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2024届四川省合江县马街中学校高三上学期一诊模拟考试理综物理试题（解析版）
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这是一份2024届四川省合江县马街中学校高三上学期一诊模拟考试理综物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题。
1. 2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀，并在重核区首次发现强的质子一中子相互作用导致粒子形成概率显著增强的现象，如图所示为核中质子p-中子n相互作用导致粒子形成几率增强示意图，以下说法正确的是（ ）
A. 铀核发生核反应方程为，是核裂变反应
B. 若静止的铀核发生衰变，产生的新核速度方向与粒子速度方向可能相同
C. 产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线
D. 衰变中产生的粒子若经过云室，易使空气电离，其径迹细而长
【答案】C
【解析】
【详解】A．铀核发生核反应的方程为，此反应为衰变，选项A错误；
B．若静止的轴核发生衰变，根据动量守恒定律可知产生的新核速度方向与粒子速度方向相反，选项B错误；
C．产生新核（）从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线，选项C正确；
D．衰变中产生的粒子若经过云室，易使空气电离，其径迹粗而直，选项D错误。
故选C。
2. 做直线运动的物体Ⅰ的图像和物体Ⅱ的图像分别如图甲、乙所示，则关于这两个物体的运动情况，下列说法正确的是（ ）更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663
A. Ⅰ在0~6s时间内做匀变速直线运动
B. Ⅰ在前三秒的位移为负值，后三秒的位移为正值
C. Ⅱ在0~6s时间内运动方向不变，一直向正方向运动
D. Ⅱ在0~6s时间内加速度大小不变，总位移为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像的斜率表示速度，所以Ⅰ在0~6s时间内速度不变，即匀速直线运动，故A错误；
B．Ⅰ在前三秒内的初位置为x＝-2m，末位置为x＝0m，所以前三秒的位移为2m；后三秒的初位置为x＝0m，末位置为x＝2m，所以后三秒的位移为2m；两段时间内的位移均为正值，故B错误；
C．速度的正、负号表示方向，所以Ⅱ在0~6s时间内运动方向发生了变化，先朝负方向做减速运动，再朝正方向做加速运动，故C错误；
D．图像的斜率表示加速度，所以物体Ⅱ在0~6s时间内加速度大小和方向均不变；图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，根据几何关系可知时间轴上、下方的面积相等，所以物体Ⅱ在0~6s时间内通过的总位移为零，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，两根轻弹簧下面均连接一个质量为m的小球，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间通过一不可伸长的细绳相连接，细绳受到的拉力大小等于4mg．在剪断两球之间细绳的瞬间，以下关于球A的加速度大小aA、球B的加速度大小aB以及弹簧对天花板的拉力大小正确的是（ ）
A. 0、2g、2mg
B. 4g、4g、2mg
C. 4g、2g、4mg
D. 0、g、4mg
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在剪断绳子之前，绳子的拉力为
上边弹簧对物体A的拉力为
方向向上；下面弹簧对B的作用力为
方向向下；
剪断瞬间，对A球受力分析可知
解得
方向向上；
对B球分析
解得
细绳剪短瞬间，弹簧未来的及变化，故跟为剪断前一样，整体分析可得
解得
故选B。
4. 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落，如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、表示人的重力势能、v表示人下落的速度，在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．若以直升机所在水平面为零势能面，则
此时Ep-h图像应为过原点的斜率为负的直线，故A错误；
B．若以直升机所在水平面为零势能面，在运动员做自由落体运动的过程中，只受重力作用，机械能守恒，此过程中E-h图像与h轴重合；在运动员打开伞后减速下降的过程中，阻力对运动员做负功，且阻力逐渐减小，直至减小至与运动员重力大小相等时，运动员开始做匀速运动，设下降高度为h0时运动员打开降落伞，则根据功能关系可知
所以打开降落伞后的E-h图像先为斜率不断减小的曲线，之后变为斜率不变的直线，故B错误；
C．在运动员做自由落体运动的过程中，只受重力作用，合外力等于重力；在运动员打开伞后，运动员的加速度突然反向并逐渐减小，最后减小至零后运动员做匀速运动，所以合外力由负向的某一值不断减小至零，故C正确；
