2024届四川省阆中中学高三上学期一模物理试题 （解析版）

这是一份2024届四川省阆中中学高三上学期一模物理试题 （解析版），共17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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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. 荡秋千深受孩子们的喜爱，如图为某同学荡秋千的场景，忽略空气阻力，该同学荡秋千时从由最低点O向最高点A摆的过程中（ ）
A. 重力做负功，重力势能减小
B. 重力的瞬时功率先增大后减小
C. 该同学受重力、绳子的拉力和向心力三个力作用
D. 该同学感觉到脚承受的力在增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由最低点O荡到最高点A的过程中，重力做负功，重力势能增大，故A错误；
B．在O点，速度水平，在重力方向上的速度为零，重力瞬时功率为零；在A点，速度为零，重力瞬时功率也为零，其他位置不为零，即重力瞬时功率先增大后减小，故B正确；
C．该同学受重力、绳子的拉力两个力作用；向心力是效果力，受力分析时不能分析，故C错误；
D．某同学上摆过程中速度减少，所需要的向心力，向心力减小；设绳子与竖直方向的夹角为，小孩受到支持力和重力作用
解得
某同学上摆过程中增大，减小，可知脚受的支持力减少，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上做直线运动的过程中，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成角。则（ ）

A. 小车不可能做匀速运动
B. 小车可能向右做减速运动
C. 细绳有拉力时，弹簧可能没弹力
D. 弹簧有弹力时，细绳一定有拉力
【答案】C
【解析】
【详解】AD．当绳子张力为零，而弹簧对小球的弹力等于重力时，小球所受合外力等于零，此时小球可做匀速直线运动，故AD错误；
B．若小车向右做减速运动，则合力向左，则绳子上一定不能出现张力，否则根据平行四边形定则可知，合力方向将向右，而绳子上无张力，小球所受重力与弹簧对其的弹力都在竖直方向，水平方向无力的作用，则小球不可能向右做减速运动，故B错误；
C．若小球向右做加速度运动，此时绳子上一定有拉力的作用，若重力与绳子拉力的合力恰好水平向右，则弹簧可以没有弹力，故C正确。
故选C。
3. 2023年10月，“神州十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后与在轨的“天宫”空间站核心舱对接，为之后空间科学实验和技术试验提供更多条件。已知“天宫”空间站在轨高度约为400km，下列说法正确的是（ ）
A. 神州十七号飞船的发射速度一定大于地球的第二宇宙速度
B. 空间站绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s
C. 空间站绕地球运动的周期等于地球同步卫星的周期
D. 空间站绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．神州十七号飞船的发射速度一定大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误；
B．根据
可得
可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面处的运行速度为7.9km/s，因此空间站绕地球做圆周运动的速度小于7.9km/s，故B错误；
C．根据
可得
空间站绕地球运动的半径小于地球同步卫星的半径，则空间站绕地球运动的周期小于地球同步卫星的周期，故C错误；
D．根据
可得
空间站绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确。
故选D。
4. 在某次救援中，消防队员抱着被救者在悬停直升机的竖直悬绳牵引下以的速度匀速上升。当上升到离地面高处时，被救者的手机突然从口袋中掉出。则手机从掉出到落地的时间为（不计空气阻力，）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】手机掉出口袋时，由于惯性，有竖直向上的速度，大小为，手机做竖直上抛运动，以竖直向上为正方向有
解得
，（舍）
B正确，ACD错误。
故选B。
5. 如图所示，平静的海面上，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着驳船C运动，某时刻两根缆绳的夹角为，两拖船A、B的速度大小分别为2m/s、2.4m/s。已知两拖船的运动方向始终沿缆绳方向，，则此时驳船C的速度大小为（ ）
A. 2.5m/sB. 3.0m/sC. 3.6m/sD. 3.9m/s
【答案】A
【解析】
【详解】经过极短时间后，拖船A、B分别沿缆绳方向移动、，驳船C移动了，有如图甲所示的几何关系，所以、、之间满足如图乙所示的关系，显然驳船C的速度大小对应图乙中四边形外接圆的直径，根据正、余弦定理有
故选A。
6. 在2023年中国自行车巡回赛中，甲、乙两选手骑规格相同的自行车沿同一方向做直线运动，其图像如图所示，已知两人在时刻并排骑行，则（ ）
A. 在时，乙在甲后
B. 在到时间内，两人相隔越来越近
C. 在时刻后，两人相隔越来越远
D. 在到时间内的某时刻，两人再次并排骑行
