四川省2023_2024学年高三物理上学期9月理综试题含解析

这是一份四川省2023_2024学年高三物理上学期9月理综试题含解析，共18页。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷选择题（共126分）
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，有选错或不答的得0分。
1. 《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。”一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动，若已知行人还需12s才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为（）
A. m/s2B. 1m/s2C. m/s2D. 2m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】汽车的速度
设汽车到达斑马线速度为零，所用时间为，则有
解得
因为，则最小加速度为
故选B。
2. 在东京奥运会上，中国运动员夺得东京奥运会女子10米跳台冠军（如图甲所示），图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，忽略空气阻力作用。则下列说法正确的是（ ）
A. t3时刻达到最高点
B. t3时刻开始进入水面
C. t2～t3时间段加速度竖直向下
D. 0～t2时间运动员做匀变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知，0~t1时间内全红婵先离开跳台向上做匀减速运动，在t1时刻速度减为零，达到最高点，故A错误；
B．从全红婵起跳到恰好入水的过程中，图像斜率不变，其加速度不变，在入水后，减速运动，加速度将发生突变，即在t2时刻开始进入水面，故B错误；
C．0~t2时刻全红婵加速度方向竖直向下且图线斜率为正，t2~t3时刻图线斜率变为负值，所以加速度方向变为竖直向上，故C错误；
D．0～t1与t1∼t2图像斜率相同，加速度相同，运动员做匀变速运动，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为，两根相同的橡皮条自由长度均为，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为（弹性限度内），则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当橡皮条的长度为时，皮兜对弹丸有最大作用力，为
根据几何关系
解得
故选C。
4. 甲、乙两车在同一条平直公路上运动，其图像如图所示，已知甲车做匀变速直线运动，其余数据已在图中标出。根据图中数据可知（ ）
A. 时刻，甲乙两车速度大小相等
B. 0~2 s内，甲车位移等于乙车位移
C. 甲车的初速度大小为2m/s
D. 相遇之前，时两车相距最远
【答案】D
【解析】
【详解】A．在图像中，图线的斜率表示速度，由题图可知，时刻甲车的速度大于乙车的速度，故A错误；
B．由题图知，甲车位移为8m，乙车位移为6m，甲车位移大于乙车位移，故B错误；
C．由乙车图线可知，乙车做匀速直线运动，速度大小为3m/s；甲车的位移表达式为
将、、代入上式，解得
，，
故C错误；
D．两车速度相同时，两车相距最远，即
，
故D正确。
故选D。
5. 2021年5月15日，天问一号着陆巡视器与轨道器分离，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在离火星表面高度为h时以大小为v的速度竖直匀减速下落，到火星表面时速度大小恰好为零，则（ ）
A. 此过程着陆巡视器的平均速度大小为
B. 此过程着陆巡视器运动的时间为
C. 此过程着陆巡视器通过前后一半位移所用时间之比为
D. 此过程着陆巡视器下降时的速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A．依题意，巡视器着陆过程做匀减速直线运动，则此过程平均速度大小
故A正确；
B．由
得巡视器运动的时间为
故B错误；
C．根据初速度为零的匀加速直线运动规律：在通过连续相等位移所用时间之比为，由逆向思维得此过程巡视器通过前后一半位移所用时间之比为，故C错误；
D．此过程巡视器下降时的速度大小为
故D错误。
故选A。
6. 小红用频闪照相法研究竖直上抛运动，拍照频率为，某次实验吋小球以某一初速度竖直。上拋，照相机在此过程中爆光于8次，由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光，所以在底片上记录到如图所示的4个位置，两点间距离为两点间距离为两点间距离为，重力加速度。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球经过点时的速率为B. 点距竖直上抛的最高点的距离为
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A．频闪照相的时间间隔
题图中所有位置曝光两次，所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为
所以从最高点开始至下落到点经历的时间为
过点时的速度为
选项A错误；
B．从最高点下落到点经历的时间为
所以点距竖直上抛的最高点的距离为
选项B正确；