D．运动员在做自由落体运动的过程中，加速度等于g，v-t图像为过原点的倾斜直线；当运动员打开降落伞的瞬间，加速度方向发生突变，但速度不会发生突变，此后运动员做加速度减小的减速运动，v-t图像斜率不断减小，直至做匀速运动时，v-t图像为平行与t轴的直线，故D错误。
故选C。
5. 2021年11月6日，我国在西昌卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，采取一箭三星的方式，成功将“遥感三十五号”卫星A星、B星、C星发射升空，顺利进入预定轨道。若A星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为v0，则A星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为第一宇宙速度为v0，万有引力提供向心力，即有
则有
以A星为研究对象，万有引力提供向心力
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
6. 为了节能，商场安装了如图节能电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先加速，再匀速运转，一位顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法中正确的是（ ）
A. 扶梯加速时，扶梯对顾客的摩擦力方向为水平向左
B. 扶梯加速时，扶梯对顾客支持力大小大于顾客的重力大小
C. 扶梯对顾客作用力的方向先向右上方，再竖直向上
D. 顾客一直受到三个力的作用
【答案】BC
【解析】
【分析】分加速和匀速两个过程，对顾客进行运动分析和受力分析，加速过程合力斜向右上方，故支持力大于重力，静摩擦力向右；匀速过程重力和支持力二力平衡．
【详解】在慢慢加速的过程中，顾客的受力如图，
物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力水平向右，扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，扶梯对顾客作用力的方向竖直向上；所以扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上．顾客先受到三个力的作用，后受到两个力的作用．故AD错误，BC正确．故选BC．
【点睛】本题的关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力情况，可以得出各个力的大小情况；匀速过程二力平衡，受力情况与运动方向无关．
7. 黄河高青段某处河水由西向东流，河宽为d．某小船船头始终垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度不变，大小为v0．河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，k=，x是各点到近岸的距离．下列说法中正确的是
A. 小船渡河的轨迹为直线
B. 小船渡河时间为
C. 小船到达河中央时速度最大
D. 小船到达对岸时,恰好在正对岸下游距离2d处
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动．故A错误．
B．小船船头始终垂直河岸渡河，渡河时间t=，与水流的速度大小无关．故B正确．
C．小船船头始终垂直河岸渡河，由于水流的速度变化，越到中央，水流速度越大，由速度的合成与分解，可知实际速度也越大．故C正确．
D．小船到达河岸中点时水的速度：
v=k=×=2v0
小船到达河中间时沿水流方向的位移为
L===
小船到达对岸时，恰好在正对岸下游距离d处．故D错误．
8. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球上升的最大高度为 B. 小球从小车的左端飞出的速度大小为
C. 小球从小车的左端飞出后小车的速度大小为D. 整个过程中小球对小车做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．系统水平方向动量守恒，小球上升到最大高处时，二者共速，可得
由机械能守恒可得
联立，解得
故A错误；
BC．设水平向右为正方向，取小球从小车的左端飞出时为末状态，根据动量守恒，可得
由机械能守恒，可得
联立，解得
故B正确；C错误；
D．整个过程中小球对小车做的功为小车增加的动能，即
故D正确。
故选BD。
二．非选择题。
（一）必考题：
9. 在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长，如图所示，
（1）关于实验操作，下列说法中正确的是_____（填写相应序号）．
①实验中需保证一根弹簧秤拉动橡皮筋和两根弹簧秤拉动橡皮筋使橡皮筋伸长相同的长度；②记录弹簧测力计的示数；③实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度；
（2）实验得到的结果如图所示，图中________是力F1与F2的合力的理论值，____是力F1与F2的合力的实际值．通过把两者进行比较，探究求合力的方法．
（3）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
【答案】 ①. ③ ②. F ③. ④. B
【解析】
【详解】（1）①实验中需保证一根弹簧秤拉动橡皮筋和两根弹簧秤拉动橡皮筋使橡皮筋伸长相同的长度，且拉到同一固定点，以达到效果相同，故①错
