四川省泸县第四中学2023-2024学年高三物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

这是一份四川省泸县第四中学2023-2024学年高三物理上学期10月月考试题（Word版附解析），共8页。试卷主要包含了考试时间150分钟，满分300，则绳中拉力大小变化的情况是等内容，欢迎下载使用。

理科综合能力测试
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．考试时间150分钟，满分300
二．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，有选错的得0分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出2种不同频率的光子
B. 的一种裂变可能为
C. 核反应属于原子核聚变
D. 发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，遏止电压就越大
【答案】C
【解析】
【详解】．根据公式知，处于能级的氢原子自发跃迁时能发出3种不同频率的光子，A错误；
B．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的一种裂变可能为
B错误；
C．核反应
属于原子核聚变，C正确；
D．根据光电效应方程
根据动能定理得
解得
遏止电压随入射光的频率的增大而增大，与光强无关，D错误。
故选C。
2. 如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v﹣t图象，则（ ）

A. 物体在0～2s处于失重状态
B. 物体在2～8s处于超重状态
C. 物体在8～10s处于失重状态
D. 由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：速度图象的斜率等于物体的加速度．斜率的正负表示加速度的方向．根据加速度的方向判断物体的运动状态．
解：A、由图象可知，在0～2s内，物体向上做匀加速运动，加速度向上，物体处于超重状态，故A错误；
B、由图象可知，在2～8s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，故B错误．
C、物体在8～10s内向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C正确．
D、超重、失重状态根据加速度的方向判断，与物体的质量无关，是可以判断的，故D错误．
故选C
【点评】本题要能根据图象得出有用的信息，知道速度﹣时间图象中直线的斜率表示加速度是关键，同时要明确超重和失重的条件．
3. 某同学将一物体竖直向上抛出，一段时间后落回到抛出点，若该物体运动过程中所受空气阻力大小恒定，该同学测得该物体下落时间是上升时间的k倍，则该物体所受空气阻力为其重力的（ ）
A. k倍B. 倍C. 倍D. 倍
【答案】D
【解析】
【详解】据题意有
解得
故选D。
4. 2021年5月15日7时18分，我国发射的“天问一号”火星探测器成功着陆于火星。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星点P变速，进入环绕火星的椭圆轨道。下列说法中正确的是（ ）
A. “天问一号”由轨道I进入轨道II，需要在P点加速
B. “天问一号”在轨道I上经过P点时的加速度等于在轨道II上经过P点时的加速度
C. “天问一号”在轨道I上的运行周期小于在轨道II上的运行周期
D. “天问一号”在轨道I上运行时的机械能等于在轨道II上运行时的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】AD．由题图可知，“天问一号”火星探测器由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ的过程，需要在P点减速，此时推进器对探测器做负功，探测器在轨道I上运行时的机械能大于在轨道II上运行时的机械能，AD错误；
B．由牛顿第二定律，有
解得
可知探测器在轨道Ⅰ上经过P点与在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度相等，B正确；
C．根据开普勒第三定律
由于轨道Ⅰ的轨道半长轴大于轨道Ⅱ的轨道半长轴，故探测器在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上的运行周期，C错误；
故选B
5. 如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，轻弹簧一端固定在圆环的最高点A，另一端与套在圆环上的小球相连。小球的质量为m，静止在B点时弹簧与竖直方向的夹角，重力加速度为g。若换用原长相同，劲度系数更大的某轻质弹簧，小球能静止于圆环上的C点（图中未画出，但不在圆环最低点）。下列说法正确的是（ ）
A. 小球静止在B点时，弹簧的弹力大小为2mg
B. 小球静止在B点时，圆环对小球的作用力背离圆环的圆心
C. 换用弹簧后，弹簧的弹力将变大
D. 换用弹簧后，圆环对小球的作用力将变大
【答案】B
【解析】
【详解】B．以小球为研究对象，由于重力作用，弹簧一定被拉伸，弹簧弹力F沿弹簧斜向上，由平衡条件，弹簧弹力F与圆环对球的弹力的合力跟重力等大反向，画出受力分析如图
所以圆环对球的弹力方向一定背离圆心，故B正确；
A．由图可知：与相似，有
