2022届四川省成都市实验外国语学校高三（下）第二次阶段性考试理综物理试题（解析版）

2022届四川省成都市实验外国语学校高三（下）第二次阶段性考试

理综物理试题

一、单选题

1．足球运动员沿直线一路带球前进，球每次被踢出后在草地上做减速运动，当球的速度减小后，运动员又赶上去再踢，下图中图象最能反映足球这种运动情况的是

A． B．

C． D．

2．如图甲所示，战国时期开始出现的拨浪鼓现在为一种小型儿童玩具，其简化模型如图乙所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量不同的小球、，其中。现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接、的细绳与竖直方向的夹角分别为和，下列判断正确的是（　　）

A．一定有 B．一定有

C．一定有 D．和的大小关系与悬球质量有关

3．一固定杆与水平方向夹角为θ＝30°，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为。若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（取g＝10 m/s2）（　　）

A． B．

C． D．

4．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示，天和核心舱处于半径为r2的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（　　）

A．神舟十二号飞船需要减速才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

B．神舟十二号飞船沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期

C．神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为

D．正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度

二、多选题

5．如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，弹性绳自然长度等于，跨过由轻杆固定的定滑轮连接一个质量为的小球，小球穿过竖直固定的杆。初始时A、、在同一条水平线上，小球从点由静止释放滑到点时速度恰好为零。已知、两点间距离为，为的中点，小球在点时弹性绳的拉力为0.5mg，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）

A．对于弹性绳和小球组成的系统，从点到点的过程中机械能守恒

B．小球从点到点的过程中摩擦力大小不变

C．小球在阶段损失的机械能大于小球在阶段损失的机械能

D．若在点给小球一个向上的速度，则小球恰好能回到点

6．汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为，时刻进入另一平直路面，阻力变为原来的两倍且恒定，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度v和牵引力F随时间t变化的图像是（　　）

A． B．

C． D．

7．如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一质量为m的小球从距A点正上方R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出，已知圆弧半径为R，小车质量是小球质量的k倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒

B．小球从小车的B点冲出后，能上升到刚释放时的高度

C．小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为

D．若，则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中，支持力做的功为

8．如图所示倾角的固定斜面长为，为最高点，为最低点，滑块（可看成质点）与斜面间的动摩擦因数为，要使滑块从滑到与从滑到时间相等，则

A．若从静止释放滑到，则从运动到A的初速度应为

B．要使从运动到时间与从运动到时间相等，则从出发的初速度最小值为

C．若从静止释放运动到，则从滑到与从滑到的时间不可能相等，且由运动到的时间一定大于由运动到的时间

D．若从静止释放运动到，则从滑到与从滑到的时间不可能相等，且由运动到的时间可能小于由运动到的时间

9．甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，如图所示为t=0时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图，甲波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播，则下列说法正确的是（　　）

A．乙波的传播速度为1m/s

B．甲、乙两波的频率之比为1:1

C．两列波叠加后，x=0处的质点振幅为20cm

D．t=0.75s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动

E．两列波叠加后，x=2m处为振动加强点

三、实验题

10．用曝光时间为△t的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示．

(1)这个实验表明：如果我们可以减小____对物体下落运动的影响，直至其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同．

(2)关于图中的x1、x2、x3，关系正确的是___（填选项字母）．

A．x1:x2:x3=1:4:9 B．xl:x2:x3=1:3:5 C．2x2=x3 +x1

(3)利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g．下列计算式中，正确的是g=____．（填选项字母）

A． B． C． D．

11．某同学利用如图所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下：

①用天平测量两铁质小圆柱体的质量分别为；

②用刻度尺测量小圆柱体与光电门的高度差h，用10分度的游标卡尺测量的厚度d（竖直方向上），实验中高度差h远大于小圆柱体的厚度d；

③安装如图所示的实验装置，用手托住，让细绳伸直且系统保持静止；

④释放，测得经过光电门的挡光时间为t。以和系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量，与动能的增加量来验证和系统的机械能是否守恒。

回答下列问题（取）：

（1）用10分度的游标卡尺测量的厚度（竖直方向上），示数如图所示，则_________。

（2）若测得遮光时间，则和系统动能的增加量_______J；测得释放前与光电门的高度差为，则和系统势能的减少量________J。（计算结果均保留3位有效数字）

（3）百分误差是衡量实验精确度的重要标准，其定义为百分误差，中学阶段学生实验的要求。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”，将重物动能变化量作为“测量值”，请判定该实验中和系统的机械能否在误差允许范围内守恒？______________（填“守恒”或“不守恒”）。

（4）调整光电门高度，测得多组不同高度h对应的遮光时间t的数据，该同学决定不计算速度，仅作出图像，若图线为过原点的直线，则下列说法正确的是_________。

A．应该描绘关系图像

B．应该描绘关系图像

C．若直线斜率，则能证明系统机械能守恒

D．若直线斜率，则能证明系统机械能守恒

四、解答题

12．现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示．不计空气阻力,取g=10m/s2，则：

(1)在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少?

