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2024届四川省眉山市仁寿第一中学校（北校区）高三上学期11月期中物理试题 （解析版）
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这是一份2024届四川省眉山市仁寿第一中学校（北校区）高三上学期11月期中物理试题 （解析版），共20页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试时间150分钟，满分300分。
一、选择题：（本大题共8小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题意，第5-8题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A. 每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
C. 椽子对瓦片支持力的合力大小为
D. 椽子对瓦片作用力的合力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为。故A正确；
BC．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是。故BC错误；
D．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg。故D错误。
故选A。
2. A和B两质点在同一直线上运动的v-t图像如图所示，已知在第5s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是（ ）
A. 两物体从同一地点出发B. 出发时B在A前5m处
C. 7s末两个物体再次相遇D. t=0时两物体的距离比t=3s时的小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由速度图像的“面积”表示位移，可知两物体在5s的位移不等，而它们在第5s末相遇，则知两物体出发点不同。A错误；
B．A、B两物体在5s内的位移分别为：xA=17.5m，xB=12.5m
∆x=xA-xB=5m
所以出发时B在A前5m处。B正确；
C．5s末两个物体相遇，由于5s~7s内，B的位移比A的位移大，所以7s末两个物体没有相遇，C错误；
D．在t=0时两物体相距5m，t=3s时，A、B两物体的位移分别是：xA＇=7.5m，xB＇=4.5m，两物体相距
∆x＇=5-(xA＇−xB＇)=2m
D错误。
故答案为B。
3. 如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物.轻绳一端固定在墙壁上的点，另一端从墙壁上的点先沿着墙壁缓慢移到点，后由点缓慢移到点，不计一切摩擦，且墙壁段竖直，段水平，在此过程中关于轻绳的拉力的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A. 一直减小B. 一直增大
C. 先增大后减小D. 先不变后增大
【答案】D
【解析】
【详解】设绳子总长为L，两竖直墙壁间的距离为S，两段绳子之间的夹角为2θ，同一根绳子拉力相等，所以每根绳子与竖直方向的夹角均为θ，如图所示
根据平衡条件可得
由根据图中几何关系结合数学知识得到
当轻绳的右端从B点移到C点时，L、S不变，则θ保持不变，则F不变；
当轻绳的右端从C点移到D点时，S增大，θ变大，csθ变小，则F增大。所以绳子拉力变化情况为先不变后增大。
故选D。
4. 如图，一小球（可视为质点）由静止开始沿光滑斜面向下做匀加速直线运动，已知小球从位置m到位置p的运动过程中，从位置m到位置n的时间为，从位置n到位置p的时间为，两段连续的位移均为s，则小球通过位置n时的速度的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球加速下滑的加速度为，则有
联立两式可求得
故选A。
5. 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 a、球 B 的加速度大小 aB正确的是（ ）
A. 0、2gB. 4g、2gC. 4g、4gD. 0、g
【答案】C
【解析】
【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
故选C。
6. 某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（ ）
A. 机动车的加速度越来越小
B. 机动车的位移与时间的函数关系为
C. 机动车的加速度为大小为8m/s2
D. 机动车在前3秒内的位移是24m
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC．根据匀变速直线运动位移时间公式，可得
结合图像纵截距及斜率可得
可得机动车的加速度及初速度为
，
所以可知机动车做匀减速直线运动，加速度大小为8m/s2，机动车位移与时间的函数关系为
故A错误，BC正确；
D．机动车做匀减速直线运动，停止所用时间为
所以，机动车在前3秒内的位移等于
故D错误。
故选BC。
7. 质量为M的凹槽静止在粗糙水平地面上，内壁为光滑半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽内有一质量为m的小滑块，用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，下列说法正确的是（ ）
A. 推力F先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 水平地面对凹槽的摩擦力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力一直减小
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．小滑块由A点向B点缓慢移动，对其受力分析，合力是零，并将各力首尾相接，如图所示，由图中几何关系可知
则有该过程中θ逐渐增大，推力F逐渐增大，凹槽对滑块的支持力N逐渐减小，选项AB错误；
