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四川省成都列五中学2023-2024学年高三物理上学期阶段性试题（一）（Word版附解析）
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这是一份四川省成都列五中学2023-2024学年高三物理上学期阶段性试题（一）（Word版附解析），共35页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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，有选错或不答的得0分。
1. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确是（ ）
A. 太阳系所有的行星都绕太阳做匀速圆周运动
B. 在中，是与太阳质量有关的常量
C. 对任意一个行星，它在远日点的速度都要大于近日点的速度
D. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系所有的行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，在中，是与太阳质量有关的常量，故B正确；
C．根据开普勒第二定律可知，对任意一个行星，它在远日点的速度都要小于近日点的速度，故C错误；
D．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，故D错误。
故选B。
2. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（ ）
A. 等于B. 小于
C. R越大，弹力越大D. R越大，弹力越小
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，
由图中几何关系可得
由受力平衡可得
解得
可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；
故选D。
3. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左侧紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ）
A. 墙受到的压力大小不变B. A与地面之间的压力减小
C. A受到的摩擦力增大D. A与B之间的作用力减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2．如下图所示：
将重力G分解为G1和G2，则根据平衡可知，
F2=G2=Gtanθ
当A向右移动少许，根据题意可知，A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，根据力图分析可知：因为θ减小，则csθ增大，tanθ减小，即墙壁对小球B的作用力将减小，A对小球B的支持力减小．根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小，A错误，D正确。
B．对AB的整体，竖直方向受到地面的支持力和AB的重力，则地面的支持力等于AB的重力之和，B错误；
C．再对A进行受力分析知
由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=FBsinθ，根据题意知，B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小，故A所受地面的摩擦力f减小．再根据牛顿第三定律，地面所受A的摩擦力减小，C错误。
故选D。
4. 滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目。如图所示，水平滑道上运动员A、B间距。运动员A以速度向前匀速运动。同时运动员B以初速度向前匀减速运动，加速度的大小，运动员A在运动员B继续运动后追上运动员B，则的大小为（ ）
A. 4 mB. 10 mC. 16 mD. 20 m
【答案】C
【解析】
【详解】运动员B做匀减速直线运动，速度减为零的时间为
此时运动员A的位移为
运动员B的位移为
因为
即运动员B速度减少为零时，运动员A还未追上运动员B，则运动员A在运动员B停下来的位置追上运动员B，即
故C正确，ABD错误。
故选C。
5. 长为L的细线一端系一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，光滑锥顶角为，轴线在竖直方向，如图甲所示。使小球在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，线的张力为FT，经分析可得关系图像如图乙所示，已知重力加速度为g，则（ ）
A. B.
C. 图线1的斜率D. 图线2的斜率
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．当角速度为0时，有
所以A错误；
B．当小球贴着光滑圆锥做匀速圆周运动，当角速度达到b时，支持力为0，有
解得
所以B正确；
C．当角速度较小时小球没有脱离圆锥，有
联立解得
则图线1的斜率为
所以C错误；
D．当角速度较大时，小球脱离圆锥台，有
则
所以图线2的斜率为
所以D错误；
故选B。
6. 如图所示，劲度系数不同的两个轻质弹簧a、b悬挂了质量为和两块橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧a的长度与弹簧b的长度相等；已知，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大
B. 在上取△m粘在处，弹簧a长度变短，弹簧b长度变长
C. 剪断弹簧a瞬间，质量为和的橡皮泥的加速度大小都为g，方向竖直向下
D. 剪断弹簧b瞬间，质量为的橡皮泥加速度大小为3g，方向竖直向上，质量为的橡皮泥加速度大小为g，方向竖直向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A．两橡皮泥都静止处于平衡状态，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大，故A正确；
