分析得

根据轻绳拉力特点可知

则

得

A正确。

故选A。

4. 滑板运动是许多青少年最喜爱的极限运动之一，而360°绕圈滑行是每个滑板爱好者的终极挑战目标。一质量为50kg的极限滑板高手从弧形轨道O点滑下，紧接着滑上半径为5m的竖直圆形轨道。如图所示，A点为最高点，B点与圆心等高，C点为最低点，忽略所有摩擦，重力加速度大小取。下列说法正确的是（    ）

A. 在圆形轨道上运动时，滑板高手受到重力、圆形轨道的弹力和向心力共三个力的作用

B. 滑板高手至少从离地12m高度静止滑下，才能挑战成功，做完整圆周运动

C. 若滑板高手从15m高度静止滑下，经过B点时对轨道的压力大小为2000N

D. 若滑板高手从B点静止下滑到最低点C的过程中，重力的瞬时功率一直增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．在圆形轨道上运动时，滑板高手受到重力、圆形轨道的弹力两个力的作用，向心力是效果力，不能说受到向心力，故A错误；

B．想让滑板高手做完整圆周运动，则在A点满足

则从开始到A点满足

解得

故B错误；

C．若滑板高手从15m高度静止滑下，则从开始到B点满足

则在B点满足

解得

由牛顿第三定律知，经过B点时对轨道的压力大小为2000N，故C正确；

D．滑板高手从B点静止下滑到最低点C的过程中，开始时重力的功率为零，到最低点时速度方向沿水平方向，则重力的功率也为零，故重力的瞬时功率先增大后减小，故D错误。

故选C

5. 如图，顶端附有光滑定滑轮斜面体静止在粗糙水平地面上，三条轻质不可伸长的细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面体连接物块P，一条绳连接小球Q，另一条绳在外力F的作用下，处于水平方向。现缓慢改变绳的方向至竖直，且整个过程中保持P、Q及斜面体静止不动，结点O位置不变。下列说法正确的是（　　）

A. 斜面对物块P的摩擦力可能一直在减小 B. 绳的拉力一直在减小

C. 地面对斜面体的摩擦力一直在增大 D. 地面对斜面体的支持力一直在减小

【答案】D

【解析】

【详解】AB．缓慢改变OA的方向从水平至竖直方向的过程中，OA拉力的方向变化如图1位置到2位置再到3位置及竖直位置的过程中，如图所示，可见绳OA的拉力先减小再增大，绳OB的拉力一直减小，最后为零；如果开始时P受绳子的拉力小于其重力沿斜面向下的分力，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OB拉力一直减小，则斜面对其摩擦力一直增大；如果开始时P受到绳子的拉力等于其重力沿斜面向下的分力，OB拉力一直减小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，斜面对其摩擦力也一直增大；如果开始时P受到绳子的拉力大于其重力沿斜面向下的分力，则斜面P的摩擦力沿斜面向下，OB拉力一直减小，则斜面对其摩擦力先减小后增大，故AB错误；

CD．以斜面体和P整体为研究对象受力分析，由于绳OB拉力一直减小，其竖直向下的分力和水平分力一直减小，根据竖直方向受力平衡，可知地面对斜面体的支持力和向左的摩擦力一直不断减小，故C错误，D正确。

故选D。

  【点睛】本题考查动态平衡以及整体法与隔离法的运用，同学们要注意物块P所受摩擦力有无、方向的问题，要根据可能存在不同情况进行求解。

6. 如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图乙所示的a-F图像，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则（　　）

A. 滑块A的质量为4kg

B. 木板B质量为2kg

C. 当F=10N时滑块A加速度为6m/s2

D. 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.2

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】ABD．设滑块A的质量m，木板B的质量为M，滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ。由题图乙可知，当

F=Fm=6N

时，滑块A与木板B达到最大共同加速度为

am=2m/s2

根据牛顿第二定律有

解得

M+m=3kg

当F＞10N时，A与B将发生相对滑动，对A单独应用牛顿第二定律有

F-μmg=ma

整理得

根据题图2解得

m=1kg

μ=0.4

则

M=2kg

AD错误，B正确；

C.当F=10N时，木板A的加速度为

C正确。

故选BC。

7. 用如图甲所示的传送带把货物运送到一定高度，货物的速度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知传送带的倾角，传送带顺时针转动速度不变，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）