②记录弹簧测力计的示数，同时要记录弹簧测力计的方向，故②错
③为了减小误差，实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度；故③对；
故选③
（2）根据平行四边形定则：力F是是力F1与F2的合力的理论值，而是力F1与F2的合力的实际值；在误差允许的范围内，此实验的结论是共点力合成应该遵循平行四边形定则
（3）本实验采用的科学方法是等效替代法
故本题答案是：(1). ③ (2). F (3). (4). B
【点睛】本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．
10. 利用重锤下落验证机械能守恒定律：
①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台（也可利用桌边），打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键。其中不必要的器材是_________；缺少的器材是_________；
②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_______J（取3位有效数字）；
③实验中产生系统误差的原因主要是_______________。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______；
④如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的—h图线是______，该线的斜率等于__________ 。
【答案】 ①. 低压直流电源、秒表 ②. 交流电源和重锤 ③. 7.62 ④. 7.56 ⑤. 阻力对重锤和纸带的影响 ⑥. 质量较大的 ⑦. 过原点的斜直线 ⑧. 重力加速度g
【解析】
【详解】①[1][2]打点计时器应该用交流电源，该实验中不需要用秒表测时间，故不需要器材为低压直流电源和秒表，缺少的器材为交流电源和重锤；
②[3][4]重力势能减少量为
打下C点时的速度为
故动能的增量为
③[5][6]该实验中，由于存在空气阻力和纸带、打点计时器之间的阻力，重力势能减少量必定大于动能增加量，因此主要误差来源是阻力对重锤和纸带的影响；
为减小误差，应该使用质量大，体积小的重锤。
④[7][8]由机械能守恒定律可得
故
因此的图线是斜率为重力加速度g的过原点的直线。
11. 为了将陷入泥泞里的汽车拉出来，驾驶员常按图（a）所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索，然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索，从而使汽车移动。图（b）是某时刻的俯视图，力F大小为，钢索的中点被拉过，钢索总长。问：
（1）汽车在图（b）所示时刻受到的拉力大小为多少？
（2）如果力F恒定不变，且钢索的伸长忽略不计，那么，从图（a）所示时刻拉至图（b）所示时刻，汽车受到的拉力大小如何变化？为什么？
【答案】（1）；（2）汽车受到的拉力逐渐减小，原因见详解
【解析】
【详解】（1）以钢索的结点为研究对象，进行受力分析如图所示：
设钢索的中点被拉过的距离为d，对汽车的拉力大小与F的分力大小相等，由图可知，钢索构成的三角形与力三角形相似，根据相似三角形有
可得
（2）由（1）可得钢索对车的拉力大小为
车在移动过程中，钢索长L和F不变，而d在增加，故拉力在减小。
12. 如图所示，在竖直平面内，某轨道由倾角θ=53°的足够长的粗糙直轨道AB、水平直轨道BC、光滑圆弧轨道CDC′（CC′相互靠近且错开）、水平直轨道C′G平滑连接组成，水平轨道只有EF段是粗糙的，其长度为L=0.5m，水平轨道右端的竖直挡板固定了一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端在F点，圆轨道的圆心为O，其半径R=0.2m。质量m=0.02kg的小滑块P从轨道AB上高为h的某点静止下滑，经过BCDC′E与静止在E点的等质量的小滑块Q发生碰撞后粘在一起运动，然后再压缩弹簧至最短，弹簧始终在弹性限度内，两滑块都可视为质点。已块P与轨道AB的动摩擦因数，两滑块与EF段的动摩擦因数皆为，sin53°=0.8，cs53°=0.6，g=10m/s2。
（1）若滑块P恰能通过圆弧轨道最高点D，求滑块应从轨道上多高的地方滑下；
（2）若滑块P从AB上高h0=2m的位置静止下滑，与滑块Q碰撞后第一次把弹簧压缩至最短时弹簧的弹性势能为多大；
（3）若撤去滑块Q，滑块P仍从（2）问中的位置释放，试通过计算说明滑块P最终停在何处。
【答案】（1）；（2）；（3）滑块最终停在轨道AB的底端B点
【解析】
【详解】（1）滑块要恰好过最高点D，需要满足
从初位置到D，由动能定理可得
联立上式解得
（2）因为
所以滑块能过圆弧最高点，设滑块P与滑块Q碰前速度记，由动能定理可得
滑块P与滑块Q碰撞过程动量守恒
PQ整体从碰后到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒定律得
解得
（3）记滑块在EF上往返一次后剩余的动能为
通过圆轨道最高点至少具有的动能
所以滑块能再次过最高点，设滑块在AB上第一次能上滑的最大距离为
由可得
因为
所以滑块会返回斜面底端，滑回底端的动能
因为