(2)在小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

(3)接上问，当小球摆到最低点时，绳子拉力的大小是多少？

13．如图所示，在水平直轨道上静止放置等高的平板车A和长木板B，平板车A的长度l=1m，其左端到长木板B的右端有一定的距离，可视为质点的物块C以初速度v0滑上A的右端开始向左运动，经过一段时间后C与A第一次达到共同速度v1=1.5m/s，此时A与B恰好发生第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=3kg，不计A与轨道间的摩擦，B与轨道间的动摩擦因数μ1=0.2，C与A、B上表面间的动摩擦因数均为μ2=0.1，全程C没有掉落到轨道上，每次碰撞时间极短，均为弹性碰撞，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。求：

（1）C的初速度的大小v0和A与B第一次碰撞后A反向运动的最大位移xm；

（2）从C开始运动到C与A第二次共速时C与A的相对位移的大小△x；

（3）B相对地面滑动的时间t。

14．电视机遥控器中有一半导体发光二极管，它发出的红外光用来控制电视机的各种功能。如图甲所示，AB为半圆的直径，O为圆心，在O点左侧，用电视机遥控器从E点射入的红外光线进入半球形介质后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角C=60°。

（i）求半球形介质的折射率；

（ⅱ）如图乙所示，若用与半球形介质相同的材料制成一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，∠C=30°，一束红外光从AB侧面的中点垂直AB入射。红外光在真空中的传播速度为c，求该红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。

参考答案：

1．C

【详解】由题意分析可知，足球匀减速运动一段时间后，速度突然增大，再做匀减速运动，速度又突然增大，如此反复，速度作周期性的变化，而匀减速运动的图象是向下倾斜的直线，故选项C正确，ABD错误．

2．A

【详解】设拨浪鼓半径为，细绳长为，小球在水平面内做匀速圆周运动，设细绳与竖直方向的夹角为，有

解得

可知细绳与竖直方向的夹角与小球的质量无关，根据题述可知两小球做圆周运动的角速度相同，由于，根据公式可判断出。

故选A。

3．D

【详解】把滑块和小球看作一个整体受力分析，沿杆方向

（m1＋m2）gsin30°＋f＝（m1＋m2）a

垂直杆方向

FN＝（m1＋m2）gcos30°

摩擦力

f＝μFN

联立可解得

a＝gsin30°＋μgcos30°＝7.5 m/s2

小球加速度沿杆向下，由于

a>gsin30°＝5 m/s2

对小球受力分析可知，细绳偏离垂直杆的方向向右。故D正确；ABC错误。

故选D。

4．C

【详解】A．神舟十二号飞船需要加速做离心运动，才能由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故A错误；

B．根据万有引力提供向心力

轨道半径越大周期越大，故沿轨道Ⅰ运行的周期小于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期，故B错误；

C．根据开普勒第三定律得

又

联立解得

故C正确；

D．根据

得

可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度，故D错误。

故选C。

5．BD

【详解】A．由于小球受到杆的滑动摩擦力做负功，对于弹性绳和小球组成的系统，从点到点的过程中机械能减少，A错误；

B．设BC间距为x，在C点时，绳上的拉力为

从C点向下运动过程，设B点右侧绳长为，与竖直方向夹角为，水平方向由平衡条件可得

小球受到的滑动摩擦力大小为

故小球从点到点的过程中摩擦力大小不变，B正确；

C．对小球而言，除了摩擦力做功以外还有弹力做功，克服摩擦力做功相同，弹力做功不同，从C到E，由于弹力沿竖直分力越来越大，所以小球在CD阶段损失的机械能小于在DE阶段损失的机械能，故C错误；