B．在上取△m粘在处，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力不变，长度不变，故B错误；
C．剪断弹簧a瞬间，弹簧a的弹力消失，弹簧b的弹力不变，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，质量为的橡皮泥受力不变，合力不为零，加速度为零，故C错误；
D．剪断弹簧b瞬间，弹簧a的弹力不变，弹簧b的弹力消失，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向上
对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，故D正确。
故选AD。
7. 如图，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，、随时间的变化规律为：，。则（ ）
A. 时，A物体的加速度为B. 时，A、B之间的相互作用力为4N
C. 时，A、B开始分离D. A、B开始分离时的速度为3m/s
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．时
由于
所以二者不会分开，A、B两物体的加速度为
设此时A、B之间的相互作用力为F，对B根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确，A错误；
C．当二者之间的相互作用力恰好为0时开始分离，则有
即
解得
故C正确；
D．由于
由A选项可知，二者分离前做加速度为1的匀加速直线运动，根据速度时间关系得分离时的速度
故D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示，足够长的水平传送带以v1＝2 m/s的速度沿顺时针方向运行，滑块（视为质点）以某一初速度v2水平滑上传送带的右端。若滑块在传送带上向左运动的过程中，位移与时间比值－时间的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. v2的大小为4 m/sB. 滑块在传送带上的加速度大小为2 m/s2
C. 物块向左的位移为2 mD. 滑块在传送带上运动的总时间为2.25 s
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．根据图像可知
即
结合匀变速位移时间关系可知，加速度为
初速度
故A正确，B错误；
C．物块向左的位移为
选项C正确；
D．物块减速到零的时间
反向加速到与传送带速度相同所需时间
所以加速位移
还需匀速时间
所以运动总时间
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到2.5V，并便于操作。已选用的器材有：
待测小灯泡一只（额定电压为2.5V，电阻约为几欧）；
电池组（电动势3.0V，内阻约1Ω）；
电压表一个（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；
电流表一个（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；
开关一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________。
A．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）
B．滑动变阻器（最大阻值为1500Ω，额定电流为0.5A）
（2）实验的电路图应选用下列的图（ ）
（3）实验得到小灯泡的I-U图像如图所示，则可知随着电压的增大，小灯泡的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）。如果将这个小灯泡接到电动势为2.5V，内阻不计的电源两端，小灯泡消耗的功率为___________W。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ① A ②. B ③. 增大 ④. 1.1
【解析】
【详解】（1）[1]测小灯泡的I-U图像需要电压从零开始，所以用分压式接法，则滑动变阻器应该选A；
（2）[2]小灯泡电阻比较小，所以用电流表外接法，结合（1）中分压式接法可知，原理图应选B；
（3）[3]根据小灯泡的I-U图像可知，电压增大，小灯泡的电阻增大；
[4]根据小灯泡的I-U图像可知，当43A时，可求得
10. 如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为m0的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。
（1）此实验中正确的操作是___________
A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m
B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车
D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的a—F图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为___________
A． B． C． D．
（3）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，s1 = 4.79cm，s2 = 5.61cm，s3 = 6.39cm，s4 = 7.17cm，s5 = 7.98cm，s6 = 8.84cm，则小车的加速度a = ___________m/s²，此次实验中砂和砂桶的质量m = ___________kg。（重力加速度取9.8m/s²，结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. BC##CB ②. C ③. 0.80 ④. 0.49
【解析】
【详解】（1）[1]AD．有力的传感器，所以不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量，故AD错误；