所以滑块恰能滑到圆弧圆心等高处，滑块又会返回粗糙斜面，由于克服摩擦做功，机械能不断减少，多次往复运动后，滑块最终停在轨道AB的底端B点。
（二）选考题：
[物理——选修3–3]
13. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一定质量0℃它的水变成0℃的冰，体积膨胀，分子势能减小
B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力
C. 用油膜法估测分子的大小实验中的V是指油滴溶液的体积
D. 热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态
E. 当两个分子间的距离为(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小
【答案】ABE
【解析】
【详解】A．0℃它的水变成0℃的冰，体积膨胀，对外做功，同时放出热量，内能减小，分子平均动能不变，分子势能减小，故A正确；
B．水面能托住小硬币不下沉主要是因为液体表面存在表面张力，故B正确；
C．用油膜法估测分子的大小实验中的V是指一滴溶液中纯油酸的体积，故C错误；
D．热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态，故D错误；
E．设分子平衡距离为r0，分子距离为r，当r>r0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当r故选ABE。
14. 如图，一篮球内胆容积为且保持不变，其内气体压强等于外界大气压的1.2倍，因气压不足，现用打气筒给其打气。打气筒的最大容积为、内空为圆柱体且横截面积为S，每次打气都能将筒内吸入的体积为、压强等于外界大气压的空气注入球内。已知外界大气压为且不变，设整个打气过程中气体温度均不变，空气可视为理想气体。求：
（1）第6次打气完成后，篮球内气体的压强；
（2）第7次活塞下压的距离至少为多大时，阀门才能打开？
【答案】（1）1.5p0；（2）
【解析】
【详解】（1）设第6次打气完成后，篮球内气体的压强为p1，由题意可得
解得
（2）当第7次活塞下压前，已经压下了6次，由以上解析此时篮球内的气体压强为，设当第7次活塞下压的距离时打气筒内的气压为p2，则有
要使阀门打开，则至少
解得
[物理——选修3–4]
15. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于和处，振幅均为，波速均为。时刻，平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，以下说法正确的是（ ）
A. 时，质点P、Q振动方向分别是向下和向上
B. 内，质点P的运动路程为
C. 时，平衡位置处于之间的质点位移均为0
D. 时，处质点的位移为
E. 两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变
【答案】ACE
【解析】
【分析】本题考查对波动图像的理解，掌握根据波传递方向判断质点振动方向，了解波的叠加原理。
【详解】A．由“上下坡”法可判断，时，质点P、Q振动方向分别是向下和向上，故A正确；
B．在内，两列波传播距离为
即两列波都刚好传播到质点M，由图可得两列波的波长均为0.4m，根据可知，T=2s，可知在这段时间内质点P只参与左侧波振动半个周期，由图可得振幅均为A=0.5cm，故质点P的路程为2A=1cm，故B错误；
C．从的时间内，两波的传播距离为
所以可知左侧波刚好传播到x=0.5m处，右侧波刚好传播到x=0.3m处，由图可知两列振动情况完全相反且振幅相等，则可知t=1.5s时，平衡位置处于之间的质点位移均为0，故C正确；
D．从的时间内，两波的传播距离为
则可知左侧波刚好传播到x=0.6m处，右侧波刚好传播到x=0.2m处，此时x=0.3m处的质点刚好处于两列波的波峰，则该质点的位移为=0.5cm+0.5cm=1cm，故D错误；
E．根据波的传播独立性原理可知，两列波不会相互影响，所以两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变，故E正确。
故选ACE。
16. 半径为R的半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光从A点以的入射角由真空经OD面的O点射入玻璃砖，a光和b光的折射光分别射到半圆弧的B、C点，其中B点是半圆弧OD的三等分点，C点是半圆弧OD的中点。求：
①半圆柱体对a光和b光的折射率和。
②a光和b光在玻璃砖中传播的时间之比（不考虑折射后的反射）。
【答案】①，；②3：1
【解析】
【详解】①分别连接半圆圆心与B、C两点，如图所示。由于B为圆弧OD三等分点，C为圆弧OD中点，可得
玻璃砖
根据几何关系可知，a光线的折射角
玻璃砖对a光的折射率
解得
b光线的折射角
r2=45°
玻璃砖对b光的折射率
解得
②a光的临界角
则有
可知
光路如图所示根据几何关系可知
可知a光在B点发生全反射，同理可得a光在E点发生全反射，a光从D点射出半圆柱体玻璃砖，易知a光在半圆柱体玻璃砖中经过的路程
a光在玻璃砖中的传播速度
a光在玻璃砖中传播的时间
故
b光在C点的入射角与相等，故b光从C点出射，光路如图所示
b光在半圆柱体玻璃砖中经过的路程
b光在玻璃砖中的传播速度
b光在玻璃砖中传播的时间
故
所以
