还剩18页未读，
继续阅读
2024届四川省绵阳中学高三上期测试（二）物理试题（解析版）
展开
这是一份2024届四川省绵阳中学高三上期测试（二）物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第I卷
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0分。
1. 如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（ ）
A. 外力F大小不变
B. 轻杆对小球的作用力大小不变
C. 地面对木板的支持力逐渐变小
D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大
答案：B
解析：AB．令杆长为L，杆中弹力为N，长为x，长为h，对小球进行受力分析，根据相似三角形有
解得
，
当小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方时，x减小，可知外力F大小减小，轻杆对小球的作用力大小不变，故A错误，B正确；
CD．令轻杆与水平方向夹角，对木板B分析有
，
根据上述，轻杆 弹力大小N不变，增大，则增大，减小，即地面对木板的支持力逐渐变大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，即CD错误。
故选B。
2. 如图所示，光滑斜面上叠放着A、B两物体，B物体上表面水平。两物体一起以一定的初速度沿斜面上滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体A的机械能不变
B. 物体B对A的支持力不做功
C. 物块A受到水平向右的摩擦力
D. 物体B对物体A的摩擦力做正功
答案：A
解析：设A质量为m，B质量为M，对A、B组成的系统受力分析，受到向下的重力和垂直斜面的支持力，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下。
A．根据牛顿第二定律，得A受到的合力为
单独对A受力分析，如图：
则支持力和摩擦力的合力方向垂直斜面，大小等于，下滑过程不做功，只有重力做功，故A的机械能不变，故A正确；
B．B对A的支持力方向向上，与运动方向夹角小于，则B对A的支持力做正功，故B错误；
C．单独对A分析，因A有沿斜面向下的加速度，故B给A的摩擦力水平向左，故C错误；
D．物体B对物体A的摩擦力与v方向夹角大于，则B对A的摩擦力做负功，故D错误。
故选A。
3. 如甲、乙两车从相距120m的两地相向运动，它们的v—t图像如图所示，忽略车掉头所需时间，下列对车运动状况的描述正确的是（ ）
A. 3s末，乙车改变运动方向
B. 甲、乙两车速度相等时，相距最远
C. 乙车运动的加速度大小总比甲车的大
D. 甲乙两车最终能相遇
答案：C
解析：A．在内乙车的速度一直为正，则在3s末，乙车不改变运动方向，故A错误；
BD．在内甲乙两车向相反方向运动，距离越来越远，在时乙车的速度减为零，然后反向加速运动，在时，甲车反向加速运动，甲乙两车距离越来越远，即甲乙两车最终不能相遇，故BD错误；
C．v—t图像斜率代表加速度，乙车图像斜率绝对值总比甲车图像斜率绝对值大，则乙车运动的加速度大小总比甲车的大，故C正确。
故选C。
4. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角（重力加速为g），则下列叙述正确的是（ ）
A. 弹簧弹力为
B. A球质量为
C. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
D. 剪短OA绳子的瞬间B的加速度大小为g
答案：B
解析：ABC．对小球A、B受力分析，如图所示
对小球B受重力、绳子的拉力和弹簧的弹力而处于平衡状态，由共点力平衡条件和几何知识，可得
，
对小球A可知，OA与竖直方向成角，OA长度与半圆柱体半径相等，则有半径与竖直方向夹角为，由共点力平衡条件和平行四边形定则，可得
，
解得
则有光滑半圆柱体对A球支持力的大小为
故AC错误，B正确；
D．剪短OA绳子的瞬间
弹簧的弹力不能突变，小球B受的合力大小为，由牛顿第二定律可得，B的加速度大小为
故D错误。
故选B。
5. 在成都举行第31届世界大学生夏季运动会男子3米跳板决赛中，中国选手包揽冠亚军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在入水前做自由落体运动B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在的位移大小为D. 运动员在的平均速度大小为
答案：D
解析：A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；
B．运动员在时速度为0，运动到最低点，即入水最深处，故B错误；
C．时运动员的速度为
若运动员在内做匀减速运动，图像如图所示
由图像中面积表位移可知，此时，运动员在内的位移为
则运动员在内的实际位移小于，故C错误；
D．由图可知，运动员在的平均速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 一玩具车正跟随水平传送带向右做匀速直线运动。现沿传送带运动的方向建立x轴，垂直于传送带运动的方向建立y轴，原点为O，俯视图如图甲所示，PQ、分别为传送带的上、下边界。则（ ）
A. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车到达边界PQ时速度与边界PQ垂直
B. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车到达边界PQ前的运动为匀速直线运动
C. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀加速直线运动，则玩具车可能出现图乙中的轨迹
D. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀减速直线运动，则玩具车可能出现图乙中的轨迹
