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2024届四川省成都市树德中学高三上学期11月阶段性测试理综物理试题 （解析版）
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这是一份2024届四川省成都市树德中学高三上学期11月阶段性测试理综物理试题 （解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24
第Ⅰ卷
二、选择题：（本题共8小题，每小题6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. 某时刻b车经过a车，同时a车由静止开始运动，从该时刻开始计时，它们的v-t图像如图，已知两车始终在同一直线上运动，且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的（ ）
A. t=1.5s时a车在b车前方
B. 前2s内两辆车运动方向相反
C. 整个过程两车可以相遇两次
D. 整个过程中两车间最大距离为75m
【答案】D
【解析】
【详解】B．由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正，故B错误；
C．由图像可知a车加速时的加速度为
b车的加速度为
由运动学公式，两车相遇时位移相同，有
其中，，，解得
在2s相遇后两车均做匀减速直线运动，减速的加速度相同，则b车再也不能追上a车，故整个过程两车只能相遇一次，故C错误；
A．在时a车追上b车，则t＝1.5s时a车还在b车后方，故A错误；
D．由图像可知，两车速度相等，即在时两车第一次相距最远为
而两车都停下来后第二次距离最远为
故整个过程中两车间最大距离为75m，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，圆弧槽固定在水平地面上，用推力F推动光滑小球由A点向B点缓慢移动，第一次推动过程中，力F的方向始终保持水平；第二次推动过程中，力F的方向始终沿圆弧的切线方向．则下列说法正确的是（ ）
A. 第一次推动过程中，推力F逐渐变大，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小
B. 第一次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力不变，地面对圆弧槽的摩擦力不变
C. 第二次推动过程中，推力F逐渐减小，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小
D. 第二次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，地面对圆弧槽的摩擦力先变大后变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．设小球与O点连线与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，圆弧槽质量为M，圆弧对小球的支持力为N，地面对圆弧槽的支持力为，地面对圆弧槽的摩擦力为f，则第一次推动过程中，对小球受力分析如图所示
小球由A点向B点缓慢移动，可知小球受力平衡，重力和推力合成后，有
小球从A缓慢移动至B点时，θ越来越大，则推力为
可知θ越来越大，推力越来越大；另外支持力为
可知θ越来越大，支持力越来越大，故A错误；
B．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，竖直方向满足
可知，无论θ变化与否，地面对圆弧槽的支持力不变；另外由于整体受力平衡，水平方向满足
由于θ越来越大，推力越来越大，所以地面对圆弧槽的摩擦力越来越大，故B错误；
C．第二次推动过程中，对小球受力分析如图所示
推力F始终与圆弧对小球的支持力N垂直，小球受力平衡，重力和推力合成后，有
θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，故C错误；
D．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，水平方向由平衡关系式
可知地面对圆弧槽的摩擦力先增大后减小；竖直方向由平衡关系式
可知地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，从竖直圆上顶点A到圆周上的C、D两点建两条光滑的直轨道，AB是该圆的直径。让两个质量相同的小球从A点由静止开始分别沿AC、AD滑行到圆上的C、D两点。设AC、AD与AB的夹角分别为和，下列结论正确的是（ ）
A. 沿AD轨道运动的小球先到达圆上
B. 沿AC轨道运动小球的动量变化率大
C. 运动到C、D两点过程中，沿AD轨道运动的小球所受支持力冲量更大
D. 到达C、D两点时，两个小球的的合外力的冲量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据几何关系，光滑的直轨道长度为
由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
可知，运动时间与无关，则小球同时滑行到圆上的C、D两点，故A错误；
B．由动量定理有
则小球的动量变化率
可知，沿轨道运动小球的动量变化率大，故B错误；
C．根据题意，运动过程中，小球所受支持力冲量为
可知，沿AC轨道运动的小球所受支持力冲量更大，故C错误；
D．两个小球的的合外力的冲量之比为
故D正确。
故选D。
4. 一高层建筑内电梯从静止开始沿竖直方向运行，一个的乘客与电梯一起运动，取向上为正方向，其加速度随时间变化的图像如图所示，。则下列说法正确的是（ ）
A. 时间内电梯内的乘客处于失重状态
B. 时间内电梯对乘客做负功
C. 时电梯对乘客做功的功率为
D. 时间内电梯对乘客做正功
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由图可知，电梯匀加速上升，末，电梯的速度为
加速度为0，则内电梯匀速上升，内，加速度为负，电梯匀减速上升，速度变化量大小为
则末电梯静止，直到，电梯开始加速下降，直到，加速度为0，开始匀速下降
A．时间内电梯内的乘客加速度为0，既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；
B．内，电梯匀减速上升，电梯对乘客做正功，故B错误；