ta：tb=3：1
一、选择题。
1. 2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀，并在重核区首次发现强的质子一中子相互作用导致粒子形成概率显著增强的现象，如图所示为核中质子p-中子n相互作用导致粒子形成几率增强示意图，以下说法正确的是（ ）
A. 铀核发生核反应方程为，是核裂变反应
B. 若静止的铀核发生衰变，产生的新核速度方向与粒子速度方向可能相同
C. 产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线
D. 衰变中产生的粒子若经过云室，易使空气电离，其径迹细而长
【答案】C
【解析】
【详解】A．铀核发生核反应的方程为，此反应为衰变，选项A错误；
B．若静止的轴核发生衰变，根据动量守恒定律可知产生的新核速度方向与粒子速度方向相反，选项B错误；
C．产生新核（）从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线，选项C正确；
D．衰变中产生的粒子若经过云室，易使空气电离，其径迹粗而直，选项D错误。
故选C。
2. 做直线运动的物体Ⅰ的图像和物体Ⅱ的图像分别如图甲、乙所示，则关于这两个物体的运动情况，下列说法正确的是（ ）更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663
A. Ⅰ在0~6s时间内做匀变速直线运动
B. Ⅰ在前三秒的位移为负值，后三秒的位移为正值
C. Ⅱ在0~6s时间内运动方向不变，一直向正方向运动
D. Ⅱ在0~6s时间内加速度大小不变，总位移为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像的斜率表示速度，所以Ⅰ在0~6s时间内速度不变，即匀速直线运动，故A错误；
B．Ⅰ在前三秒内的初位置为x＝-2m，末位置为x＝0m，所以前三秒的位移为2m；后三秒的初位置为x＝0m，末位置为x＝2m，所以后三秒的位移为2m；两段时间内的位移均为正值，故B错误；
C．速度的正、负号表示方向，所以Ⅱ在0~6s时间内运动方向发生了变化，先朝负方向做减速运动，再朝正方向做加速运动，故C错误；
D．图像的斜率表示加速度，所以物体Ⅱ在0~6s时间内加速度大小和方向均不变；图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，根据几何关系可知时间轴上、下方的面积相等，所以物体Ⅱ在0~6s时间内通过的总位移为零，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，两根轻弹簧下面均连接一个质量为m的小球，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间通过一不可伸长的细绳相连接，细绳受到的拉力大小等于4mg．在剪断两球之间细绳的瞬间，以下关于球A的加速度大小aA、球B的加速度大小aB以及弹簧对天花板的拉力大小正确的是（ ）
A. 0、2g、2mg
B. 4g、4g、2mg
C. 4g、2g、4mg
D. 0、g、4mg
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在剪断绳子之前，绳子的拉力为
上边弹簧对物体A的拉力为
方向向上；下面弹簧对B的作用力为
方向向下；
剪断瞬间，对A球受力分析可知
解得
方向向上；
对B球分析
解得
细绳剪短瞬间，弹簧未来的及变化，故跟为剪断前一样，整体分析可得
解得
故选B。
4. 运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落，如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、表示人的重力势能、v表示人下落的速度，在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．若以直升机所在水平面为零势能面，则
此时Ep-h图像应为过原点的斜率为负的直线，故A错误；
B．若以直升机所在水平面为零势能面，在运动员做自由落体运动的过程中，只受重力作用，机械能守恒，此过程中E-h图像与h轴重合；在运动员打开伞后减速下降的过程中，阻力对运动员做负功，且阻力逐渐减小，直至减小至与运动员重力大小相等时，运动员开始做匀速运动，设下降高度为h0时运动员打开降落伞，则根据功能关系可知
所以打开降落伞后的E-h图像先为斜率不断减小的曲线，之后变为斜率不变的直线，故B错误；
C．在运动员做自由落体运动的过程中，只受重力作用，合外力等于重力；在运动员打开伞后，运动员的加速度突然反向并逐渐减小，最后减小至零后运动员做匀速运动，所以合外力由负向的某一值不断减小至零，故C正确；
D．运动员在做自由落体运动的过程中，加速度等于g，v-t图像为过原点的倾斜直线；当运动员打开降落伞的瞬间，加速度方向发生突变，但速度不会发生突变，此后运动员做加速度减小的减速运动，v-t图像斜率不断减小，直至做匀速运动时，v-t图像为平行与t轴的直线，故D错误。
故选C。
5. 2021年11月6日，我国在西昌卫星发射中心用“长征二号”丁运载火箭，采取一箭三星的方式，成功将“遥感三十五号”卫星A星、B星、C星发射升空，顺利进入预定轨道。若A星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为v0，则A星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为第一宇宙速度为v0，万有引力提供向心力，即有