弹簧的弹力大小
由几何关系得
解得
故A错误；
CD．换用劲度系数更大的某轻质弹簧，小球沿圆环上移，最终受力平衡后，上述三角形相似仍成立，根据
得，当B点上移时，由于重力mg与半径R不变，AB长度减小，故弹簧弹力F减小，大小不变，故CD错误。
故选B。
6. 低空跳伞是一种刺激的极限运动，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落h的过程中受恒定阻力作用，加速度为，对于此过程，下列正确的是（ ）
A. 运动员的重力势能减少了B. 运动员克服阻力所做的功为
C. 运动员动能增加了D. 运动员的机械能减少了
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．运动员的重力势能减少了mgh，A错误；
B．运动员克服阻力所做的功为
B错误；
C．根据动能定理可得，运动原动能增加了
C正确；
D．运动员减少的机械能全部克服阻力做功，所以运动员的机械能减少了，D正确。
故选CD。
7. 第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行，中华文明与奥林匹克运动再度携手，奏响全人类团结、和平、友谊的华美乐章。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过2s落到斜坡上的A点，不计空气阻力，运动员视为质点，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 当从O点下落高度为5m时，运动员离斜面最远
B. 当从O点下落高度为10m时，运动员离斜面最远
C. 当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半
D. 当从O点下落高度为10m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．类比斜抛运动，从O点到A点的时间为
t2=2s
根据斜抛运动的对称性，从O点到离斜面最远需要时间
则从O点下落高度为
故A正确，B错误；
CD．从O点下落高度为5m时，需要时间
此时竖直方向速度
从O点下落到A点需要时间
此时竖直方向的速度
根据
P=mgv
知当从O点下落高度为5m时，重力的瞬时功率为到达A点前瞬间重力瞬时功率的一半，故C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是( )
A. 由B到D的过程中，拉力逐渐变大
B. 由B到D的过程中，拉力保持不变
C. 由D到C的过程中，拉力逐渐变大
D. 由D到C的过程中，拉力保持不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．当轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得
2Fcsθ=mg
得到绳子的拉力
所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端D时的过程中，θ增大，csθ减小，则F变大，选项A正确，B错误；
CD．当轻绳的右端从直杆最上端D移到C点时，设两绳的夹角为2α．设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到
L、S不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变．故D正确，C错误。
故选AD。
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. 如图所示，某同学利用该装置验证小球向下摆动过程中机械能是否守恒，不可伸长的轻质细线一端固定在O点，另一端连接小球，在O点的正下方D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，已知当地的重力加速度为g。实验步骤如下：
a.实验开始前，测出小球的直径d，再让小球处于自然悬挂状态，测出悬线的长为L，小球下端距水平地面的高度为h；
b.将小球向右拉离平衡位置，测出细线与竖直方向成一定的张角，由静止释放小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球运动到最低点时细线立即被刀片割断（不计细线割断时的能量损失）；
c.割断细线后，小球水平抛出，测得小球抛出后的水平位移为x。
完成下列问题：
（1）本实验所用器材有：细线、小球、刀片、量角器和_________
A.天平 B.刻度尺 C.游标卡尺
（2）割断细线后，小球水平抛出的速度表达式为v0=_________（用已知和测量物理量的符号表示）。
（3）验证机械能守恒定律成立的表达式为_________（用已知和测量物理量的符号表示）。
【答案】 ①. BC ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]由机械能够守恒的式子可得与小球的质量无关，故不需要天平，这里需要测量细线的长度以及小球的直接，所以需要用到刻度尺和游标卡尺，故选BC。
（2）[2]小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动有
水平方向有
联立可得
（3）[3]小球下降的高度为
若机械能守恒有
化简得
满足该式子，则得出机械能守恒。
10. 某实验小组为验证系统机械能守恒，设计了如图甲所示的装置，实验过程如下：