答案：BC
解析：AB．若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车实际运动为沿y轴正方向的匀速直线运动与沿x轴正方向的匀速直线运动的合运动，而合运动的速度方向夹在两个分运动的速度方向之间，即玩具车到达边界PQ时速度与边界PQ不可能垂直，而因为两个分运动方向玩具车所受合力均为零，则可知合运动也为匀速直线运动，故A错误，B正确；
CD．图乙所示玩具车的轨迹为曲线，即玩具车做曲线运动，而曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，若同时让玩具车沿y轴正方向做匀加速直线运动，则玩具汽车所受合外力沿轴正方向，符合图乙所示运动轨迹，若同时让玩具车沿y轴正方向做匀减速直线运动，则合力方向沿y轴负方向，不可能出现图乙所示运动轨迹，故C正确，D错误。
故选BC。
7. 如图，倾角为的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板C相连，另一端与物体A相连。A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连，滑轮左侧细线始终与斜面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为
B. 物体B下落至最低点时，A和弹簧组成的系统机械能最大
C. 物体A的速度最大时弹簧的形变量为
D. 物体A的最大速度为
答案：ABD
解析：A．设释放B前弹簧的压缩量为，对A有
刚释放B瞬间，最A、B．组成的系统有
解得
此时对B有
解得
故A正确；
B．对于A和弹簧组成的系统，绳子拉力对A做的功等于该系统机械能的改变量，从被释放到B下落至最低点时，绳子拉力对A做的正功最多，所以此时A和弹簧组成系统的机械能最大。故B正确；
CD．由前面方程可解得
A上升过程中，当A和B整体的加速度为0时速度达到最大值，设此时弹簧的拉伸量为x，对A、B整体有
解得
所以此时弹簧弹性势能与初始位置时相同。对A、B和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有
解得
故C错误；D正确。
故选ABD。
8. 如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧原长为0.6mB. 小球刚接触弹簧时的动能为0.45J
C. 小球在下落过程中受到的风力为0.1ND. 小球的最大加速度大小为
答案：BC
解析：A．取地面为零势能参考面，根据图像可知小球初状态的重力势能为
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落开始接触弹簧；则弹簧的原长为
选项A错误；
C．由图乙可知小球速度减为0时小球下落
根据功能关系有
解得
选项C正确；
B．小球刚接触弹簧时，小球下落了=0.5m，则根据动能定理有
解得
选项B正确。
D．弹簧压缩量最大时，弹性势能最大
则劲度系数
加速度
故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某兴趣小组的同学测得弹簧、弹力的大小F和弹簧长度的关系如图甲所示，则由图线可知：
（1）弹簧a、b的劲度系数为ka_______kb（选填“>”，“=”，“<”）；
（2）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案：
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______（选填“乙”或“丙”）更合理；
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N，弹簧测力计b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为5.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。
答案： ①. > ②. 乙 ③. 0.2
解析：（1）[1]图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则由图斜率知道
（2）[2]乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计、由于在不断地运动，且可能为变速运动，所以示数可能会变化，读数也不等于滑动摩擦力，弹簧测力计a是不动的，平衡状态，指针稳定，所以乙方案更合理；
[3]由于弹簧测力计a示数为，所以A、B间的动摩擦因数
10. 某同学们设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出重物A、B的质量m1和m2（A的质量含挡光片），用20分度游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d。示数如图所示：则游标卡尺的示数为______mm。
②将重物A、B用轻绳按图示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出______到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落：
A.A的上表面 B.A的下表面 C.挡光片中心
（2）如果系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为______（用质量m1、m2，重力加速度为g，经过光电门的时间为，挡光片的宽度d和距离h表示）。
（3）若实验选用合适的物块，使A、B的质量均为m，挡光片中心经过光电门的速度用v表示，距离用h表示，仍释放物块B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有______（已知重力加速度为g）。
答案： ①. 10.55 ②. C ③. ④.