则有
以A星为研究对象，万有引力提供向心力
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
6. 为了节能，商场安装了如图节能电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先加速，再匀速运转，一位顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法中正确的是（ ）
A. 扶梯加速时，扶梯对顾客的摩擦力方向为水平向左
B. 扶梯加速时，扶梯对顾客支持力大小大于顾客的重力大小
C. 扶梯对顾客作用力的方向先向右上方，再竖直向上
D. 顾客一直受到三个力的作用
【答案】BC
【解析】
【分析】分加速和匀速两个过程，对顾客进行运动分析和受力分析，加速过程合力斜向右上方，故支持力大于重力，静摩擦力向右；匀速过程重力和支持力二力平衡．
【详解】在慢慢加速的过程中，顾客的受力如图，
物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力水平向右，扶梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方；在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，扶梯对顾客作用力的方向竖直向上；所以扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方，再竖直向上．顾客先受到三个力的作用，后受到两个力的作用．故AD错误，BC正确．故选BC．
【点睛】本题的关键要分两个过程研究，加速过程可以先找出加速度方向，然后得出合力方向，结合物体的受力情况，可以得出各个力的大小情况；匀速过程二力平衡，受力情况与运动方向无关．
7. 黄河高青段某处河水由西向东流，河宽为d．某小船船头始终垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度不变，大小为v0．河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，k=，x是各点到近岸的距离．下列说法中正确的是
A. 小船渡河的轨迹为直线
B. 小船渡河时间为
C. 小船到达河中央时速度最大
D. 小船到达对岸时,恰好在正对岸下游距离2d处
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小船在沿河岸方向上做匀速直线运动，在垂直于河岸方向上做变速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动．故A错误．
B．小船船头始终垂直河岸渡河，渡河时间t=，与水流的速度大小无关．故B正确．
C．小船船头始终垂直河岸渡河，由于水流的速度变化，越到中央，水流速度越大，由速度的合成与分解，可知实际速度也越大．故C正确．
D．小船到达河岸中点时水的速度：
v=k=×=2v0
小船到达河中间时沿水流方向的位移为
L===
小船到达对岸时，恰好在正对岸下游距离d处．故D错误．
8. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球上升的最大高度为 B. 小球从小车的左端飞出的速度大小为
C. 小球从小车的左端飞出后小车的速度大小为D. 整个过程中小球对小车做的功为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．系统水平方向动量守恒，小球上升到最大高处时，二者共速，可得
由机械能守恒可得
联立，解得
故A错误；
BC．设水平向右为正方向，取小球从小车的左端飞出时为末状态，根据动量守恒，可得
由机械能守恒，可得
联立，解得
故B正确；C错误；
D．整个过程中小球对小车做的功为小车增加的动能，即
故D正确。
故选BD。
二．非选择题。
（一）必考题：
9. 在做“探究共点力合成规律”的实验时，可以先将橡皮条的一端固定在木板上，再用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一位置O，之后只用一个弹簧测力计拉橡皮条使其伸长，如图所示，
（1）关于实验操作，下列说法中正确的是_____（填写相应序号）．
①实验中需保证一根弹簧秤拉动橡皮筋和两根弹簧秤拉动橡皮筋使橡皮筋伸长相同的长度；②记录弹簧测力计的示数；③实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度；
（2）实验得到的结果如图所示，图中________是力F1与F2的合力的理论值，____是力F1与F2的合力的实际值．通过把两者进行比较，探究求合力的方法．
（3）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
【答案】 ①. ③ ②. F ③. ④. B
【解析】
【详解】（1）①实验中需保证一根弹簧秤拉动橡皮筋和两根弹簧秤拉动橡皮筋使橡皮筋伸长相同的长度，且拉到同一固定点，以达到效果相同，故①错
②记录弹簧测力计的示数，同时要记录弹簧测力计的方向，故②错