B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，故C正确。
故选BC。
（2）[2]斜率，由于小车受力为2F，小车和滑轮质量和为，小车质量。
故选C。
（3）[3][4]由逐差法求a，有
每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则
T = 0.1s
解得
a = 0.80m/s2
对砂和砂桶
mg－F = 2ma
解得
m = 0.49kg
11. 如图，水平桌面上一个质量的物体（视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，之后从桌子边缘B点平抛出去，并从C点沿CD方向进入竖直平面内，由斜直轨道CD和圆弧形轨道DEFGH平滑连接而成的光滑轨道上运动，CD与水平面成角，EG为竖直直径，FH为水平直径。已知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，AB间的距离，物体与桌面间的动摩擦因数，C点距离桌面的水面距离，B、C两点间的高度差，C、D两点间的高度差，重力加速度g取，，，求：
（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；
（2）圆弧轨道半径R；
（3）当物体从D点进入圆弧轨道后，撤去斜直轨道CD，物体从H点落到水平面的时间t。
【答案】（1）0.18J；（2）1m；（3）
【解析】
【详解】（1）物体从B到C做平抛运动，则竖直方向有
解得
则水平方向有
解得
物体从A运动到B，根据能量守恒定律有
代入数据解得
（2）物块在C点的速度为
由题知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，则有
解得
物体从C运动到G，根据动能定理有
由几何关系可得
联立解得
（3）物体从G运动到H，根据动能定理有
解得
从H点下落到地面上，根据运动学公式有
代入数据解得
12. 疫情防控期间的“亲子游戏”对家庭成员的身心有很好的调节作用，某家庭利用新型材料设计了一项户外“亲子游戏”，装置如图所示。新型材料板放置在水平地面上，质量的木块位于材料板的最右端。新型材料板质量，长，上表面平均分为AB、BC、CD三段，BC段光滑，AB、CD段与木块间的动摩擦因数均为，材料板与地面间动摩擦因数，开始材料板和木块均静止。家庭成员两人一组，在相等时间内施加外力拉动木块，比较哪组能使木块在材料板上滑行得更远且不脱离木板。某次游戏中，爸爸用的水平力向左拉木块，作用2s后撤去，紧接着儿子用竖直向上的力作用在木块上，2s后再撤去。将木块视为质点，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（计算结果可用分式表示）
（1）撤掉时木块速度大小；
（2）木块在材料板上发生相对滑动的时间t；
（3）整个过程中，材料板在地面上滑行的总距离s。
【答案】（1）4m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当爸爸施加水平向左的力时，假设木块与材料板一起运动，对整体由牛顿第二定律有
解得
材料板的加速度有最大值，设为，此时对材料板根据牛顿第二定律有
解得
因为
可知假设正确，两者恰不发生相对滑动，经过
木块的速度
（2）撤去，当儿子施加竖直向上的力时，对木块有
可得
则木块所受摩擦力
故木块以
做匀速直线运动，对材料板有
可得材料板减速运动的加速度大小
经过
材料板的速度
解得
此过程木块的位移
材料板的位移
木块在材料板上滑行的距离
解得
因为
则撤去时，木块刚好运动到光滑BC段的B点，木块在BC段时水平方向不受力，继续做匀速运动，材料板水平方向不受力，故静止不动，此过程木块在材料板上的相对滑动时间
解得
木块运动到粗糙的CD段时，对木块有
可解得木块减速运动的加速度大小
材料板加速运动的加速度大小满足
解得
设经过时间两者共速，则
解得
材料板再次运动至与木块共速的过程，木块的位移
材料板的位移
木块在材料板上滑行的距离
解得
共速后，假设木块与材料板一起减速，则对整体有
解得
因为
所以假设正确，即木块与材料板不再发生相对滑动，综上可知，木块相对材料板滑动的时间
代入数据得
（3）施加时，材料板与木块一起加速运动的位移
施加时，材料板减速的位移为，材料板再次运动至与木块共速过程，材料板加速的位移为，木块和材料板共速时的速度
木块和材料板一起减速到0的位移
所以整个过程中，材料板在地面上滑动的总距离
联立并代入数据得
（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作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
13. 一列向左传播的简谐横波，传播速度大小为，t=1.9s时波刚传到O点，波形图如图所示，x轴上的P质点横坐标，则下列说法中正确的是（ ）
A. 图中O质点运动的方向沿y轴负方向
B. P质点刚开始振动时运动方向沿y轴正方向
C. P质点刚开始振动的时间为
D. P质点第一次到达波谷的时间为0.6s
E. P质点的振动周期为0.3s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．简谐波向左传播，根据“上下坡法”知图中质点运动方向沿轴正方向，故错误；
B．介质中各个质点起振方向均与质点的起振方向相同，则知质点刚开始振动时运动方向沿轴正方向，故B正确；
C．波从质点传到点的时间为
则质点刚开始振动的时间为
故C正确；
DE．由图知，该波的波长为，周期为
则各个质点振动的周期为，质点刚开始振动时运动方向沿轴正方向，再经过，质点第一次到达波谷，所以质点第一次到达波谷的时间为
故D正确，E错误；
故选BCD。
14. 某三棱镜的横截面为一直角三角形，如图所示， ，棱镜材料的折射率为，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，经AB面和AC面折射后射出。
（1）求出射光线和AC边的夹角。
（2）为使从AB边入射的光线恰好不能从AC面出射，入射光线的入射角为多少？
【答案】（1）30°；（2）45°
【解析】
详解】画出光路图如图所示．
（1）因为入射光平行于BC面，i=60°