C．凹槽始终静止不动，对其受力分析，受重力Mg、小滑块的压力N＇、地面的支持力N〞和地面的摩擦力f，由平衡条件可知，受合力是零，在水平方向受力平衡，由上图可知
N=mgcs θ
由牛顿第三定律可知
由平衡条件可得
f=N′sin θ=Nsin θ
代入得
f=mgsin θcs θ=mgsin 2θ
当θ＝45°时，f有最大值，则有水平地面对凹槽的摩擦力f先增大后减小，选项C正确；
D．在竖直方向受力平衡，则有
N″＝Mg＋N′cs θ=Mg＋mgcs2θ
当θ增大时，N″减小，选项D正确。
故选CD。
8. 如图，四个滑块叠放在倾角为θ的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为，A和D的质量均为，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A. 拉力F的最大值为
B. C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为
C. 当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为
D. 当拉力F取得最大值时，C、D间的摩擦力为
【答案】CD
【解析】
【详解】当A、B间的摩擦力为最大静摩擦力时，拉力F取最大值，将B、C、D看成一个整体，A是单独的一个整体，根据力的分配规律有
可得
，
解得
故A错误；
C对D的摩擦力为时，对D进行受力分析，根据牛顿第二定律有
设A对B的摩擦力为，对B、C、D根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
将A、B看成一个整体，C、D看成另一个整体，根据力的分配规律有
解得
故C正确；
将A、B、C看成一个整体，D是另一个整体，根据力的分配规律有
解得
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷非选择题（共174分）
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第8-12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. 用伏安法测量一个定值电阻的阻值，除待测电阻（约1kΩ）以外，实验室提供的器材如下：
A．直流毫安表：量程0~5mA，内阻约10Ω
B．直流毫安表：量程0~100mA，内阻约0.5Ω
C．直流电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ
D．直流电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ
E．滑动变阻器R：阻值范围0~20Ω，允许最大电流为1A
F．直流电源E：输出电压为6V，内阻不计
G．开关S一个，导线若干条
要求测量精度尽可能高。
（1）电流表应选择__________，电压表应选择__________（填选项序号）。
（2）请在方框中画出实验电路图__________。
【答案】 ①. A ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1][2]由题可知，电源电压为6V，考虑准确性，电压表应选量程0~3V的电压表，电流的最大值约为
考虑到准确性，故电流表应选A，电压表应选C。
（2）[3]由于约1kΩ，而
因此电流表采用内接法，要求测量精度尽可能高，则电压和电流的变化范围尽可能大，因此滑动变阻器采用分压式接法，实验电路图如图
10. 某同学“探究小球加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示，他用无线力传感器来测量绳子的拉力。他将无线力传感器和小车固定在一起，将细绳的一端挂一小球，另一端系在传感器的挂钩上，调整细绳与木板平行。
（1）则在改进后的实验中以下步骤是否还有必要？
①把木板的右端垫高以补偿阻力__________（选填“有必要”或“没必要”）。
②控制小球的质量远小于小车（含传感器）的总质量__________。（选填“有必要”或“没必要”）。
（2）实验中打出的其中一条纸带如下图，电源的频率为50Hz，由该纸带可求得小球的加速度__________（结果保留三位有效数字）
（3）本实验中，保持绳端所挂小球质量不变，先按住小车，记下传感器读数为；而后在小车上陆续放置钩码，让小车运动，从而得到绳子的不同拉力大小与小球相应的加速度大小，作出图像。则下面图像中正确的是__________。
A．B．C．D．
（4）某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图甲安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；
B．调节长木板倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；
C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；
D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；
E．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤。
①若沙桶和沙子总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为__________；（忽略空气阻力）
②有关本实验的说法正确的是__________。
A．沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量
B．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量
C．沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量
D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量