解析：（1）①[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
②[2]该实验要验证的是A、B组成的系统机械能守恒，光电门用来测量重物A的速率，计算系统增加的动能，而系统减少的重力势能要测量的是系统初始位置到光电门的高度差，故应测量的是挡光片中心到光电门中心的竖直距离。
故选C。
（2）[3]由光电门测速原理，重物A通过光电门的速率为
重物B的速率为
如果系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为
联立整理得
（3）[4]A、B的质量均为m，速度为v，若系统的机械能守恒，则满足上述表达式，由（2）中表达式有
解得
11. 如图所示，一个质量为的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为，且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力。求：，求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。
答案：（1）；（2）8N，方向竖直向下
解析：（1）小球从A点到B点，做平抛运动，在B点时，速度分解如图所示
有
代入数据求得
（2）小球从D点飞出，恰好落在B点，有
代入数据求得
在D点，根据牛顿第二定律可得
求得
负号表示管壁对小球的支持力方向与重力方向相反，即竖直向上，根据牛顿第三定律，可得小球对轨道的作用力大小为8N，方向竖直向下。
12. 如图质量为M=1kg的薄板静止放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1。现将质量为m=0.5kg的电动摇控小车（可视为质点）置于板的左端处于静止，车与板间动摩擦因数μ2=0.4，车的额定功率P0=6W。某时刻通过摇控启动小车，车由静止开始运动，车的牵引力与速度的关系图像如图所示。经时间2s车的速度达到最大；又经时间4s关闭车的电源，最后车与板都停止下来，且在运动中车未离开板。不计空气阻力，g=10m/s2。试求：
（1）小车获得的最大速度；
（2）板至少多长；
（3）整个过程中板运动距离s以及全过程中因摩擦所产生的热量Q。
答案：（1）3m/s；（2）6.375m；（3）13.5m，33J
解析：（1）车的速度最大时，车的合力为零，则此时的牵引力
F=f=μ2mg=2N
速度达到最大时
解得最大速度
（2）由图可知，车先开始做匀加速运动，加速度为a1，运动的时间为t1，则
解得
a1=2m/s2
车的功率达到额定功率时的速度为
时间
运动的位移
接着车在t2=1s内做变加速运动，功率不变，运动的位移，由动能定理得
解得
而板由静止开始做匀加速运动，加速度为a2，则
解得
在时间t=2s时，板的速度
此后小车做匀速运动，板仍然做匀加速运动，加速度不变，再经时间t3车与板的速度相等
解得
当关闭车的电源时，车与板的速度刚好相等，以后车与板间不在发生相对运动。
车在t3=4s运动的位移
板运动的位移
板的长度
（3）关闭车的电源后车与板一起做减速运动，加速度为a3，则
由vM=3m/s，结合运动学公式
解得此后板运动的距离
x5=4.5m
整个过程中板运动的位移
全过程中所产生的热Q，由能量守恒得
其中x1=1m，t=5s ，解得
Q=33J
（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，则每科按所做的第一题计分。
【选修3—3】
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 气体的内能包括气体分子的重力势能
B. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
答案：BCE
解析：A．气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C．由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D．液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故选BCE。
14. 长玻璃管开口向上竖直放置，管内两段水银柱封闭两段空气柱A、B，水银柱C上端与管口平齐，下 端是一个厚度不计的轻质活塞P，水银柱D的长度，当环境温度时，空气柱B的长度为，如图所示；现将空气柱B浸入温水中，对水加热，当水温缓慢升高到时，活塞P 上的水银刚好全部排出玻璃管外，如图所示，此时空气柱B的长度，大气压强，求 水银柱C的长度及空气柱A在图状态时的长度。（结果保留三位有效数字）
答案：，
解析：对空气柱B，温度为
时，压强
温度为
时，压强为
由理想气体状态方程得
解得
对空气柱A，在图中状态时，压强为
水银柱C全部排出管外时，压强为
空气柱长度
其中
由玻意耳定律得
解得
【选修3—4】
15. 2023年2月6日，土耳其发生7.8级地震，震源深度为。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为，已知波沿轴正方向传播，某时刻刚好传到处，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过