③为了减小误差，实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时要正视弹簧测力计的刻度；故③对；
故选③
（2）根据平行四边形定则：力F是是力F1与F2的合力的理论值，而是力F1与F2的合力的实际值；在误差允许的范围内，此实验的结论是共点力合成应该遵循平行四边形定则
（3）本实验采用的科学方法是等效替代法
故本题答案是：(1). ③ (2). F (3). (4). B
【点睛】本实验采用是等效替代的思维方法．实验中要保证一个合力与两个分力效果相同，结点O的位置必须相同．
10. 利用重锤下落验证机械能守恒定律：
①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台（也可利用桌边），打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键。其中不必要的器材是_________；缺少的器材是_________；
②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_______J（取3位有效数字）；
③实验中产生系统误差的原因主要是_______________。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______；
④如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的—h图线是______，该线的斜率等于__________ 。
【答案】 ①. 低压直流电源、秒表 ②. 交流电源和重锤 ③. 7.62 ④. 7.56 ⑤. 阻力对重锤和纸带的影响 ⑥. 质量较大的 ⑦. 过原点的斜直线 ⑧. 重力加速度g
【解析】
【详解】①[1][2]打点计时器应该用交流电源，该实验中不需要用秒表测时间，故不需要器材为低压直流电源和秒表，缺少的器材为交流电源和重锤；
②[3][4]重力势能减少量为
打下C点时的速度为
故动能的增量为
③[5][6]该实验中，由于存在空气阻力和纸带、打点计时器之间的阻力，重力势能减少量必定大于动能增加量，因此主要误差来源是阻力对重锤和纸带的影响；
为减小误差，应该使用质量大，体积小的重锤。
④[7][8]由机械能守恒定律可得
故
因此的图线是斜率为重力加速度g的过原点的直线。
11. 为了将陷入泥泞里的汽车拉出来，驾驶员常按图（a）所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索，然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索，从而使汽车移动。图（b）是某时刻的俯视图，力F大小为，钢索的中点被拉过，钢索总长。问：
（1）汽车在图（b）所示时刻受到的拉力大小为多少？
（2）如果力F恒定不变，且钢索的伸长忽略不计，那么，从图（a）所示时刻拉至图（b）所示时刻，汽车受到的拉力大小如何变化？为什么？
【答案】（1）；（2）汽车受到的拉力逐渐减小，原因见详解
【解析】
【详解】（1）以钢索的结点为研究对象，进行受力分析如图所示：
设钢索的中点被拉过的距离为d，对汽车的拉力大小与F的分力大小相等，由图可知，钢索构成的三角形与力三角形相似，根据相似三角形有
可得
（2）由（1）可得钢索对车的拉力大小为
车在移动过程中，钢索长L和F不变，而d在增加，故拉力在减小。
12. 如图所示，在竖直平面内，某轨道由倾角θ=53°的足够长的粗糙直轨道AB、水平直轨道BC、光滑圆弧轨道CDC′（CC′相互靠近且错开）、水平直轨道C′G平滑连接组成，水平轨道只有EF段是粗糙的，其长度为L=0.5m，水平轨道右端的竖直挡板固定了一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端在F点，圆轨道的圆心为O，其半径R=0.2m。质量m=0.02kg的小滑块P从轨道AB上高为h的某点静止下滑，经过BCDC′E与静止在E点的等质量的小滑块Q发生碰撞后粘在一起运动，然后再压缩弹簧至最短，弹簧始终在弹性限度内，两滑块都可视为质点。已块P与轨道AB的动摩擦因数，两滑块与EF段的动摩擦因数皆为，sin53°=0.8，cs53°=0.6，g=10m/s2。
（1）若滑块P恰能通过圆弧轨道最高点D，求滑块应从轨道上多高的地方滑下；
（2）若滑块P从AB上高h0=2m的位置静止下滑，与滑块Q碰撞后第一次把弹簧压缩至最短时弹簧的弹性势能为多大；
（3）若撤去滑块Q，滑块P仍从（2）问中的位置释放，试通过计算说明滑块P最终停在何处。
【答案】（1）；（2）；（3）滑块最终停在轨道AB的底端B点
【解析】
【详解】（1）滑块要恰好过最高点D，需要满足
从初位置到D，由动能定理可得
联立上式解得
（2）因为
所以滑块能过圆弧最高点，设滑块P与滑块Q碰前速度记，由动能定理可得
滑块P与滑块Q碰撞过程动量守恒
PQ整体从碰后到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒定律得
解得
（3）记滑块在EF上往返一次后剩余的动能为
通过圆轨道最高点至少具有的动能
所以滑块能再次过最高点，设滑块在AB上第一次能上滑的最大距离为
由可得
因为
所以滑块会返回斜面底端，滑回底端的动能
因为
所以滑块恰能滑到圆弧圆心等高处，滑块又会返回粗糙斜面，由于克服摩擦做功，机械能不断减少，多次往复运动后，滑块最终停在轨道AB的底端B点。