C．时，电梯的速度为，则电梯对乘客的支持力为
则电梯对乘客做功的功率为
故C正确；
D．时间内电梯加速下降，电梯对乘客做负功，故D错误。
故选C。
5. A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为2m，B、D的质量为m，重力加速度为g。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（ ）
A. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零
B. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为
C. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为
D. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为g
【答案】C
【解析】
【详解】AB．突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，将AB整体可得
解得
故AB错误；
CD．初始时由平衡条件可得弹簧的弹力
突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，可知D的受力情况保持不变，则
对C
解得
故C正确，D错误。
故选C。
6. 飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图；I是地月转移轨道，II、III是绕月球运行的椭圆轨道，IV是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道II的远月点和近月点。已知圆轨道IV到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法正确的是（ ）
A. 由I轨道进入II轨道，需在P处向后喷气
B. 在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
C. 由题中已知条件，可以推知月球的密度
D. 在IV轨道上绕月运行的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由I轨道进入II轨道，需要制动减速，需在P处向前喷气。A错误；
B．由
得
P点到月心的距离大于Q点到月心的距离，在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度。B错误；
C．设月球表面有一个质量为的物体，根据万有引力等于重力
在月球表面时，有
得，月球的质量
则地球的平均密度
D． “嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时，有
解得速度大小为
故D正确。
故选CD。
7. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若A和B发生相对滑动，则A将会瞬间滑离。重力加速度为g，现让圆盘转动的角速度从0开始缓慢增加，则（ ）
A. 当时，细线上开始有拉力
B 当时，A即将相对B开始滑动
C. 在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力逐渐增大
D. 在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对AB整体，设细线上的拉力为T1，由牛顿第二定律，则有
当时，代入数据解得
可知当时，细线上已经有拉力，A错误；
B．对小物体A，由牛顿第二定律，则有
当时，代入数据解得
A与B之间的最大静摩擦力
则有小物体A随圆盘转动所需向心力大小等于A受B的最大静摩擦力，可知当时，A即将相对B开始滑动，B正确；
C．对小物体C，由牛顿第二定律，则有
当=时，代入上式可得
对AB整体，当=时，所需要向心力，
AB整体与圆形转盘间的最大静摩擦力
可知此时细线上没有拉力，则小物体C与圆盘间的静摩擦力大小是，由题意可知，当时，则A将会瞬间滑离B，此时B所需向心力
此时细线上的拉力
小物体C所需向心力
此时小物体C与圆盘间的静摩擦力
可知在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力不是逐渐增大，C错误；
D．在增大到后，A已滑离B，对B由牛顿第二定律，则有
对C由牛顿第二定律，则有
可知在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等，D正确。
故选BD。
8. 如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为，斜面光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以足够大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止。现将链条从的位置由静止释放，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 链条与传送带之间的动摩擦因数
B. 释放瞬间链条的加速度为
C. 链条从的位置静止释放，到完全进入传送带的瞬间，速度大小
D. 链条从的某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能一定小于链条和传送带间的摩擦生热
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止，则有
可得，链条与传送带之间的动摩擦因数为
故A正确；
B．链条从的位置由静止释放，则根据牛顿第二定律有
可得，释放瞬间链条的加速度为
故B错误；
C．从x的位置释放瞬间，链条受到的合力为
可知，链条受到的合力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，则链条从的位置静止释放时的合力大小为
链条完全进入传送带的瞬间的合力大小为
根据动能定理可得
解得，链条完全进入传送带的瞬间速度大小为
故C正确；
D．从x的位置释放瞬间，链条受到的摩擦力为
可知，链条受到的摩擦力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，设链条的位移为，则根据功能关系有，从某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能为