B. 从波传到处开始计时，经过位于处的质点加速度最小
C. 波的周期为
D. 波动图像上点此时速度方向沿轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小
E. 从波传到处开始，经过点的波动状态传播到点
答案：BCE
解析：A．波的传播过程中波源不随波而迁移，故A错误；
B．从波传到处开始计时，波传到处所用时间为
此时位于处的质点从平衡位置刚开始振动，可知其加速度为零（最小），故B正确；
C．从波形图知波长，则周期为
故C正确；
D．此时刻质点沿轴的负方向运动，在极短时间内，其速度逐渐增大，动能增大，故D错误；
E．从波传到处开始，点的波动状态传播到点所用时间为
故E正确。
故选BCE。
16. 如图所示，有一个半径为的环状光源，其表面可以朝各个方向发光，现将环状光源封装在一个半球形透明介质的底部，环状光源的圆心与球心重合。半球形介质的折射率为1.5，为使环状光源发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，求球半径的取值范围？
答案：
解析：由于环状线光源关于点具有旋转对称性，因此只需研究光源上其中一个点光源的情况即可。不妨研究环状线光源上的点，在球面上任意取一点，连接、，设，入射角为，如图所示
在中由正弦定理可得
一定时，当，入射角取最大值，则有
设临界角为，根据
由题意可得
联立解得
第I卷
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0分。
1. 如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（ ）
A. 外力F大小不变
B. 轻杆对小球的作用力大小不变
C. 地面对木板的支持力逐渐变小
D. 地面对木板的摩擦力逐渐增大
答案：B
解析：AB．令杆长为L，杆中弹力为N，长为x，长为h，对小球进行受力分析，根据相似三角形有
解得
，
当小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方时，x减小，可知外力F大小减小，轻杆对小球的作用力大小不变，故A错误，B正确；
CD．令轻杆与水平方向夹角，对木板B分析有
，
根据上述，轻杆 弹力大小N不变，增大，则增大，减小，即地面对木板的支持力逐渐变大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，即CD错误。
故选B。
2. 如图所示，光滑斜面上叠放着A、B两物体，B物体上表面水平。两物体一起以一定的初速度沿斜面上滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体A的机械能不变
B. 物体B对A的支持力不做功
C. 物块A受到水平向右的摩擦力
D. 物体B对物体A的摩擦力做正功
答案：A
解析：设A质量为m，B质量为M，对A、B组成的系统受力分析，受到向下的重力和垂直斜面的支持力，由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下。
A．根据牛顿第二定律，得A受到的合力为
单独对A受力分析，如图：
则支持力和摩擦力的合力方向垂直斜面，大小等于，下滑过程不做功，只有重力做功，故A的机械能不变，故A正确；
B．B对A的支持力方向向上，与运动方向夹角小于，则B对A的支持力做正功，故B错误；
C．单独对A分析，因A有沿斜面向下的加速度，故B给A的摩擦力水平向左，故C错误；
D．物体B对物体A的摩擦力与v方向夹角大于，则B对A的摩擦力做负功，故D错误。
故选A。
3. 如甲、乙两车从相距120m的两地相向运动，它们的v—t图像如图所示，忽略车掉头所需时间，下列对车运动状况的描述正确的是（ ）
A. 3s末，乙车改变运动方向
B. 甲、乙两车速度相等时，相距最远
C. 乙车运动的加速度大小总比甲车的大
D. 甲乙两车最终能相遇
答案：C
解析：A．在内乙车的速度一直为正，则在3s末，乙车不改变运动方向，故A错误；
BD．在内甲乙两车向相反方向运动，距离越来越远，在时乙车的速度减为零，然后反向加速运动，在时，甲车反向加速运动，甲乙两车距离越来越远，即甲乙两车最终不能相遇，故BD错误；
C．v—t图像斜率代表加速度，乙车图像斜率绝对值总比甲车图像斜率绝对值大，则乙车运动的加速度大小总比甲车的大，故C正确。
故选C。
4. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角（重力加速为g），则下列叙述正确的是（ ）
A. 弹簧弹力为
B. A球质量为
C. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
D. 剪短OA绳子的瞬间B的加速度大小为g
答案：B
解析：ABC．对小球A、B受力分析，如图所示
对小球B受重力、绳子的拉力和弹簧的弹力而处于平衡状态，由共点力平衡条件和几何知识，可得
，
对小球A可知，OA与竖直方向成角，OA长度与半圆柱体半径相等，则有半径与竖直方向夹角为，由共点力平衡条件和平行四边形定则，可得
，
解得
则有光滑半圆柱体对A球支持力的大小为
故AC错误，B正确；
D．剪短OA绳子的瞬间
弹簧的弹力不能突变，小球B受的合力大小为，由牛顿第二定律可得，B的加速度大小为
故D错误。
故选B。