（1）用螺旋测微器测量砝码上端固定的遮光片厚度d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d = _______mm，测得砝码和遮光片总质量m = 0.026kg；

（2）按图甲安装实验器材并调试，确保砝码竖直上下振动时，遮光片运动最高点高于光电门1的激光孔，运动最低点低于光电门2的微光孔；
（3）实验时，利用计算机记录弹簧拉伸量x及力传感器的读数F，画出F—x图像，如图丙所示；

（4）测量遮光片经过光电门1的挡光时间t1= 0.0051s，弹簧的拉伸量x1 = 0.04m，经过光电门2的挡光时间t2= 0.0102s，弹簧的拉伸量x2= 0.08m，以及两个光电门激光孔之间的距离h = 0.04m；
（5）遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能的增加量Ep1= ________J，重力势能的减少量Ep2= _________J，系统动能的减少量Ek= _______J（结果保留三位有效数字，g = 10m/s2），实验表明在误差允许范围内系统机械能守恒。
【答案】 ①. 2.040 ②. 0.0120 ③. 0.0104 ④. 1.56 × 10－3
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片厚度为
（5）[2][3][4]遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能增加量为
重力势能减小量为
代入数据得
系统势能的增加量为
代入数据得
通过光电门的速度为
系统动能的减少量为
代入数据得
11. 滑板运动是年轻人喜爱的运动项目之一。如图所示，一运动员在玩滑板，他一只脚蹬地后，滑板和他一起以大小为3m/s的速度在水平面上从A点向右无动力运动，运动到B点时恰能沿斜面下滑，到达C点时的速度大小。已知水平面A、B间的距离为1.8m，斜面倾角，滑板与AB、BC段间的动摩擦因数相同，运动员和滑板的总质量为60kg，，，重力加速度。求：
（1）滑板与水平面AB段间的动摩擦因数；
（2）斜面BC的长度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题可知，运动员从A到B做匀减速运动，到B点时速度刚好为零，由匀变速直线运动规律有
根据牛顿第二定律有
解得
因为
代入数据解得，滑板与水平面AB段间的动摩擦因数为
（2）在BC段，由牛顿第二定律得
解得
又
解得，斜面BC的长度为
12. 如图所示，水平面以O点为界，左侧光滑、右侧粗糙．足够长的木板A左端恰在O点，木板右端叠放着物块B．物块C和D之间夹着一根被压缩了的轻弹簧(弹簧与物块不栓接)，用细线锁定并处于静止状态，此时弹簧的弹性势能Ep=3J．现将细线突然烧断，物块C与弹簧分离后向右做直线运动，并与木板A碰撞后粘连在一起(碰撞时间极短)．已知A、B、C的质量均为m=1kg，物块D的质量M=2kg，A、C与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，均为μ1=0.1．A、B之间的动摩擦因数μ2=0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物块C与弹簧分离瞬间的速度大小．
（2）木板A在粗糙水平面上滑行的时间．

【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）设物块C、D与弹簧分离瞬间速度分别为和,此过程由系统机械能守恒定律得
取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式得
联立以上两式解得
，
（2）设C与A碰后获得的速度为，且C与A碰撞前后动量守恒，则
解得
对B受力分析，由牛顿第二定律列式得
解得
对A、C整体受力分析，由牛顿第二定律得
解得
设经过时间，A、B、C三者速度相同，并设共同速度为，由运动学公式列式，对B列式有
对A、C整体列式有
联立以上两式解得
；
共速后，A、B、C三者一起沿水平面向右做匀减速直线运动，对它们组成的整体受力分析，由牛顿第二定律列式得
解得
设此后三者一起匀减速至停止的过程中，所用时间为，由运动学公式得
解得
那么木板A在水平面上滑行的时间
（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，则每学科按所做的第一题计分。
（物理――选修3-3）（15分）
13. 如图所示，一定质量的理想气体处于状态a，可经不同的过程变化到状态c。若将该气体从a经等容变化到b，再经等压变化到c称为过程1：将该气体从a经等压变化到d，再经等容变化到c称为过程2。下列说法正确的是（ ）