设传送带与链条的相对位移为，链条和传送带间摩擦产生的内能为
由上述分析可知，链条受到的合力随着x的增大而增大，则链条运动的加速度随时间的增加而增大，故链条做加速度增大的加速运动，而传送带是匀速转动，其速度与时间关系的大致图像如下图所示
由图可知，传送带与链条的相对位移一定大于链条的位移，则有，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。考生根据要求做答。
9. 一个实验小组用“伏安法”测量某材料的电阻，做实验之前，小组成员先在网上查阅资料，发现该材料的电阻大约在6Ω左右，并设计出用伏安法测电阻的a图、b图两幅原理图，实验室中除了直流电源（电动势为3V，内阻约0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为5Ω）、开关、导线外还有以下实验器材：
A. 电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）
B. 电压表（量程15V，内阻约为10kΩ）
C. 电流表（量程0.6A，内阻为1Ω）
D. 电流表（量程100mA，内阻为0.5Ω）
（1）该实验小组在选择电压表时应选用________（填写器材前面的字母），在选择电流表时应选用________（填写器材前面的字母）。
（2）实验时，分别利用a图和b图，改变滑动变阻器阻值，分别得到两组U和I，利用计算机拟合成如图甲和乙两条直线，请分析乙直线对应的原理图为_______（填“a图”或“b图”）
（3）在c图中，和分别表示甲、乙两直线的函数关系，比较甲、乙两种情况误差后，利用误差较小的一组数据，可得被测电阻的测量值为_______Ω（保留两位有效数字）
【答案】 ①. A ②. C ③. b图 ④. 5.9
【解析】
【详解】（1）[1]电源的电动势为，且该实验采用的是分压式接法，结合电表的选取原则可知，应选择最大量程为3V的电压表，即选择电压表；
[2]当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，待测电阻两端的电压最大，根据直除法，粗略估算可得
即电流表应选择最大量程为0.6A。
（2）[3]可知c图中图线的斜率表示电阻的倒数，即斜率越大，表示的电阻越小，因此可知，乙图线表示的电阻更大，而分析可知，电流表的内阻为，待测电阻的阻值约为，阻值相差不大，因此若要测量误差小，应选择电流表的外接法，避免因电流表分压而使得测量误差增加，显然a电路图测量结果更准确，而b电路图测量结果偏大，因此c图中的乙图线应该对应的是电路图b。
（3）[4]根据以上分析可知，在c图所表示的两条图线中，甲图线所对应的测量结果更准确，而甲图线对应的函数关系为
即该图新的斜率为
而据之前分析可知，图线的斜率表示电阻的倒数，由此可知待测电阻的阻值为
10. 如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为△t，拉力传感器的读数为F。
（1）某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时，记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间△t，测得多组L和△t值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作___________图像（选填“L-”、“L−”或“L-”），该图像的斜率k=___________；
（2）该同学通过实验发现：绳子拉力F做功总大于滑块动能的变化量。若实验数据测量准确，出现该情况的可能原因是___________；
A．钩码质量m未远小于滑块质量M B．滑块运动过程中克服阻力做功
C．气垫导轨没有调节水平 D．没有考虑动滑轮的质量
（3）若用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为△t，则满足关系式___________（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。
【答案】 ①. L− ②. ③. BC##CB ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由动能定理
则
则为了获得线性图像应作图像；
[2]该图像的斜率
（2）[3]A．因此实验中应用了力传感器，则不需要钩码质量m远小于滑块质量M，选项A错误；
B．滑块运动过程中克服阻力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项B正确；
C．气垫导轨没有调节水平，滑块要克服重力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项C正确；
D．因此实验中应用了力传感器，则动滑轮的质量对实验无影响，选项D错误；
故选BC。
（3）[4]拉力对系统做功
W=mgL
滑块的速度
则钩码的速度为
则系统动能的增量
则若运动过程中系统机械能守恒，则满足关系式
11. 如图所示，粗糙水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块（可视为质点）从a点以初速度开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N的水平恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零。已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m，重力加速度g取，，，求：
（1）滑块与水平面间的动摩擦因数；
（2）弹簧的最大弹性势能。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块从到又返回到的过程中，根据动能定理
解得
（2）滑块从到的过程，根据动能定理
又
联立解得
12. 如图所示，质量、长的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：
（1）若，物块滑出木板时，滑块和木板的速度大小；
（2）要使物块不滑离木板，恒力F的取值范围；
（3）若全过程中，滑块与木板摩擦产生的总热量为4J，则恒力F可能的取值是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）或