5. 在成都举行第31届世界大学生夏季运动会男子3米跳板决赛中，中国选手包揽冠亚军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的轨迹视为直线，取竖直向下为正方向。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员在入水前做自由落体运动B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在的位移大小为D. 运动员在的平均速度大小为
答案：D
解析：A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；
B．运动员在时速度为0，运动到最低点，即入水最深处，故B错误；
C．时运动员的速度为
若运动员在内做匀减速运动，图像如图所示
由图像中面积表位移可知，此时，运动员在内的位移为
则运动员在内的实际位移小于，故C错误；
D．由图可知，运动员在的平均速度大小为
故D正确。
故选D。
6. 一玩具车正跟随水平传送带向右做匀速直线运动。现沿传送带运动的方向建立x轴，垂直于传送带运动的方向建立y轴，原点为O，俯视图如图甲所示，PQ、分别为传送带的上、下边界。则（ ）
A. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车到达边界PQ时速度与边界PQ垂直
B. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车到达边界PQ前的运动为匀速直线运动
C. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀加速直线运动，则玩具车可能出现图乙中的轨迹
D. 若同时让玩具车沿y轴正方向做匀减速直线运动，则玩具车可能出现图乙中的轨迹
答案：BC
解析：AB．若同时让玩具车沿y轴正方向做匀速直线运动，则玩具车实际运动为沿y轴正方向的匀速直线运动与沿x轴正方向的匀速直线运动的合运动，而合运动的速度方向夹在两个分运动的速度方向之间，即玩具车到达边界PQ时速度与边界PQ不可能垂直，而因为两个分运动方向玩具车所受合力均为零，则可知合运动也为匀速直线运动，故A错误，B正确；
CD．图乙所示玩具车的轨迹为曲线，即玩具车做曲线运动，而曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，且合外力指向轨迹的凹侧面，若同时让玩具车沿y轴正方向做匀加速直线运动，则玩具汽车所受合外力沿轴正方向，符合图乙所示运动轨迹，若同时让玩具车沿y轴正方向做匀减速直线运动，则合力方向沿y轴负方向，不可能出现图乙所示运动轨迹，故C正确，D错误。
故选BC。
7. 如图，倾角为的光滑斜面固定在水平桌面上，轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板C相连，另一端与物体A相连。A上端连接一轻质细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连，滑轮左侧细线始终与斜面平行。开始时托住B，A静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为
B. 物体B下落至最低点时，A和弹簧组成的系统机械能最大
C. 物体A的速度最大时弹簧的形变量为
D. 物体A的最大速度为
答案：ABD
解析：A．设释放B前弹簧的压缩量为，对A有
刚释放B瞬间，最A、B．组成的系统有
解得
此时对B有
解得
故A正确；
B．对于A和弹簧组成的系统，绳子拉力对A做的功等于该系统机械能的改变量，从被释放到B下落至最低点时，绳子拉力对A做的正功最多，所以此时A和弹簧组成系统的机械能最大。故B正确；
CD．由前面方程可解得
A上升过程中，当A和B整体的加速度为0时速度达到最大值，设此时弹簧的拉伸量为x，对A、B整体有
解得
所以此时弹簧弹性势能与初始位置时相同。对A、B和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律有
解得
故C错误；D正确。
故选ABD。
8. 如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧原长为0.6mB. 小球刚接触弹簧时的动能为0.45J
C. 小球在下落过程中受到的风力为0.1ND. 小球的最大加速度大小为
答案：BC
解析：A．取地面为零势能参考面，根据图像可知小球初状态的重力势能为
图乙中的图线②表示弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系，由此可知小球下落开始接触弹簧；则弹簧的原长为
选项A错误；
C．由图乙可知小球速度减为0时小球下落
根据功能关系有
解得
选项C正确；
B．小球刚接触弹簧时，小球下落了=0.5m，则根据动能定理有
解得
选项B正确。
D．弹簧压缩量最大时，弹性势能最大
则劲度系数
加速度
故D错误。
故选BC。
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某兴趣小组的同学测得弹簧、弹力的大小F和弹簧长度的关系如图甲所示，则由图线可知：
（1）弹簧a、b的劲度系数为ka_______kb（选填“>”，“=”，“<”）；