由折射定律有
得
可得
α=45°
光折到AC面上时
由几何关系可得
α+β=90°
γ=60°
出射光线和AC边的夹角
（2）要使光线恰能在AC面发生全反射，应有
由几何关系可得
α′+β′=90°
则
解得
则
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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，有选错或不答的得0分。
1. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确是（ ）
A. 太阳系所有的行星都绕太阳做匀速圆周运动
B. 在中，是与太阳质量有关的常量
C. 对任意一个行星，它在远日点的速度都要大于近日点的速度
D. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第一定律可知，太阳系所有的行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，在中，是与太阳质量有关的常量，故B正确；
C．根据开普勒第二定律可知，对任意一个行星，它在远日点的速度都要小于近日点的速度，故C错误；
D．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，故D错误。
故选B。
2. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（ ）
A. 等于B. 小于
C. R越大，弹力越大D. R越大，弹力越小
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为，爪与爪之间的距离为，
由图中几何关系可得
由受力平衡可得
解得
可知越大，越小，越大，越小，D正确，ABC错误；
故选D。
3. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左侧紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ）
A. 墙受到的压力大小不变B. A与地面之间的压力减小
C. A受到的摩擦力增大D. A与B之间的作用力减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2．如下图所示：
将重力G分解为G1和G2，则根据平衡可知，
F2=G2=Gtanθ
当A向右移动少许，根据题意可知，A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，根据力图分析可知：因为θ减小，则csθ增大，tanθ减小，即墙壁对小球B的作用力将减小，A对小球B的支持力减小．根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小，A错误，D正确。
B．对AB的整体，竖直方向受到地面的支持力和AB的重力，则地面的支持力等于AB的重力之和，B错误；
C．再对A进行受力分析知
由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=FBsinθ，根据题意知，B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小，故A所受地面的摩擦力f减小．再根据牛顿第三定律，地面所受A的摩擦力减小，C错误。
故选D。
4. 滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目。如图所示，水平滑道上运动员A、B间距。运动员A以速度向前匀速运动。同时运动员B以初速度向前匀减速运动，加速度的大小，运动员A在运动员B继续运动后追上运动员B，则的大小为（ ）
A. 4 mB. 10 mC. 16 mD. 20 m
【答案】C
【解析】
【详解】运动员B做匀减速直线运动，速度减为零的时间为
此时运动员A的位移为
运动员B的位移为
因为
即运动员B速度减少为零时，运动员A还未追上运动员B，则运动员A在运动员B停下来的位置追上运动员B，即
故C正确，ABD错误。
故选C。
5. 长为L的细线一端系一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，光滑锥顶角为，轴线在竖直方向，如图甲所示。使小球在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，线的张力为FT，经分析可得关系图像如图乙所示，已知重力加速度为g，则（ ）
A. B.
C. 图线1的斜率D. 图线2的斜率
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．当角速度为0时，有
所以A错误；
B．当小球贴着光滑圆锥做匀速圆周运动，当角速度达到b时，支持力为0，有
解得
所以B正确；
C．当角速度较小时小球没有脱离圆锥，有
联立解得
则图线1的斜率为
所以C错误；
D．当角速度较大时，小球脱离圆锥台，有
则
所以图线2的斜率为
所以D错误；
故选B。
6. 如图所示，劲度系数不同的两个轻质弹簧a、b悬挂了质量为和两块橡皮泥，整个装置保持静止时，弹簧a的长度与弹簧b的长度相等；已知，重力加速度为g，则（ ）
A. 弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大
B. 在上取△m粘在处，弹簧a长度变短，弹簧b长度变长
C. 剪断弹簧a瞬间，质量为和的橡皮泥的加速度大小都为g，方向竖直向下
D. 剪断弹簧b瞬间，质量为的橡皮泥加速度大小为3g，方向竖直向上，质量为的橡皮泥加速度大小为g，方向竖直向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A．两橡皮泥都静止处于平衡状态，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力比弹簧b的弹力大，故A正确；
B．在上取△m粘在处，由平衡条件得
可知弹簧a的弹力不变，长度不变，故B错误；
C．剪断弹簧a瞬间，弹簧a的弹力消失，弹簧b的弹力不变，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，质量为的橡皮泥受力不变，合力不为零，加速度为零，故C错误；