【解析】
【详解】（1）根据题意，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
联立解得
，
或
，，
由于
该组解不合题意，舍去。
（2）对物块，由牛顿第二定律有
解得
当物块恰不从木板右端滑出时，设木板的加速度为，有
解得
，
对木板有
解得
当物块恰不从木板左端滑出时，对整体
解得
故的取值范围为
（3）两者之间摩擦产生的热量
解得
若物块从木板右端滑出
，
若物块从木板左端滑出，则两者最大的相对位移为，共速时有
解得
物块与木板共速前，对木板有
解得
【物理—选修3-4】
13. 一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播，t=0.01s时的波形如图所示，其中x=1.0m处质点P的振动方程为，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的周期为0.02s
B. 该波的传播速度为50m/s
C. 该波沿x轴正方向传播
D. t=0.01s时，x=2.0m处的质点Q向上振动
E. 从此时刻起，x=2.25m处的质点经过，运动的路程等于cm
【答案】ACE
【解析】
【详解】A．根据质点P的振动方程为可知
故A正确；
B．根据
故B错误；
C．根据质点P的振动方程为可知P点沿y轴正方向振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，故C正确；
D．由于波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点Q向下振动，故D错误；
E．根据图像可知波的传播方程为
x=2.25m处的质点所处的初始位置为
由于P点与Q点振动步调相反，根据图像可设x=2.25m处的质点振动方程为
质点经过所处的位置为
所以质点运动的路程等于cm。
故D正确。
故选ACE。
14. 如图所示，一个折射率、半径为R的玻璃球，O为其圆心。一束光从A点以入射角射入球体内部，光在真空中的传播速度为c、
（1）请通过计算说明光能否从玻璃球表面透出；
（2）光第一次经过A点后，经多次反射后第二次经过A点，求其间光在球内传播的时间。
【答案】（1）能；（2）
【解析】
【详解】（1）当光线由A点发生折射时，令光线的折射角为，有折射率
解得
即
可知，光在出射时的入射角均为30°，由于
故光能从玻璃球表面透出。
（2）光在球体内的传播速度
光在球内传播，如图所示
由几何关系知，光第一次经过点到第二次经过点经过的路程
光第一次经过点到第二次经过点所用的时间为
解得
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Mg-24
第Ⅰ卷
二、选择题：（本题共8小题，每小题6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. 某时刻b车经过a车，同时a车由静止开始运动，从该时刻开始计时，它们的v-t图像如图，已知两车始终在同一直线上运动，且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的（ ）
A. t=1.5s时a车在b车前方
B. 前2s内两辆车运动方向相反
C. 整个过程两车可以相遇两次
D. 整个过程中两车间最大距离为75m
【答案】D
【解析】
【详解】B．由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正，故B错误；
C．由图像可知a车加速时的加速度为
b车的加速度为
由运动学公式，两车相遇时位移相同，有
其中，，，解得
在2s相遇后两车均做匀减速直线运动，减速的加速度相同，则b车再也不能追上a车，故整个过程两车只能相遇一次，故C错误；
A．在时a车追上b车，则t＝1.5s时a车还在b车后方，故A错误；
D．由图像可知，两车速度相等，即在时两车第一次相距最远为
而两车都停下来后第二次距离最远为
故整个过程中两车间最大距离为75m，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，圆弧槽固定在水平地面上，用推力F推动光滑小球由A点向B点缓慢移动，第一次推动过程中，力F的方向始终保持水平；第二次推动过程中，力F的方向始终沿圆弧的切线方向．则下列说法正确的是（ ）
A. 第一次推动过程中，推力F逐渐变大，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小
B. 第一次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力不变，地面对圆弧槽的摩擦力不变
C. 第二次推动过程中，推力F逐渐减小，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小
D. 第二次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，地面对圆弧槽的摩擦力先变大后变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．设小球与O点连线与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，圆弧槽质量为M，圆弧对小球的支持力为N，地面对圆弧槽的支持力为，地面对圆弧槽的摩擦力为f，则第一次推动过程中，对小球受力分析如图所示
小球由A点向B点缓慢移动，可知小球受力平衡，重力和推力合成后，有
小球从A缓慢移动至B点时，θ越来越大，则推力为
可知θ越来越大，推力越来越大；另外支持力为
可知θ越来越大，支持力越来越大，故A错误；
B．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，竖直方向满足
可知，无论θ变化与否，地面对圆弧槽的支持力不变；另外由于整体受力平衡，水平方向满足
由于θ越来越大，推力越来越大，所以地面对圆弧槽的摩擦力越来越大，故B错误；
C．第二次推动过程中，对小球受力分析如图所示
推力F始终与圆弧对小球的支持力N垂直，小球受力平衡，重力和推力合成后，有
θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，故C错误；
D．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，水平方向由平衡关系式