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图像与坐标轴围成面积表示位移，时间内乙的位移大，已知两人在时刻并排骑行，所以在时，乙在甲后，故A正确；
B．已知两人在时刻并排骑行，在到时间内，乙的速度始终大于甲的速度，两人相隔越来越远，故B错误；
C．在时刻后，甲的速度大于乙的速度，两人相隔越来越近，甲追上乙后，甲在前，两人相隔越来越远，故C错误；
D．已知两人在时刻并排骑行，由图像可知从到在到时间内的某时刻，两人图像下与坐标轴围成的面积相等，两人再次并排骑行，故D正确。
故选AD。
7. 用水平拉力使雪橇在平坦的雪地上由静止开始沿直线运动，雪橇运动后，所受拉力与其加速度的关系图线如图所示，图中和均为已知量，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ）
A. 雪橇一定做匀加速直线运动
B. 雪橇的质量为
C. 雪橇与雪地间的动摩擦因数为
D. 拉力时，雪橇的加速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图像知雪橇拉力变化，做变加速直线运动，选项A错误；
B．设雪橇的质量为m，雪橇与地面间的动摩擦因数为，依据牛顿第二定律，对雪橇有
即
图像斜率表示雪琵的质量，得
选项B错误；
C．若，
得
选项C正确；
D．当拉力时，加速度
选项D正确。
故选CD。
8. 如图甲所示，质量为m的物块静止在竖直放置的轻弹簧上（不相连），弹簧下端固定，劲度系数为k。t＝0时刻，对物块施加一竖直向上的外力F，使物块由静止向上运动，当弹簧第一次恢复原长时，撤去外力F。从0时刻到F撤去前，物块的加速度a随位移x的变化关系如图乙所示。重力加速度为g，忽略空气阻力，则在物块上升过程（ ）

A. 外力F为恒力
B. 物块的最大加速度大小为2g
C. 外力F撤去后物块可以继续上升最大高度为
D. 弹簧最大弹性势能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．物块静止在竖直放置轻弹簧上时，弹簧的压缩量为
在物块上升阶段，当物块的位移为x时，由牛顿第二定律得
解得
由a-x图像可知等于纵轴截距，则为定值，所以F是恒力。故A正确；
B．当x=x0时，a=0，则有
则
由可知，当时，a最大，且最大值为
故B错误；
D．弹簧最大弹性势能为
故D正确；
C．设外力F撤去后物块可以继续上升的最大高度为h。从开始到物块上升到最高点的过程，由功能关系可得
解得
故C正确。
故选ACD。
三、非选择题。（共174分，第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~14题为选考题，考生根据要求作答。）
（一）必考题：共129分。
9. “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。
（2）本实验采用的科学方法是（ ）
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）实验中可减小误差的措施有（ ）
A.弹簧秤的中心轴线必须要沿着细线方向
B.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D.AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
【答案】 ①. ②. B ③. ACD
【解析】
【详解】（1）[1]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合；
（2）[2]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法；
故选B。
（3）[3]A．测量时，使弹簧测力计受力方向沿着弹簧的轴线方向，主要是为了防止弹簧与外壳发生过多的摩擦，从而影响测量，故A正确
B．为了减小测量的误差，两个分力的大小要适当大一些，夹角适当大一些，不是尽量大，故B错误；
C．为了减小测量的误差，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板与木板平面平行，故C正确；
D．实验中，AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时拉力要适当大些，可以减小测量及作图时的偶然误差，故D正确。
故选ACD。
10. 某同学测量一段电阻丝的阻值（约为）的实验原理图如图甲所示，实验室提供的器材如下：
A．干电池（电动势约为，内阻约为）；
B．电流表（量程为，内阻）；
C．电流表（量程为，内阻）；
D．电压表（量程为，内阻约为）；
E．电阻箱（）；
F．滑动变阻器（最大阻值为）；
G．滑动变阻器（最大阻值为）。

（1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为________。
（2）根据实验室提供的器材，电流表应选________（填“B”或“C”），滑动变阻器应选________（填“F”或“G”）。
（3）该同学通过改变电阻箱的阻值和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电流表的示数和对应的电阻箱的阻值作出的图像如图丙所示，图像的纵轴截距为，斜率为，则电压表的示数________，该电阻丝的阻值________。（用题目中的物理量的字母表示）
（4）该实验在设计上________（填“存在”或“不存在”）系统误差。
【答案】 ①. 0.513##0.514##0.515