D．剪断弹簧b瞬间，弹簧a的弹力不变，弹簧b的弹力消失，对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向上
对质量为的橡皮泥，由牛顿第二定律可得
解得
方向竖直向下，故D正确。
故选AD。
7. 如图，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，、随时间的变化规律为：，。则（ ）
A. 时，A物体的加速度为B. 时，A、B之间的相互作用力为4N
C. 时，A、B开始分离D. A、B开始分离时的速度为3m/s
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．时
由于
所以二者不会分开，A、B两物体的加速度为
设此时A、B之间的相互作用力为F，对B根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确，A错误；
C．当二者之间的相互作用力恰好为0时开始分离，则有
即
解得
故C正确；
D．由于
由A选项可知，二者分离前做加速度为1的匀加速直线运动，根据速度时间关系得分离时的速度
故D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示，足够长的水平传送带以v1＝2 m/s的速度沿顺时针方向运行，滑块（视为质点）以某一初速度v2水平滑上传送带的右端。若滑块在传送带上向左运动的过程中，位移与时间比值－时间的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. v2的大小为4 m/sB. 滑块在传送带上的加速度大小为2 m/s2
C. 物块向左的位移为2 mD. 滑块在传送带上运动的总时间为2.25 s
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．根据图像可知
即
结合匀变速位移时间关系可知，加速度为
初速度
故A正确，B错误；
C．物块向左的位移为
选项C正确；
D．物块减速到零的时间
反向加速到与传送带速度相同所需时间
所以加速位移
还需匀速时间
所以运动总时间
故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到2.5V，并便于操作。已选用的器材有：
待测小灯泡一只（额定电压为2.5V，电阻约为几欧）；
电池组（电动势3.0V，内阻约1Ω）；
电压表一个（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；
电流表一个（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；
开关一个、导线若干。
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________。
A．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）
B．滑动变阻器（最大阻值为1500Ω，额定电流为0.5A）
（2）实验的电路图应选用下列的图（ ）
（3）实验得到小灯泡的I-U图像如图所示，则可知随着电压的增大，小灯泡的电阻___________（填“增大”“减小”或“不变”）。如果将这个小灯泡接到电动势为2.5V，内阻不计的电源两端，小灯泡消耗的功率为___________W。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ① A ②. B ③. 增大 ④. 1.1
【解析】
【详解】（1）[1]测小灯泡的I-U图像需要电压从零开始，所以用分压式接法，则滑动变阻器应该选A；
（2）[2]小灯泡电阻比较小，所以用电流表外接法，结合（1）中分压式接法可知，原理图应选B；
（3）[3]根据小灯泡的I-U图像可知，电压增大，小灯泡的电阻增大；
[4]根据小灯泡的I-U图像可知，当43A时，可求得
10. 如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电，一质量为m0的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m。
（1）此实验中正确的操作是___________
A．实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m
B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车
D．为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）孙华同学以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的a—F图线与横坐标的夹角为θ，且斜率为k，则小车的质量为___________
A． B． C． D．
（3）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为4N，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，s1 = 4.79cm，s2 = 5.61cm，s3 = 6.39cm，s4 = 7.17cm，s5 = 7.98cm，s6 = 8.84cm，则小车的加速度a = ___________m/s²，此次实验中砂和砂桶的质量m = ___________kg。（重力加速度取9.8m/s²，结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. BC##CB ②. C ③. 0.80 ④. 0.49
【解析】
【详解】（1）[1]AD．有力的传感器，所以不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量，故AD错误；
B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，故C正确。
故选BC。
（2）[2]斜率，由于小车受力为2F，小车和滑轮质量和为，小车质量。