A. 传送带的速度大小为2m/s

B. 货物在传送带上留下的划痕为4m

C. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.8

D. 货物受到传送带的滑动摩擦力与静摩擦力大小之比为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由题图乙知传送带的速度大小为2m/s，选项A正确；

B．由图像的面积等于位移可知，在0~2s内，传送带比货物多运动了2m，货物在传送带上留下的划痕为2m，选项B错误；

C．货物在传送带上加速时的加速度为

根据牛顿第二定律

即

解得

选项C错误；

D．货物与传送带之间滑动摩擦力大小

相对静止时的静摩擦力大小

则

选项D正确。

故选AD。

8. 如图所示，水平面内固定两根足够长的光滑细杆P、Q，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计。可视为质点的小球a、b质量均为m，a球套在水平杆P上，b球套在水平杆Q上，a、b两小球通过铰链用轻杆连接。在图示位置（轻杆与细杆Q的夹角为45°）给系统一瞬时冲量，使a、b球分别获得大小均为v、沿杆方向的初速度。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. b球能达的最大速度大小为2v

B. b球能达的最大速度大小为

C. 当轻杆与细杆Q的夹角为30°时，a、b两球的速度大小比为

D. 当轻杆与细杆Q的夹角为30°时，a、b两球的速度大小比为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．当b球运动到两杆交点处时，速度达到最大，此时a球速度为零，根据系统机械能守恒，有

解得

故A错误，B正确；

CD．当轻杆与细杆的夹角为30°时，根据速度关联，小球b沿轻杆方向的速度分量与小球a沿轻杆方向的速度分量相等，即

解得

故C正确，D错误。

故选BC。

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。（一）必考题（共129分）

9. 某兴趣小组的同学测得弹簧、弹力的大小F和弹簧长度的关系如图甲所示，则由图线可知：

（1）弹簧a、b的劲度系数为ka_______kb（选填“>”，“=”，“<”）；

（2）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案：

①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______（选填“乙”或“丙”）更合理；

②若两木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N，弹簧测力计b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为5.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。

【答案】    ①. >    ②. 乙    ③. 0.2

【解析】

【详解】（1）[1]图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则由图斜率知道

（2）[2]乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计、由于在不断地运动，且可能为变速运动，所以示数可能会变化，读数也不等于滑动摩擦力，弹簧测力计a是不动的，平衡状态，指针稳定，所以乙方案更合理；

[3]由于弹簧测力计a示数为，所以A、B间的动摩擦因数

10. 某实验小组同学利用图甲装置测量滑块（含遮光条）和砝码的质量，主要操作步骤如下：

①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平；

②用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示；

③用毫米刻度尺测量光电门1和光电门2之间的距离；

④挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行；

⑤打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和；

⑥依次在滑块上添加个砝码，重复实验。

回答下列问题：

（1）调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，应____________________直至气垫导轨水平；

（2）遮光条的宽度___________；

（3）滑块运动的加速度______________（用测量的物理量的符号表示）；

（4）已知槽码和挂钩的总质量为，重力加速度为，以放在滑块上的砝码数为横坐标，滑块加速度的倒数为纵坐标作出图像，获得该图像的斜率为，纵截距为。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量___________，每个砝码的质量_____________。（用已知量的物理符号表示）

【答案】    ①. 调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低    ②. 0.220    ③.     ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低。

（2）[2]遮光条的宽度为

（3）[3]滑块运动的加速度为

（4）[4][5]根据牛顿第二定律

得

则

得

11. 滑雪是冬季常见的体育运动。如图所示，一滑雪运动员与装备总质量为70kg，若从倾角为30°的山坡顶端由静止向下滑行，在未借助滑雪杖的情况下10s内会向下滑行100m。现该运动员借助滑雪杖的作用从静止开始向下滑行，每次滑雪杖作用的时间为1s，间隔时间为2s，其每次借助滑雪杖时都能获得140N的沿山坡向下的推力，重力加速度，运动员滑行过程中受到的阻力不变。求：