可知地面对圆弧槽的摩擦力先增大后减小；竖直方向由平衡关系式
可知地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，从竖直圆上顶点A到圆周上的C、D两点建两条光滑的直轨道，AB是该圆的直径。让两个质量相同的小球从A点由静止开始分别沿AC、AD滑行到圆上的C、D两点。设AC、AD与AB的夹角分别为和，下列结论正确的是（ ）
A. 沿AD轨道运动的小球先到达圆上
B. 沿AC轨道运动小球的动量变化率大
C. 运动到C、D两点过程中，沿AD轨道运动的小球所受支持力冲量更大
D. 到达C、D两点时，两个小球的的合外力的冲量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据几何关系，光滑的直轨道长度为
由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
可知，运动时间与无关，则小球同时滑行到圆上的C、D两点，故A错误；
B．由动量定理有
则小球的动量变化率
可知，沿轨道运动小球的动量变化率大，故B错误；
C．根据题意，运动过程中，小球所受支持力冲量为
可知，沿AC轨道运动的小球所受支持力冲量更大，故C错误；
D．两个小球的的合外力的冲量之比为
故D正确。
故选D。
4. 一高层建筑内电梯从静止开始沿竖直方向运行，一个的乘客与电梯一起运动，取向上为正方向，其加速度随时间变化的图像如图所示，。则下列说法正确的是（ ）
A. 时间内电梯内的乘客处于失重状态
B. 时间内电梯对乘客做负功
C. 时电梯对乘客做功的功率为
D. 时间内电梯对乘客做正功
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由图可知，电梯匀加速上升，末，电梯的速度为
加速度为0，则内电梯匀速上升，内，加速度为负，电梯匀减速上升，速度变化量大小为
则末电梯静止，直到，电梯开始加速下降，直到，加速度为0，开始匀速下降
A．时间内电梯内的乘客加速度为0，既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；
B．内，电梯匀减速上升，电梯对乘客做正功，故B错误；
C．时，电梯的速度为，则电梯对乘客的支持力为
则电梯对乘客做功的功率为
故C正确；
D．时间内电梯加速下降，电梯对乘客做负功，故D错误。
故选C。
5. A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为2m，B、D的质量为m，重力加速度为g。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（ ）
A. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零
B. 突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为
C. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为
D. 突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为g
【答案】C
【解析】
【详解】AB．突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，将AB整体可得
解得
故AB错误；
CD．初始时由平衡条件可得弹簧的弹力
突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，可知D的受力情况保持不变，则
对C
解得
故C正确，D错误。
故选C。
6. 飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图；I是地月转移轨道，II、III是绕月球运行的椭圆轨道，IV是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道II的远月点和近月点。已知圆轨道IV到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法正确的是（ ）
A. 由I轨道进入II轨道，需在P处向后喷气
B. 在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度
C. 由题中已知条件，可以推知月球的密度
D. 在IV轨道上绕月运行的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由I轨道进入II轨道，需要制动减速，需在P处向前喷气。A错误；
B．由
得
P点到月心的距离大于Q点到月心的距离，在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度。B错误；
C．设月球表面有一个质量为的物体，根据万有引力等于重力
在月球表面时，有
得，月球的质量
则地球的平均密度
D． “嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时，有
解得速度大小为
故D正确。
故选CD。
7. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若A和B发生相对滑动，则A将会瞬间滑离。重力加速度为g，现让圆盘转动的角速度从0开始缓慢增加，则（ ）
A. 当时，细线上开始有拉力
B 当时，A即将相对B开始滑动
C. 在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力逐渐增大
D. 在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．对AB整体，设细线上的拉力为T1，由牛顿第二定律，则有
当时，代入数据解得
可知当时，细线上已经有拉力，A错误；
B．对小物体A，由牛顿第二定律，则有
当时，代入数据解得
A与B之间的最大静摩擦力
则有小物体A随圆盘转动所需向心力大小等于A受B的最大静摩擦力，可知当时，A即将相对B开始滑动，B正确；
C．对小物体C，由牛顿第二定律，则有
当=时，代入上式可得
对AB整体，当=时，所需要向心力，
AB整体与圆形转盘间的最大静摩擦力
可知此时细线上没有拉力，则小物体C与圆盘间的静摩擦力大小是，由题意可知，当时，则A将会瞬间滑离B，此时B所需向心力
此时细线上的拉力
小物体C所需向心力
此时小物体C与圆盘间的静摩擦力