D．从C到E过程，据动能定理可得

若在E点给小球一个向上的速度，从E到C过程，据动能定理可得

联立解得到达C点的动能等于0，故小球恰好能回到C点，故D正确。

故选BD。

6．AC

【详解】根据功率表达式：

P=Fv

开始的时候

P=F0v0

此时阻力等于牵引力

f=F0

若阻力变为原来的2倍，则汽车做减速运动，功率不变，根据

P=Fv

可知，牵引力会增加，根据

则加速度减小，当加速度再次为零时，牵引力变为原来的2倍，即

F′=2F0

此时速度变为，即该过程是加速度减小的减速运动，故AC正确，BD错误。

故选AC。

7．BD

【详解】A．小球与小车组成的系统仅在水平方向不受外力，即只是水平方向系统动量守恒，故A错误；

B．因为系统水平方向的总动量保持为零，则小球由B点离开小车时小车速度为零，小球竖直上抛，由机械能守恒可知B正确；

C．小球第一次下落至圆弧轨道最低点时，由水平方向动量守恒得

即有

又因为

联立解得

故C错误；

D．，即质量均为m，则有

又因为系统机械能守恒，有

联立解得小球的末动能为

该过程中对小球使用动能定理

解得

故D正确；

故选BD。

8．BC

【详解】A．滑块下滑时，根据牛顿第二定律可以得到：

得到：

滑块上滑时：

得到：

，

由，

得到：

，

滑块到达最高点时，显然不符合题意，故题设不成立,故A错误；

B．滑块由滑到，当它到达时速度恰好减为0，此时对应的从出发的速度最小，由

得到：

，

由，

得到：

故选项B正确；

C．滑块P由静止从A到达B，则根据运动学公式可以得到：

滑块由滑到，当它到达时速度恰好减为0，此时时间最长，根据运动学公式可以得到：

比较以上两个方程可以得到：

故选项C正确，D错误．

9．BDE

【详解】A．乙波的传播速度为

A错误；

B．甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播，波速相等，由图知，λ甲=2m，λ乙=2m，由

知甲、乙两波的频率之比为1：1，B正确；

C．由“上下坡”法可知，两列波叠加后，x=0处的质点振动加强，振幅为

C错误；

D．两波的周期为

由“上下坡”法可知，t=0时刻，x=0处的质点处于平衡位置，且向上运动，因为

所以t=0.75s时，x=0处的质点处于平衡位置，且向下运动，D正确；

E．两列波叠加后，在x=2m处两波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇，振动加强，E正确。

故选BDE。

10．     空气阻力     C     C

【详解】（1）在实验中，如果没有空气阻力，物体下落的快慢相同，故减小阻力度物体的影响，轻重不同的物体下落的快慢相同；

（2）AB、由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解，故AB错误；

C、根据可知：，故C正确；

（3）由可得：，故ABD错误，C正确．

11．     1.14     0.600     0.608     守恒     B

【详解】(1)[1] 的厚度为

(2)[2]小圆柱的速度为

则和系统动能的增加量

[3] 和系统势能的减少量

(3)[4] 百分误差为

该实验中和系统的机械能在误差允许范围内守恒。

(4)[5]根据系统机械能守恒得

化简得

图像要过原点，所以应作关系图像，图像的斜率为

时，系统机械能守恒。故选B。

12．（1）3N（2）0.6s（3）10.92N或者

【详解】试题分析：根据判断可以知道，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；由于，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间．

（1）绳子刚好无拉力时对应的临界速度满足，解得

因为，所以绳子有拉力且满足，解得

（2）因为，所以绳子无拉力，小球以作平抛运动

设经过t后绳子再次伸直，则满足方程

其中，，解得t=0.6s

（3）当t=0.6s时，可得x=0.6m，y=1.8m，小球在O点右下方位置，且O与小球连线与竖直方向的夹角满足

且此时速度的水平分量与竖直分量分别为，

绳伸直的一瞬间，小球的速度沿绳分量突变为零，只剩下垂直于绳子方向的速度

接着小球以为初速度绕着O作圆周运动摆到最低点，设最低点速度为v

则，，解得或10.92N

13．（1）2m/s ；；（2）1m；（3）

【详解】以水平向左为正方向

（1）对A与C系统由动量守恒定律

解得

v0=2m/s   

设A与B第一次碰后的速度分别为、

对A、B系统由动量守恒定律

A、B机械能守恒定律

解得

碰后对A

得A反向运动的最大位移为

（2）设从C开始运动到A、C第一次共速时相对位移大小为Δx1

由能量守恒定律

解得

△x1=0.5m

A与B碰后到A与C第二次共速

解得

A、B第一次碰后到A、C第二次共速相对位移大小为Δx2

由功能关系

解得

Δx2=0.5m

所以

△x=△x1+Δx2=1m

（3）由第（2）知，A、C第二次共速时，C刚好滑到A的最左端。

设A从第一次碰撞后，向左滑行的位移、时间分别为xA′、tA

解得

设B从第一次碰撞后到停止的位移、时间分别为xB、tB1

解得

故A会与B发生第二次碰撞

A、B动量守恒

A、B机械能守恒

解得

碰后C滑上B，此后，对B

B此后一直做匀减速直线运动

B滑行的时间

解得

14．（i）；（ⅱ）

【详解】（1）由全反射条件有

sinC=

即

则半球形介质的折射率

（ⅱ）画出该红外光在三棱镜中传播的光路图如图所示.

当光线到达三棱镜的BC边时，因∠C=30°，由几何关系可知=60°，该红外光在BC边发生全反射，由几何关系可知

，

该红外光在三棱镜中的传播速度为

所以红外光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间

代入数据可解得