（1）运动员滑行过程中受到的阻力大小。

（2）运动员在滑雪杖第二次作用结束时滑行的距离。

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【详解】（1）设没有滑雪杖作用时，运动员沿山坡向下滑行的加速度大小为a，由运动学规律可得

代入数据解得

设运动员受到的阻力大小为，由牛顿第二定律可得

代入数据可得

（2）设有滑雪杖作用时，运动员运动的加速度大小为，由牛顿第二定律可得

解得

作用后运动员获得的速度大小为

此段时间内运动员滑行的距离为

间隔后运动员获得的速度大小为

此段时间内运动员滑行的距离为

滑雪杖第二次作用过程中，运动员滑行的距离为

故在第二次滑雪杖作用结束时运动员滑行的距离为

12. 如图所示，质量的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量的小滑块（可视为质点）初始时刻，、B分别以向左、向右运动，最后恰好没有滑离B板。已知、B之间的动摩擦因数，取。求：

（1）、B相对运动时的加速度和的大小与方向；

（2）相对地面速度为零时，B相对地面的运动速度；

（3）木板B的长度。

【答案】（1），方向水平向右； ，方向水平向左；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）A、B分别受到大小为的摩擦力作用，根据牛顿第二定律对有

则代入数据可得

方向水平向右。

对B有

则代入数据可得

方向水平向左。

（2）开始阶段相对地面向左做匀减速运动，设到速度为零时所用时间为，则

代入数据解得

B相对地面向右做匀减速运动，此时B板的运动速度为

（3）先相对地面向左匀减速运动至速度为零，后相对地面向右做匀加速运动，加速度大小仍为，B板向右一直做匀减速运动，加速度大小为，当、B速度相等时，滑到B最左端，恰好没有滑离木板B，故木板B的长度为这个全过程中、B间的相对位移。

设由速度为零至速度相等所用时间为，则

代入数据解得

共同速度

从开始到、B速度相等的全过程，利用平均速度公式可知向左运动的位移

B向右运动的位移

故B板的长度

（二）选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。如果多做，则按每科所做的第一题计分。

13. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，经过t1＝6s，波形图如图中虚线所示。已知波的周期T＞4s，则下列说法正确的是（  ）

A. 该波的波长为8m

B. 该波的周期可能为8s

C. 在t＝9s时，B质点一定沿y轴正方向运动

D. B、C两质点的振动情况总是相反的

E. 该列波的波速可能为m/s

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．分析波形图，可知波长λ＝4m，故A错误；

BE．设波沿x轴正方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝24s，波速 ；n＝1时，T＝s，波速v＝m/s；

设波沿x轴负方向传播，则，n＝0、1、2…，其中T＞4s，则n＝0时，T＝8s，波速v＝0.5m/s，故BE正确；

C．当波沿x轴负方向传播时，T＝8s，在t＝9s时，B质点在平衡位置下方，沿y轴负方向运动，故C错误；

D．B、C两质点平衡位置相隔半个波长，振动情况完全相反，故D正确；

故选BDE.

14. 如图所示，一块上下表面平行的玻璃砖，横截面为直角三角形ABC，斜边AC长度为l，。一光线从AB边的O点以平行于斜边AC的方向射入玻璃砖，光线经BC边反射后垂直AC边射出玻璃砖。已知真空中的光速为c。求：

（1）玻璃砖的折射率；

（2）若光线可在AB边平行移动，则光线从BC边出射时，在玻璃砖中传播最短时间？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图1所示，入射角

光线经BC边反射后垂直AC边射出玻璃砖，由几何关系可得，折射角，根据折射率公式

解得玻璃砖的折射率为

（2）光线进入玻璃砖后直接射到边时，由几何关系可得，在边上的入射角为，设全反射时临界角为，则

因，故在边反射全反射。

经过分析可知，当光线恰好射到点时，光线的传播时间最短，如图2所示

由几何关系可得

光在玻璃砖中的传播速度为

则光在玻璃砖中传播的最短时间为