可知在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力不是逐渐增大，C错误；
D．在增大到后，A已滑离B，对B由牛顿第二定律，则有
对C由牛顿第二定律，则有
可知在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等，D正确。
故选BD。
8. 如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为，斜面光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以足够大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止。现将链条从的位置由静止释放，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 链条与传送带之间的动摩擦因数
B. 释放瞬间链条的加速度为
C. 链条从的位置静止释放，到完全进入传送带的瞬间，速度大小
D. 链条从的某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能一定小于链条和传送带间的摩擦生热
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止，则有
可得，链条与传送带之间的动摩擦因数为
故A正确；
B．链条从的位置由静止释放，则根据牛顿第二定律有
可得，释放瞬间链条的加速度为
故B错误；
C．从x的位置释放瞬间，链条受到的合力为
可知，链条受到的合力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，则链条从的位置静止释放时的合力大小为
链条完全进入传送带的瞬间的合力大小为
根据动能定理可得
解得，链条完全进入传送带的瞬间速度大小为
故C正确；
D．从x的位置释放瞬间，链条受到的摩擦力为
可知，链条受到的摩擦力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，设链条的位移为，则根据功能关系有，从某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能为
设传送带与链条的相对位移为，链条和传送带间摩擦产生的内能为
由上述分析可知，链条受到的合力随着x的增大而增大，则链条运动的加速度随时间的增加而增大，故链条做加速度增大的加速运动，而传送带是匀速转动，其速度与时间关系的大致图像如下图所示
由图可知，传送带与链条的相对位移一定大于链条的位移，则有，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。考生根据要求做答。
9. 一个实验小组用“伏安法”测量某材料的电阻，做实验之前，小组成员先在网上查阅资料，发现该材料的电阻大约在6Ω左右，并设计出用伏安法测电阻的a图、b图两幅原理图，实验室中除了直流电源（电动势为3V，内阻约0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为5Ω）、开关、导线外还有以下实验器材：
A. 电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）
B. 电压表（量程15V，内阻约为10kΩ）
C. 电流表（量程0.6A，内阻为1Ω）
D. 电流表（量程100mA，内阻为0.5Ω）
（1）该实验小组在选择电压表时应选用________（填写器材前面的字母），在选择电流表时应选用________（填写器材前面的字母）。
（2）实验时，分别利用a图和b图，改变滑动变阻器阻值，分别得到两组U和I，利用计算机拟合成如图甲和乙两条直线，请分析乙直线对应的原理图为_______（填“a图”或“b图”）
（3）在c图中，和分别表示甲、乙两直线的函数关系，比较甲、乙两种情况误差后，利用误差较小的一组数据，可得被测电阻的测量值为_______Ω（保留两位有效数字）
【答案】 ①. A ②. C ③. b图 ④. 5.9
【解析】
【详解】（1）[1]电源的电动势为，且该实验采用的是分压式接法，结合电表的选取原则可知，应选择最大量程为3V的电压表，即选择电压表；
[2]当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，待测电阻两端的电压最大，根据直除法，粗略估算可得
即电流表应选择最大量程为0.6A。
（2）[3]可知c图中图线的斜率表示电阻的倒数，即斜率越大，表示的电阻越小，因此可知，乙图线表示的电阻更大，而分析可知，电流表的内阻为，待测电阻的阻值约为，阻值相差不大，因此若要测量误差小，应选择电流表的外接法，避免因电流表分压而使得测量误差增加，显然a电路图测量结果更准确，而b电路图测量结果偏大，因此c图中的乙图线应该对应的是电路图b。
（3）[4]根据以上分析可知，在c图所表示的两条图线中，甲图线所对应的测量结果更准确，而甲图线对应的函数关系为
即该图新的斜率为
而据之前分析可知，图线的斜率表示电阻的倒数，由此可知待测电阻的阻值为
10. 如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为△t，拉力传感器的读数为F。
（1）某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时，记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间△t，测得多组L和△t值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作___________图像（选填“L-”、“L−”或“L-”），该图像的斜率k=___________；
（2）该同学通过实验发现：绳子拉力F做功总大于滑块动能的变化量。若实验数据测量准确，出现该情况的可能原因是___________；
A．钩码质量m未远小于滑块质量M B．滑块运动过程中克服阻力做功
C．气垫导轨没有调节水平 D．没有考虑动滑轮的质量
（3）若用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为△t，则满足关系式___________（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。
【答案】 ①. L− ②. ③. BC##CB ④.