（2）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两位同学分别设计了如图乙、丙所示的两种方案：
①为了用某一弹簧测力计的示数表示两木块A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案_______（选填“乙”或“丙”）更合理；
②若两木块A和B的重力分别为10.0N和25.0N，当木块A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N，弹簧测力计b的示数为14.0N，弹簧测力计c的示数为5.0N，则两木块A和B间的动摩擦因数为_______。
答案： ①. > ②. 乙 ③. 0.2
解析：（1）[1]图像的斜率等于弹簧的劲度系数，则由图斜率知道
（2）[2]乙丙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计、由于在不断地运动，且可能为变速运动，所以示数可能会变化，读数也不等于滑动摩擦力，弹簧测力计a是不动的，平衡状态，指针稳定，所以乙方案更合理；
[3]由于弹簧测力计a示数为，所以A、B间的动摩擦因数
10. 某同学们设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①用天平分别测出重物A、B的质量m1和m2（A的质量含挡光片），用20分度游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d。示数如图所示：则游标卡尺的示数为______mm。
②将重物A、B用轻绳按图示连接，跨放在轻质定滑轮上，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出______到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落：
A.A的上表面 B.A的下表面 C.挡光片中心
（2）如果系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为______（用质量m1、m2，重力加速度为g，经过光电门的时间为，挡光片的宽度d和距离h表示）。
（3）若实验选用合适的物块，使A、B的质量均为m，挡光片中心经过光电门的速度用v表示，距离用h表示，仍释放物块B使其由静止开始下落，若系统的机械能守恒，则有______（已知重力加速度为g）。
答案： ①. 10.55 ②. C ③. ④.
解析：（1）①[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
②[2]该实验要验证的是A、B组成的系统机械能守恒，光电门用来测量重物A的速率，计算系统增加的动能，而系统减少的重力势能要测量的是系统初始位置到光电门的高度差，故应测量的是挡光片中心到光电门中心的竖直距离。
故选C。
（2）[3]由光电门测速原理，重物A通过光电门的速率为
重物B的速率为
如果系统（重物A、B）的机械能守恒，应满足的关系式为
联立整理得
（3）[4]A、B的质量均为m，速度为v，若系统的机械能守恒，则满足上述表达式，由（2）中表达式有
解得
11. 如图所示，一个质量为的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为，且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角，不计空气阻力。求：，求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。
答案：（1）；（2）8N，方向竖直向下
解析：（1）小球从A点到B点，做平抛运动，在B点时，速度分解如图所示
有
代入数据求得
（2）小球从D点飞出，恰好落在B点，有
代入数据求得
在D点，根据牛顿第二定律可得
求得
负号表示管壁对小球的支持力方向与重力方向相反，即竖直向上，根据牛顿第三定律，可得小球对轨道的作用力大小为8N，方向竖直向下。
12. 如图质量为M=1kg的薄板静止放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1。现将质量为m=0.5kg的电动摇控小车（可视为质点）置于板的左端处于静止，车与板间动摩擦因数μ2=0.4，车的额定功率P0=6W。某时刻通过摇控启动小车，车由静止开始运动，车的牵引力与速度的关系图像如图所示。经时间2s车的速度达到最大；又经时间4s关闭车的电源，最后车与板都停止下来，且在运动中车未离开板。不计空气阻力，g=10m/s2。试求：
（1）小车获得的最大速度；
（2）板至少多长；
（3）整个过程中板运动距离s以及全过程中因摩擦所产生的热量Q。
答案：（1）3m/s；（2）6.375m；（3）13.5m，33J
解析：（1）车的速度最大时，车的合力为零，则此时的牵引力
F=f=μ2mg=2N
速度达到最大时
解得最大速度
（2）由图可知，车先开始做匀加速运动，加速度为a1，运动的时间为t1，则
解得
a1=2m/s2
车的功率达到额定功率时的速度为
时间
运动的位移
接着车在t2=1s内做变加速运动，功率不变，运动的位移，由动能定理得
解得
而板由静止开始做匀加速运动，加速度为a2，则
解得