故选C。
（3）[3][4]由逐差法求a，有
每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则
T = 0.1s
解得
a = 0.80m/s2
对砂和砂桶
mg－F = 2ma
解得
m = 0.49kg
11. 如图，水平桌面上一个质量的物体（视为质点）将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得一向右速度后脱离弹簧，之后从桌子边缘B点平抛出去，并从C点沿CD方向进入竖直平面内，由斜直轨道CD和圆弧形轨道DEFGH平滑连接而成的光滑轨道上运动，CD与水平面成角，EG为竖直直径，FH为水平直径。已知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，AB间的距离，物体与桌面间的动摩擦因数，C点距离桌面的水面距离，B、C两点间的高度差，C、D两点间的高度差，重力加速度g取，，，求：
（1）弹簧被压缩至A点时的弹性势能；
（2）圆弧轨道半径R；
（3）当物体从D点进入圆弧轨道后，撤去斜直轨道CD，物体从H点落到水平面的时间t。
【答案】（1）0.18J；（2）1m；（3）
【解析】
【详解】（1）物体从B到C做平抛运动，则竖直方向有
解得
则水平方向有
解得
物体从A运动到B，根据能量守恒定律有
代入数据解得
（2）物块在C点的速度为
由题知物块刚好能沿圆轨道经过最高点G，则有
解得
物体从C运动到G，根据动能定理有
由几何关系可得
联立解得
（3）物体从G运动到H，根据动能定理有
解得
从H点下落到地面上，根据运动学公式有
代入数据解得
12. 疫情防控期间的“亲子游戏”对家庭成员的身心有很好的调节作用，某家庭利用新型材料设计了一项户外“亲子游戏”，装置如图所示。新型材料板放置在水平地面上，质量的木块位于材料板的最右端。新型材料板质量，长，上表面平均分为AB、BC、CD三段，BC段光滑，AB、CD段与木块间的动摩擦因数均为，材料板与地面间动摩擦因数，开始材料板和木块均静止。家庭成员两人一组，在相等时间内施加外力拉动木块，比较哪组能使木块在材料板上滑行得更远且不脱离木板。某次游戏中，爸爸用的水平力向左拉木块，作用2s后撤去，紧接着儿子用竖直向上的力作用在木块上，2s后再撤去。将木块视为质点，重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（计算结果可用分式表示）
（1）撤掉时木块速度大小；
（2）木块在材料板上发生相对滑动的时间t；
（3）整个过程中，材料板在地面上滑行的总距离s。
【答案】（1）4m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当爸爸施加水平向左的力时，假设木块与材料板一起运动，对整体由牛顿第二定律有
解得
材料板的加速度有最大值，设为，此时对材料板根据牛顿第二定律有
解得
因为
可知假设正确，两者恰不发生相对滑动，经过
木块的速度
（2）撤去，当儿子施加竖直向上的力时，对木块有
可得
则木块所受摩擦力
故木块以
做匀速直线运动，对材料板有
可得材料板减速运动的加速度大小
经过
材料板的速度
解得
此过程木块的位移
材料板的位移
木块在材料板上滑行的距离
解得
因为
则撤去时，木块刚好运动到光滑BC段的B点，木块在BC段时水平方向不受力，继续做匀速运动，材料板水平方向不受力，故静止不动，此过程木块在材料板上的相对滑动时间
解得
木块运动到粗糙的CD段时，对木块有
可解得木块减速运动的加速度大小
材料板加速运动的加速度大小满足
解得
设经过时间两者共速，则
解得
材料板再次运动至与木块共速的过程，木块的位移
材料板的位移
木块在材料板上滑行的距离
解得
共速后，假设木块与材料板一起减速，则对整体有
解得
因为
所以假设正确，即木块与材料板不再发生相对滑动，综上可知，木块相对材料板滑动的时间
代入数据得
（3）施加时，材料板与木块一起加速运动的位移
施加时，材料板减速的位移为，材料板再次运动至与木块共速过程，材料板加速的位移为，木块和材料板共速时的速度
木块和材料板一起减速到0的位移
所以整个过程中，材料板在地面上滑动的总距离
联立并代入数据得
（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作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
13. 一列向左传播的简谐横波，传播速度大小为，t=1.9s时波刚传到O点，波形图如图所示，x轴上的P质点横坐标，则下列说法中正确的是（ ）
A. 图中O质点运动的方向沿y轴负方向
B. P质点刚开始振动时运动方向沿y轴正方向
C. P质点刚开始振动的时间为
D. P质点第一次到达波谷的时间为0.6s
E. P质点的振动周期为0.3s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．简谐波向左传播，根据“上下坡法”知图中质点运动方向沿轴正方向，故错误；
B．介质中各个质点起振方向均与质点的起振方向相同，则知质点刚开始振动时运动方向沿轴正方向，故B正确；
C．波从质点传到点的时间为
则质点刚开始振动的时间为
故C正确；
DE．由图知，该波的波长为，周期为
则各个质点振动的周期为，质点刚开始振动时运动方向沿轴正方向，再经过，质点第一次到达波谷，所以质点第一次到达波谷的时间为
故D正确，E错误；
故选BCD。
14. 某三棱镜的横截面为一直角三角形，如图所示， ，棱镜材料的折射率为，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，经AB面和AC面折射后射出。
（1）求出射光线和AC边的夹角。
（2）为使从AB边入射的光线恰好不能从AC面出射，入射光线的入射角为多少？
【答案】（1）30°；（2）45°
【解析】
详解】画出光路图如图所示．
（1）因为入射光平行于BC面，i=60°
由折射定律有
得
可得
α=45°
光折到AC面上时
由几何关系可得
α+β=90°
γ=60°
出射光线和AC边的夹角
（2）要使光线恰能在AC面发生全反射，应有
由几何关系可得
α′+β′=90°
则
解得
则
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