【答案】 ①. 有必要 ②. 没必要 ③. 1.10 ④. B ⑤. mg ⑥. A
【解析】
【详解】（1）①[1]为了保证细绳的拉力为小车的合力，需要平衡摩擦力，有必要把木板的右端垫高以补偿阻力；
②[2]由力传感器可以直接读出细绳的拉力，没必要控制小球的质量远小于小车（含传感器）的总质量；
（2）[3]相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法，小球的加速度为
（3）[4]按住小车时，根据平衡条件，对小球
T=mg
释放小车后，对小球
mg-F=ma
联立解得
T-F=ma
变形得
所以a与（T-F）成正比关系，故选B。
（4）①[5]由于挂上沙桶时，小车沿长木板向下运动通过两个光电门的时间相等，表明此时小车向下做匀速直线运动，则有
Mgsinθ=f+mg
保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车由静止释放，小车沿长木板做匀加速直线运动，则有
F合=Mgsinθ-f
解得
F合=mg
②[6]BD．实验中并没有近似认为沙桶和沙子的总重力等于细线的拉力，而是通过匀速直线运动与匀加速直线运动间接得到小车所受外力的合力，因此不需要满足沙桶和沙子的总质量远远大于或者远远小于小车的质量，故BD错误；
AC．由于挂上沙桶时，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，有
Mgsinθ=f+mg
可知，沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量，故A正确，C错误。
故选A。
11. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；
（2）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）汽车在刹车过程中所受阻力的大小f不变，则汽车做匀减速直线运动直到停止，有
解得
（2）小朋友全部通过斑马线所需的时间为，有
则汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间为
12. 在疫情防控期间为符合隔离要求，用传送带装置为隔离人员运送物品和生活垃圾，如图为其工作场景简化图。可调传送带水平段AB与倾斜段BC转动方向及速率始终一致，AB长，BC长，倾角，传送带速率，一运输生活垃圾的平板车静止于水平光滑地面，其左端位于水平传送带右端A的正下方，平板车与水平传送带上表面高度差。物品和包装后的生活垃圾均可视为质点，，，取。
（1）先调节传送带逆时针转动，将的物品轻放在A端，物品与传送带间动摩擦因数求物品在AB段做加速运动的位移大小；
（2）C处隔离人员拿到物品后，调节传送带变为顺时针转动，速率不变，将生活垃圾放入包装箱后无初速放在C端，包装箱与传送带间动摩擦因素为，求包装箱从C点到B点的时间；
（3）经传送带运送，包装箱从A端沿水平方向以的速度飞出，落入平板车。箱子落入平板车中时，竖直速度瞬间变为零，水平速度不变，同时工作人员对平板车施加一水平向右恒力F，已知平板车质量，总长，包装箱与生活垃圾的总质量，平板车与包装箱间动摩擦因数为，车与包装箱之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使包装箱不脱离小车，求恒力F的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在AB段对物品受力分析，由牛顿第二定律
设物品达到与传送带共速时的位移为，由运动学公式
解得
所以到达B点前已经匀速，则AB段加速运动过程中的位移大小为。
（2）在倾斜传送带CB段，从C开始运动时，对包装箱受力分析由牛顿第二定律可得
解得，包装箱的加速度为
包装箱加速到与CB传送带共速所用时间为
CB段加速位移为
此时因为
包装箱将继续加速运动，由牛顿第二定律
解得
当包装箱以加速度运动到B点时，由运动学公式
解得
所以包装箱从C点到B点的时间为
（3）如图，包装箱落入平板车时距平板车左端相距为d，则
由题意可知当包装箱滑至平板车最右端时两者刚好共速，此情景下施加的恒力F最小，则对包装箱由牛顿第二定律
解得
对平板车，由牛顿第二定律
两者共速时，由运动学公式
联立可得
当包装箱与平板车共速后，两者间的摩擦力刚好为最大静摩擦力时，此情景下施加的恒力F最大，则对包装箱，由牛顿第二定律
对整体受力分析，由牛顿第二定律
联立可得
所以F的范围为
（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。
[物理一选修3-3]
13. 下列说法中正确的是
A. 一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少
B. 气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加
C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D. 从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是不可能实现的
E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大
【答案】BCE
【解析】
【详解】一定质量的理想气体体积增大时，其温度不一定降低，则内能不一定减少，选项A错误；气体的温度降低，分子的平均动能减小，但不是每个分子的动能均减小，某些气体分子热运动的动能可能增加，选项B正确；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，选项C正确；根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量并全部用来对外做功而不引起其他的变化是不可能实现的，选项D错误；在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，根据可知，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大，选项E正确.