在时间t=2s时，板的速度
此后小车做匀速运动，板仍然做匀加速运动，加速度不变，再经时间t3车与板的速度相等
解得
当关闭车的电源时，车与板的速度刚好相等，以后车与板间不在发生相对运动。
车在t3=4s运动的位移
板运动的位移
板的长度
（3）关闭车的电源后车与板一起做减速运动，加速度为a3，则
由vM=3m/s，结合运动学公式
解得此后板运动的距离
x5=4.5m
整个过程中板运动的位移
全过程中所产生的热Q，由能量守恒得
其中x1=1m，t=5s ，解得
Q=33J
（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，则每科按所做的第一题计分。
【选修3—3】
13. 下列有关热学说法正确的是（ ）
A. 气体的内能包括气体分子的重力势能
B. 布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C. 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D. 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
答案：BCE
解析：A．气体的内能等于气体内所有分子动能和分子势能之和，但不包括分子的重力势能。故A错误；
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动。故B正确；
C．由热平衡定律可知：如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。故C正确；
D．液体中的扩散现象是液体分子的无规则运动形成的。故D错误；
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石。故E正确。
故选BCE。
14. 长玻璃管开口向上竖直放置，管内两段水银柱封闭两段空气柱A、B，水银柱C上端与管口平齐，下 端是一个厚度不计的轻质活塞P，水银柱D的长度，当环境温度时，空气柱B的长度为，如图所示；现将空气柱B浸入温水中，对水加热，当水温缓慢升高到时，活塞P 上的水银刚好全部排出玻璃管外，如图所示，此时空气柱B的长度，大气压强，求 水银柱C的长度及空气柱A在图状态时的长度。（结果保留三位有效数字）
答案：，
解析：对空气柱B，温度为
时，压强
温度为
时，压强为
由理想气体状态方程得
解得
对空气柱A，在图中状态时，压强为
水银柱C全部排出管外时，压强为
空气柱长度
其中
由玻意耳定律得
解得
【选修3—4】
15. 2023年2月6日，土耳其发生7.8级地震，震源深度为。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为，已知波沿轴正方向传播，某时刻刚好传到处，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过
B. 从波传到处开始计时，经过位于处的质点加速度最小
C. 波的周期为
D. 波动图像上点此时速度方向沿轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小
E. 从波传到处开始，经过点的波动状态传播到点
答案：BCE
解析：A．波的传播过程中波源不随波而迁移，故A错误；
B．从波传到处开始计时，波传到处所用时间为
此时位于处的质点从平衡位置刚开始振动，可知其加速度为零（最小），故B正确；
C．从波形图知波长，则周期为
故C正确；
D．此时刻质点沿轴的负方向运动，在极短时间内，其速度逐渐增大，动能增大，故D错误；
E．从波传到处开始，点的波动状态传播到点所用时间为
故E正确。
故选BCE。
16. 如图所示，有一个半径为的环状光源，其表面可以朝各个方向发光，现将环状光源封装在一个半球形透明介质的底部，环状光源的圆心与球心重合。半球形介质的折射率为1.5，为使环状光源发出的所有光都能射出球面，不考虑二次反射，求球半径的取值范围？
答案：
解析：由于环状线光源关于点具有旋转对称性，因此只需研究光源上其中一个点光源的情况即可。不妨研究环状线光源上的点，在球面上任意取一点，连接、，设，入射角为，如图所示
在中由正弦定理可得
一定时，当，入射角取最大值，则有
设临界角为，根据
由题意可得
联立解得
相关试卷
四川省绵阳中学2024届高三下学期一模物理试题（Word版附解析）： 这是一份四川省绵阳中学2024届高三下学期一模物理试题（Word版附解析），文件包含四川省绵阳中学2024届高三下学期一模物理试题Word版含解析docx、四川省绵阳中学2024届高三下学期一模物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
2024届四川省绵阳中学高三上学期入学考试物理试题（解析版）： 这是一份2024届四川省绵阳中学高三上学期入学考试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届四川省绵阳中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版）： 这是一份2024届四川省绵阳中学高三上学期第二次月考物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