CD．初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相同时间内的位移之比为，若从最高点至点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为，满足
选项C正确，选项D错误。
故选BC。
7. 如图所示，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M、半径为R的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于C正上方距离其球心高h处（h=2R），OP竖直，PA水平，PB长为，已知A与台面的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则正确的是（ ）
A. 绳OP的拉力大小为mg
B. A受到的摩擦力大小为2μmg
C. B对C的压力大小为
D. 绳PB对B的拉力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】ACD．对小球B受力分析，如图所示，由相似三角形得
解得
由牛顿第三定律可知，B对C的压力大小为；绳PB对B的拉力大小为，结点P受力平衡，由平衡条件，在竖直方向则有绳OP的拉力大小为
由余弦定理可得
则OP的拉力大小
A项错误，CD项正确；
B．A受到的摩擦力大小等于PB绳沿水平方向的分力，即为
则
B项错误。
故选CD。
8. 一质点以初速度v、加速度a做匀变速直线运动，经一段时间后质点运动的路程与位移大小之比为5∶3，则该过程的位移和时间可能为（ ）
A. 位移大小为B. 位移大小为
C. 时间D. 时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】因路程与位移大小之比为5：3，故质点先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动；质点速度减为零时的时间和位移为
质点反向加速的时间为，速度为，有
AB．若总位移为正，即
可知
有
解得
则运动时间为
位移为
=
故A错误，B正确；
CD．若总位移为负，即
可知
有
解得
则运动时间为
位移为
=
故C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷非选择题（共174分）
三、非选择题：本题包括必考题和选考题两部分。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. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。
（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需___________（填字母代号）。
A．直流电源 B．天平及砝码 C． 8V交变电源 D．毫米刻度尺
（2）已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点，图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为___________cm；
（3）在打下点D时重物的速度大小为___________m/s，重物的加速度大小为___________m/s2（结果均保留三位有效数字）。
【答案】 ①. CD##DC ②. 2.00 ③. 1.48 ④. 9.63
【解析】
【详解】（1）[1]电磁打点计时器需接4～6V交流电源，重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码，计算速度需要测相邻计数的距离，需要毫米刻度尺，故AB错误，CD正确；故选CD。
（2）[2]毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是2.0，应改为2.00cm；
（3）[3]ABCDEF是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为T=0.02s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为
[4]根据逐差法有
10. 某同学使用了如图所示的装置，进行探究动能定理。
（1）在实验中关于平衡摩擦力所采取操作是（ ）
A．将木板上带滑轮的一端适当垫高，使物块在沙和桶的拉动下恰好做匀速运动
B．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，使物块在沙和桶的拉动下恰好处于静止状态
C．将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动
D．将木板上带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动
（2）本实验中认为物块所受到的合力等于沙和桶的重力，则应控制的实验条件是________；
（3）若遮光片宽度是d，沙与桶的质量是m，将物块拉至与光电门B的距离为S的A点，由静止释放，物块通过光电门时遮光片的遮光时间为t，改变沙与桶的质量m，重复上述实验（保持S不变）。根据实验数据画出的图像，如图所示。
则与m的表达式是：________；若图线的斜率为k，则物块的质量M=________。
【答案】 ①. C ②. 物块的质量远大于沙和桶的质量 ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]平衡摩擦力所采取的操作是：将木板上不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙和桶的情况下使物块恰好做匀速运动。