14. 如图所示，一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上，开口向左．用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞静止时距汽缸底部L/2 ．现保持温度不变，缓慢转动汽缸．使其开口竖直向上放置，活塞最终静止时距汽缸底部L/4．已知大气压强为p，不计活塞厚度，活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好．重力加速度为g．
(1)求活塞质量m；
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞，活塞到达汽缸上边缘时，汽缸恰好对地面无压力．求此时所施加外力F的大小．
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】(1)开始时，汽缸开口向左，气体压强为 ，体积为，开口币竖直放置时，设气体压强为，体积为，温度不变，由公式得：
解得：
汽缸开口币，活塞静止时受力分析得：
解得： ；
(2)活塞与汽缸处于平衡状态，气体压强为
体积为SL，温度不变，由公式得：
解得： ．
[物理一选修3-4]
15. 在如图所示的平面内，两细束单色光a、b从真空中射入半圆形玻璃砖中，经过半圆形玻璃砖折射后，会聚到圆心O，从圆心O均沿光路OC又出射到真空中。关于单色光a、b的有关特点，下列说法正确的是（ ）
A. 半圆形玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B. 在真空中，a光的波长大于b光的波长
C. a光频率大于b光的频率
D. 在半圆形玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
E a光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变
【答案】ACE
【解析】
【详解】AC．根据折射定律
结合光路图的可逆性可知半圆形玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，即a光的频率大于b光的频率。故AC正确；
B．根据
可知在真空中，a光的波长小于b光的波长。故B错误；
D．根据
可知在半圆形玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度。故D错误；
E．a光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变。故E正确。
故选ACE。
16. 一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为9m，M点的振动情况如图乙所示。
（1）求该波的传播速度大小v；
（2）求Q的平衡位置坐标xQ．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题可知
又
（2）从时刻开始，M点向上振动，波向右传播，对N点
当其第一次回到平衡位置，即此时
解得
故Q的平衡位置坐标
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试时间150分钟，满分300分。
一、选择题：（本大题共8小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题意，第5-8题有多个选项符合题意。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1. 孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A. 每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
B. 每根椽子对瓦片的支持力大小为
C. 椽子对瓦片支持力的合力大小为
D. 椽子对瓦片作用力的合力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为。故A正确；
BC．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是。故BC错误；
D．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg。故D错误。
故选A。
2. A和B两质点在同一直线上运动的v-t图像如图所示，已知在第5s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是（ ）
A. 两物体从同一地点出发B. 出发时B在A前5m处
C. 7s末两个物体再次相遇D. t=0时两物体的距离比t=3s时的小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由速度图像的“面积”表示位移，可知两物体在5s的位移不等，而它们在第5s末相遇，则知两物体出发点不同。A错误；
B．A、B两物体在5s内的位移分别为：xA=17.5m，xB=12.5m
∆x=xA-xB=5m
所以出发时B在A前5m处。B正确；
C．5s末两个物体相遇，由于5s~7s内，B的位移比A的位移大，所以7s末两个物体没有相遇，C错误；
D．在t=0时两物体相距5m，t=3s时，A、B两物体的位移分别是：xA＇=7.5m，xB＇=4.5m，两物体相距
∆x＇=5-(xA＇−xB＇)=2m
D错误。
故答案为B。
3. 如图所示，在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物.轻绳一端固定在墙壁上的点，另一端从墙壁上的点先沿着墙壁缓慢移到点，后由点缓慢移到点，不计一切摩擦，且墙壁段竖直，段水平，在此过程中关于轻绳的拉力的变化情况，下列说法正确的是（ ）
A. 一直减小B. 一直增大
C. 先增大后减小D. 先不变后增大
【答案】D
【解析】