②. B ③. F ④. ⑤. ⑥. 不存在
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知电阻丝的直径为
（2）[2]电源电动势为，通过电阻丝的最大电流约为
电流表量程太大不适合，故电流表应选择，即选择B。
[3]电路图中滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择F。
（3）[4][5]始终保持电压表的示数不变，设电压表示数为，根据欧姆定律可得
可得
则图像的纵轴截距和斜率分别为
，
联立解得，电压表的示数为
电阻丝的阻值为
（4）[6]通过第（3）问的解析可知
，
故实验不存在系统误差。
11. 如图，某同学设计的幼儿园安全斜直滑梯由长和的两段不同材料和制成，滑梯与水平地面夹角。一小朋友从点由静止滑下，经到达点速度恰好为零。重力加速度取，，。求：
（1）小朋友滑行过程中的最大速度；
（2）小朋友与和材料间的动摩擦因数和。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）小朋友滑至点速度最大，依据匀变速直线运动规律，有
解得
（2）设小朋友在段的加速度大小分别为和，在段，小朋友匀加速运动，有
代入数据得
依据牛顿第二定律，有
代入数据得
在段，小朋友匀减速运动，有
代入数据得
依据牛顿第二定律有
解得
12. 如图，半径的光滑圆弧轨道与足够长的粗糙轨道在处平滑连接，为圆弧轨道的圆心，点为圆弧轨道的最低点，半径、与的夹角分别为和。在高的光滑水平平台上，一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住，储存了一定量的弹性势能，若打开锁扣，小物块将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动恰从点沿切线方向进入圆弧轨道，物块进入圆弧轨道后立即在处放一个弹性挡板碰撞过程机械能不损失。已知物体与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，。求：
（1）弹簧存储的弹性势能；
（2）物体经过点时，对圆弧轨道压力的大小；
（3）物体在轨道上运动的路程。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】（1）小物块离开平台后做平抛运动，将其点速度沿水平和竖直方向分解，如图所示。
由平抛运动规律知竖直分速度
解得
由几何关系可得物块的初速度
由机械能守恒定律可得弹簧储存的弹性势能为
（2）对从水平面运动到点的过程，由机械能守恒定律得
经过点时，由向心力公式有
代入数据解得
由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为
方向竖直向下。
（3）物块从运动到过程由机械能守恒定律得
解得
物体沿轨道向上作匀减速运动，速度减为零后，由于，物体继续下滑至圆轨道上点，碰后以原速返回后经过点后继续上滑，如此反复，直到物体无法滑上点，此过程由能量守恒
代入数据可解得
在轨道上运动通过的路程约为。
（二）选考题：共45分。
[物理——选修3-4]（共15分）
13. 图甲为一简谐横波在t＝0.20s时的波形图，P是平衡位置在x＝3m处的质点，Q是平衡位置在x＝4m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 当此列波遇到尺寸超过8m的障碍物时不能发生衍射现象
C. 从t＝0.20s到t＝0.30s，P通过的路程为10cm
D. 从t＝0.30s到t＝0.35s，P的动能逐渐减小
E. 在t＝0.35s时，P的加速度方向与y轴正方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图乙可知，Q在0.20s时振动方向向下，则这列波沿x轴负方向传播，故A正确；
B．由甲图可知此列波的波长为
当此列波遇到尺寸超过8m的障碍物时不能发生明显的衍射现象，但能发生衍射现象，故B错误；
C．由乙图可知，波的周期
从t=0.20s到t=0.30s，经历时间为
由于t=0.20s时P的运动方向向下，则从t=0.20s到t=0.30s，P通过的路程大于振幅，即大于20cm，故C错误；
D．该波的波速为
从t=0.20s到t=0.30s，波传播的距离为
则根据波形平移法知t=0.3s时P在平衡位置与负向最大位移之间，同理可得从t=0.30s到t=0.35s，波传播的距离为
可知t=0.35s时P在负向最大位移处，可得从t=0.30s到t=0.35s，P的动能逐渐减小，故D错误。
故选A。
14. 一玻璃砖的横截面为四分之一圆OPQ，其圆心为O，半径为，一束单色光从OP面上的P点射入玻璃砖，如图所示，在玻璃砖圆弧面上的M点恰好发生全反射，已知入射光线与OP面的夹角为，，光在真空中传播速度为，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）单色光从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所经历的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设全反射临界角为，如图所示
根据临界角公式可得
根据折射定律可得
联立解得
，
（2）单色光在玻璃砖中的速度为，则有
解得
根据几何关系可得
光在玻璃砖中的路程为
则单色光从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所经历的时间为