【解析】
【详解】（1）[1]由动能定理
则
则为了获得线性图像应作图像；
[2]该图像的斜率
（2）[3]A．因此实验中应用了力传感器，则不需要钩码质量m远小于滑块质量M，选项A错误；
B．滑块运动过程中克服阻力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项B正确；
C．气垫导轨没有调节水平，滑块要克服重力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项C正确；
D．因此实验中应用了力传感器，则动滑轮的质量对实验无影响，选项D错误；
故选BC。
（3）[4]拉力对系统做功
W=mgL
滑块的速度
则钩码的速度为
则系统动能的增量
则若运动过程中系统机械能守恒，则满足关系式
11. 如图所示，粗糙水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块（可视为质点）从a点以初速度开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N的水平恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零。已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m，重力加速度g取，，，求：
（1）滑块与水平面间的动摩擦因数；
（2）弹簧的最大弹性势能。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块从到又返回到的过程中，根据动能定理
解得
（2）滑块从到的过程，根据动能定理
又
联立解得
12. 如图所示，质量、长的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：
（1）若，物块滑出木板时，滑块和木板的速度大小；
（2）要使物块不滑离木板，恒力F的取值范围；
（3）若全过程中，滑块与木板摩擦产生的总热量为4J，则恒力F可能的取值是多少？
【答案】（1），；（2）；（3）或
【解析】
【详解】（1）根据题意，由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
联立解得
，
或
，，
由于
该组解不合题意，舍去。
（2）对物块，由牛顿第二定律有
解得
当物块恰不从木板右端滑出时，设木板的加速度为，有
解得
，
对木板有
解得
当物块恰不从木板左端滑出时，对整体
解得
故的取值范围为
（3）两者之间摩擦产生的热量
解得
若物块从木板右端滑出
，
若物块从木板左端滑出，则两者最大的相对位移为，共速时有
解得
物块与木板共速前，对木板有
解得
【物理—选修3-4】
13. 一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播，t=0.01s时的波形如图所示，其中x=1.0m处质点P的振动方程为，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的周期为0.02s
B. 该波的传播速度为50m/s
C. 该波沿x轴正方向传播
D. t=0.01s时，x=2.0m处的质点Q向上振动
E. 从此时刻起，x=2.25m处的质点经过，运动的路程等于cm
【答案】ACE
【解析】
【详解】A．根据质点P的振动方程为可知
故A正确；
B．根据
故B错误；
C．根据质点P的振动方程为可知P点沿y轴正方向振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，故C正确；
D．由于波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点Q向下振动，故D错误；
E．根据图像可知波的传播方程为
x=2.25m处的质点所处的初始位置为
由于P点与Q点振动步调相反，根据图像可设x=2.25m处的质点振动方程为
质点经过所处的位置为
所以质点运动的路程等于cm。
故D正确。
故选ACE。
14. 如图所示，一个折射率、半径为R的玻璃球，O为其圆心。一束光从A点以入射角射入球体内部，光在真空中的传播速度为c、
（1）请通过计算说明光能否从玻璃球表面透出；
（2）光第一次经过A点后，经多次反射后第二次经过A点，求其间光在球内传播的时间。
【答案】（1）能；（2）
【解析】
【详解】（1）当光线由A点发生折射时，令光线的折射角为，有折射率
解得
即
可知，光在出射时的入射角均为30°，由于
故光能从玻璃球表面透出。
（2）光在球体内的传播速度
光在球内传播，如图所示
由几何关系知，光第一次经过点到第二次经过点经过的路程
光第一次经过点到第二次经过点所用的时间为
解得
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