【详解】设绳子总长为L，两竖直墙壁间的距离为S，两段绳子之间的夹角为2θ，同一根绳子拉力相等，所以每根绳子与竖直方向的夹角均为θ，如图所示
根据平衡条件可得
由根据图中几何关系结合数学知识得到
当轻绳的右端从B点移到C点时，L、S不变，则θ保持不变，则F不变；
当轻绳的右端从C点移到D点时，S增大，θ变大，csθ变小，则F增大。所以绳子拉力变化情况为先不变后增大。
故选D。
4. 如图，一小球（可视为质点）由静止开始沿光滑斜面向下做匀加速直线运动，已知小球从位置m到位置p的运动过程中，从位置m到位置n的时间为，从位置n到位置p的时间为，两段连续的位移均为s，则小球通过位置n时的速度的大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球加速下滑的加速度为，则有
联立两式可求得
故选A。
5. 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 a、球 B 的加速度大小 aB正确的是（ ）
A. 0、2gB. 4g、2gC. 4g、4gD. 0、g
【答案】C
【解析】
【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
故选C。
6. 某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（ ）
A. 机动车的加速度越来越小
B. 机动车的位移与时间的函数关系为
C. 机动车的加速度为大小为8m/s2
D. 机动车在前3秒内的位移是24m
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC．根据匀变速直线运动位移时间公式，可得
结合图像纵截距及斜率可得
可得机动车的加速度及初速度为
，
所以可知机动车做匀减速直线运动，加速度大小为8m/s2，机动车位移与时间的函数关系为
故A错误，BC正确；
D．机动车做匀减速直线运动，停止所用时间为
所以，机动车在前3秒内的位移等于
故D错误。
故选BC。
7. 质量为M的凹槽静止在粗糙水平地面上，内壁为光滑半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽内有一质量为m的小滑块，用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，下列说法正确的是（ ）
A. 推力F先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 水平地面对凹槽的摩擦力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力一直减小
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．小滑块由A点向B点缓慢移动，对其受力分析，合力是零，并将各力首尾相接，如图所示，由图中几何关系可知
则有该过程中θ逐渐增大，推力F逐渐增大，凹槽对滑块的支持力N逐渐减小，选项AB错误；
C．凹槽始终静止不动，对其受力分析，受重力Mg、小滑块的压力N＇、地面的支持力N〞和地面的摩擦力f，由平衡条件可知，受合力是零，在水平方向受力平衡，由上图可知
N=mgcs θ
由牛顿第三定律可知
由平衡条件可得
f=N′sin θ=Nsin θ
代入得
f=mgsin θcs θ=mgsin 2θ
当θ＝45°时，f有最大值，则有水平地面对凹槽的摩擦力f先增大后减小，选项C正确；
D．在竖直方向受力平衡，则有
N″＝Mg＋N′cs θ=Mg＋mgcs2θ
当θ增大时，N″减小，选项D正确。
故选CD。
8. 如图，四个滑块叠放在倾角为θ的固定光滑斜面上，其中B和C的质量均为，A和D的质量均为，B和C之间用一平行于斜面的轻绳连接，现对A施加平行于斜面向上的拉力F，使得四个滑块以相同加速度一起沿着斜面向上运动，滑块间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A. 拉力F的最大值为
B. C对D的摩擦力为时，A对B的摩擦力为
C. 当拉力F取得最大值时，轻绳上的弹力大小为
D. 当拉力F取得最大值时，C、D间的摩擦力为
【答案】CD
【解析】
【详解】当A、B间的摩擦力为最大静摩擦力时，拉力F取最大值，将B、C、D看成一个整体，A是单独的一个整体，根据力的分配规律有
可得
，
解得
故A错误；
C对D的摩擦力为时，对D进行受力分析，根据牛顿第二定律有
设A对B的摩擦力为，对B、C、D根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
将A、B看成一个整体，C、D看成另一个整体，根据力的分配规律有
解得
故C正确；
将A、B、C看成一个整体，D是另一个整体，根据力的分配规律有
解得
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷非选择题（共174分）
二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第8-12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. 用伏安法测量一个定值电阻的阻值，除待测电阻（约1kΩ）以外，实验室提供的器材如下：
A．直流毫安表：量程0~5mA，内阻约10Ω
B．直流毫安表：量程0~100mA，内阻约0.5Ω
C．直流电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ
D．直流电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ
E．滑动变阻器R：阻值范围0~20Ω，允许最大电流为1A
F．直流电源E：输出电压为6V，内阻不计
G．开关S一个，导线若干条
要求测量精度尽可能高。
（1）电流表应选择__________，电压表应选择__________（填选项序号）。
（2）请在方框中画出实验电路图__________。
【答案】 ①. A ②. C ③.