（二）选考题：
[物理——选修3–3]
13. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一定质量0℃它的水变成0℃的冰，体积膨胀，分子势能减小
B. 硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力
C. 用油膜法估测分子的大小实验中的V是指油滴溶液的体积
D. 热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态
E. 当两个分子间的距离为(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小
【答案】ABE
【解析】
【详解】A．0℃它的水变成0℃的冰，体积膨胀，对外做功，同时放出热量，内能减小，分子平均动能不变，分子势能减小，故A正确；
B．水面能托住小硬币不下沉主要是因为液体表面存在表面张力，故B正确；
C．用油膜法估测分子的大小实验中的V是指一滴溶液中纯油酸的体积，故C错误；
D．热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态，故D错误；
E．设分子平衡距离为r0，分子距离为r，当r>r0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当r
14. 如图，一篮球内胆容积为且保持不变，其内气体压强等于外界大气压的1.2倍，因气压不足，现用打气筒给其打气。打气筒的最大容积为、内空为圆柱体且横截面积为S，每次打气都能将筒内吸入的体积为、压强等于外界大气压的空气注入球内。已知外界大气压为且不变，设整个打气过程中气体温度均不变，空气可视为理想气体。求：
（1）第6次打气完成后，篮球内气体的压强；
（2）第7次活塞下压的距离至少为多大时，阀门才能打开？
【答案】（1）1.5p0；（2）
【解析】
【详解】（1）设第6次打气完成后，篮球内气体的压强为p1，由题意可得
解得
（2）当第7次活塞下压前，已经压下了6次，由以上解析此时篮球内的气体压强为，设当第7次活塞下压的距离时打气筒内的气压为p2，则有
要使阀门打开，则至少
解得
[物理——选修3–4]
15. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于和处，振幅均为，波速均为。时刻，平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于处，以下说法正确的是（ ）
A. 时，质点P、Q振动方向分别是向下和向上
B. 内，质点P的运动路程为
C. 时，平衡位置处于之间的质点位移均为0
D. 时，处质点的位移为
E. 两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变
【答案】ACE
【解析】
【分析】本题考查对波动图像的理解，掌握根据波传递方向判断质点振动方向，了解波的叠加原理。
【详解】A．由“上下坡”法可判断，时，质点P、Q振动方向分别是向下和向上，故A正确；
B．在内，两列波传播距离为
即两列波都刚好传播到质点M，由图可得两列波的波长均为0.4m，根据可知，T=2s，可知在这段时间内质点P只参与左侧波振动半个周期，由图可得振幅均为A=0.5cm，故质点P的路程为2A=1cm，故B错误；
C．从的时间内，两波的传播距离为
所以可知左侧波刚好传播到x=0.5m处，右侧波刚好传播到x=0.3m处，由图可知两列振动情况完全相反且振幅相等，则可知t=1.5s时，平衡位置处于之间的质点位移均为0，故C正确；
D．从的时间内，两波的传播距离为
则可知左侧波刚好传播到x=0.6m处，右侧波刚好传播到x=0.2m处，此时x=0.3m处的质点刚好处于两列波的波峰，则该质点的位移为=0.5cm+0.5cm=1cm，故D错误；
E．根据波的传播独立性原理可知，两列波不会相互影响，所以两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变，故E正确。
故选ACE。
16. 半径为R的半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光从A点以的入射角由真空经OD面的O点射入玻璃砖，a光和b光的折射光分别射到半圆弧的B、C点，其中B点是半圆弧OD的三等分点，C点是半圆弧OD的中点。求：
①半圆柱体对a光和b光的折射率和。
②a光和b光在玻璃砖中传播的时间之比（不考虑折射后的反射）。
【答案】①，；②3：1
【解析】
【详解】①分别连接半圆圆心与B、C两点，如图所示。由于B为圆弧OD三等分点，C为圆弧OD中点，可得
玻璃砖
根据几何关系可知，a光线的折射角
玻璃砖对a光的折射率
解得
b光线的折射角
r2=45°
玻璃砖对b光的折射率
解得
②a光的临界角
则有
可知
光路如图所示根据几何关系可知
可知a光在B点发生全反射，同理可得a光在E点发生全反射，a光从D点射出半圆柱体玻璃砖，易知a光在半圆柱体玻璃砖中经过的路程
a光在玻璃砖中的传播速度
a光在玻璃砖中传播的时间
故
b光在C点的入射角与相等，故b光从C点出射，光路如图所示
b光在半圆柱体玻璃砖中经过的路程
b光在玻璃砖中的传播速度
b光在玻璃砖中传播的时间
故
所以
ta：tb=3：1
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