故选C。
（2）[2]以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
以沙和桶为对象，，根据牛顿第二定律可得
联立解得
为了使物块所受到的合力近似等于沙和桶的重力，则应控制的实验条件是：物块的质量远大于沙和桶的质量。
（3）[3][4]以物块为对象，根据动能定理可得
又
联立可得
可知图像的斜率为
解得物块质量为
11. 如图，一中心开孔的质量为M的圆柱体套在一固定的水平杆上，圆柱体下端连接原长为L0、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为m的小球，小球在一大小未知的水平力F的作用下静止，弹簧与竖直方向的夹角为θ=53°。设圆柱体与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin53°=0.8，cs 53°=0.6。求：
（1）水平力F的大小及弹簧的长度；
（2）圆柱体与杆之间动摩擦因数μ需满足的条件。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）以小球作为研究对象，小球在三力作用下平衡，任意两力的合力与第三力等大反向，其受力及合成情况如图（1）所示。
由图及三角函数知识可得：
水平力
弹簧弹力
由胡克定律得
所以弹簧的长度为
（2）对小球和圆柱体整体研究，其受力如图（2）所示。
整体在竖直方向静止，有
由牛顿第三定律知，圆柱体对杆的压力
水平方向系统静止，有
静摩擦力必须满足
联立以上各式解得
12. 如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体固定在水平地面上，两个斜面（斜面足够长）的倾角分别为α=37°、β=53°，其中AC面粗糙，BC面光滑。一轻质细绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P、Q，P、Q处于静止状态。已知P的质量m=1kg，Q的质量M=1kg，P距离斜面底端A的距离L=10m，P与斜面AC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，滑轮与转轴之间的摩擦不计。
（1）求P所受到的摩擦力；
（2）现改变Q的质量，发现P由静止开始向上匀加速运动，经时间t0=2s时速度大小为10m/s，求物块Q的质量改变量；
（3）在（2）问的情况中，速度达到10m/s时，剪断轻绳，求剪断轻绳后P在斜面上运动的时间t。
【答案】（1）2N，方向沿斜面向下；（2）4kg；（3）6s
【解析】
【详解】（1）对P、Q受力分析，由平衡条件有
解得
方向沿斜面向下；
（2）P从静止开始做匀加速运动，由运动学公式
对P、Q受力分析，由牛顿第二定律有
联立以上方程解得
（3）P由静止开始向上运动2s内的位移为
剪断轻绳后对P受力分析，由牛顿第二定律有
设经时间t1速度减为零，所发生的位移为x1，则
达到最高点后物块P将继续沿斜面下滑，由牛顿第二定律有
由运动学公式
解得
（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。
【物理——选修3-4】（15分）
13. 图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（ ）
A. 在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动
B. 在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m
D. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm
E. 质点Q简谐运动的表达式为（国际单位）
【答案】BCE
【解析】
【分析】
【详解】A．由Q点的振动图线可知，t=0.10s时质点Q向y轴负方向振动，选项A 错误；
B．由波的图象可知，波向左传播，波的周期为T=0.2s，t=0.10s时质点P向上振动，经过0.15s=T时，即在t=0.25s时，质点振动到x轴下方位置，且速度方向向上，加速度方向也沿y轴正向，选项B正确；
C．波速为
故从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x负方向传播的距离为
选项C 正确；
D．由于P点不是在波峰或波谷或者平衡位置，故从t=0.10s到t=0.25s的周期内，通过的路程不等于A，选项D错误；
E．质点Q做简谐振动的表达式为
（国际单位）
选项E正确。
故选BCE。
14. 一横截面为直角三角形的透明三棱柱，其中ac边长为L，∠abc= 30°。如图甲所示，一细束激光从ab边中点p垂直ab边射入三棱柱，光线刚好在bc边发生全反射。已知光在真空中的速度为c，。求：
（1）该三棱柱的折射率；
（2）如图乙所示，若激光束平行于bc边从p点射入三棱柱，则光线从ab边射到bc边所用的时间为多少？（可能用到的三角函数公式，）
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）激光从ab边中点p垂直ab边射入三棱柱，光线刚好在bc边发生全反射，临界角为
又因为折射率
解得
（2）根据几何关系可知
根据折射率表达式有
解得
在△pqm中应用正弦定理有
解得
又因为
则光线从ab边射到bc边所用的时间
解得