A. 过程1中气体对外做的功等于过程2中气体对外做的功
B. 状态b气体分子的平均动能小于状态d时气体分子的平均动能
C. 过程1中气体从外界吸收的热量小于过程2中从外界吸收的热量
D. 过程1中从a到b气体放出的热量等于从b到c过程中吸收的热量
E. 过程1中从a到b气体放出的热量小于从b到c过程中吸收的热量
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．根据题意，由图可知，过程1体积膨胀过程中气体的压强小于过程2中体积膨胀过程中气体的压强，因此过程1中气体对外做的功小于过程2中气体对外做的功，故A错误。
B．根据题意，由图可知，状态b时气体的值小于状态d时气体的值，因此状态b时气体的温度小于状态d时气体的温度，故B正确。
C．根据题意，由图中信息可知状态a和状态c温度相同，因此气体内能也相同，但过程1中气体对外做的功小于过程2中气体对外做的功，因此过程1中气体从外界吸收的热量小于过程2中从外界吸收的热量，故C正确。
DE．过程1中因气体对外做了功，因此此过程中吸收的热量应大于放出的热量，因此从a到b气体放出的热量小于从b到c过程中吸收的热量，故D错误，E正确。
故选BCD。
14. 如图所示，质量为M的柱形气缸内用质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，可沿气缸无摩擦滑动但不漏气。系统静止时活塞底面到气缸底部的距离为h，现用竖直向上的力F作用在活塞上，缓慢增大力F，直到气缸刚要离开地面。气缸导热良好，周围环境温度不变，重力加速度为g，大气压强恒为，气缸壁厚度不计。求：
（1）此时活塞底面距离气缸底部高度：
（2）若气缸刚要离开地面时撤去外力F，足够长时间后活塞重新处于静止状态，撤去F后到最终活塞静止的过程中，气体放出的热量。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）气体发生等温变化
据题意可得
末状态，对气缸
解得
（2）气体温度不变，可得
对活塞，据动能定理可得
解得
（物理—选修34）（15分）
15. 一振动周期为、振幅为、位于点的波源从平衡位置沿轴正方向开始做简谐运动。该波源产生的一维简谐横波沿轴正向传播，波速为，传播过程中无能量损失。一段时间后，该振动传播至某质点，已知点与波源距离，则质点的（ ）
A. 振幅一定为
B. 周期一定为
C. 速度的最大值一定为
D. 起振方向沿轴负方向
E. 位移与波源的位移相同
【答案】ABE
【解析】
【详解】A．质点P的振幅等于振源的这幅，则振幅一定为，选项A正确；
B．质点P的周期等于振源的振动周期，则周期一定为，选项B正确；
C．质点的振动速度与波的传播速度不同，则质点P振动速度的最大值不一定为，选项C错误；
D．各个质点起振的方向与波源起振的方向相同，则P点起振方向沿轴正方向，选项D错误；
E．因为点与波源距离，则P点的振动情况与振源同步，即P点的位移与波源的位移相同，选项E正确。
故选ABE。
16. 如图所示，半径为的半圆形玻璃砖的圆心为，直径从点发射出两条不同颜色的单色光线和，经玻璃砖折射后均平行射出，已知玻璃砖对光线的折射率为，图中，已知，求：
(1)玻璃砖对光线的折射率；
(2)两条出射光线间的距离。
【答案】(1)；(2) 1.1R
【解析】
【详解】(1)如图，
△ABO中，由几何关系得
解得
β=30°
则玻璃砖对AB单色光的折射率
(2)由
解得
由几何关系得两条出射光线间的距离
联解得