【解析】
【详解】（1）[1][2]由题可知，电源电压为6V，考虑准确性，电压表应选量程0~3V的电压表，电流的最大值约为
考虑到准确性，故电流表应选A，电压表应选C。
（2）[3]由于约1kΩ，而
因此电流表采用内接法，要求测量精度尽可能高，则电压和电流的变化范围尽可能大，因此滑动变阻器采用分压式接法，实验电路图如图
10. 某同学“探究小球加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示，他用无线力传感器来测量绳子的拉力。他将无线力传感器和小车固定在一起，将细绳的一端挂一小球，另一端系在传感器的挂钩上，调整细绳与木板平行。
（1）则在改进后的实验中以下步骤是否还有必要？
①把木板的右端垫高以补偿阻力__________（选填“有必要”或“没必要”）。
②控制小球的质量远小于小车（含传感器）的总质量__________。（选填“有必要”或“没必要”）。
（2）实验中打出的其中一条纸带如下图，电源的频率为50Hz，由该纸带可求得小球的加速度__________（结果保留三位有效数字）
（3）本实验中，保持绳端所挂小球质量不变，先按住小车，记下传感器读数为；而后在小车上陆续放置钩码，让小车运动，从而得到绳子的不同拉力大小与小球相应的加速度大小，作出图像。则下面图像中正确的是__________。
A．B．C．D．
（4）某同学利用如图甲所示的装置探究“小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下：
A．按照图甲安装好实验装置，挂上沙桶（含少量沙子）；
B．调节长木板倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等；
C．取下细线和沙桶，测量沙子和桶的总质量为m，并记下；
D．保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；
E．重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复B、C、D步骤。
①若沙桶和沙子总质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为__________；（忽略空气阻力）
②有关本实验的说法正确的是__________。
A．沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量
B．沙桶和沙子的总质量必须远小于小车的质量
C．沙桶和沙子的总质量必须大于小车的质量
D．沙桶和沙子的总质量必须远大于小车的质量
【答案】 ①. 有必要 ②. 没必要 ③. 1.10 ④. B ⑤. mg ⑥. A
【解析】
【详解】（1）①[1]为了保证细绳的拉力为小车的合力，需要平衡摩擦力，有必要把木板的右端垫高以补偿阻力；
②[2]由力传感器可以直接读出细绳的拉力，没必要控制小球的质量远小于小车（含传感器）的总质量；
（2）[3]相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法，小球的加速度为
（3）[4]按住小车时，根据平衡条件，对小球
T=mg
释放小车后，对小球
mg-F=ma
联立解得
T-F=ma
变形得
所以a与（T-F）成正比关系，故选B。
（4）①[5]由于挂上沙桶时，小车沿长木板向下运动通过两个光电门的时间相等，表明此时小车向下做匀速直线运动，则有
Mgsinθ=f+mg
保持长木板的倾角不变，不挂沙桶，将小车由静止释放，小车沿长木板做匀加速直线运动，则有
F合=Mgsinθ-f
解得
F合=mg
②[6]BD．实验中并没有近似认为沙桶和沙子的总重力等于细线的拉力，而是通过匀速直线运动与匀加速直线运动间接得到小车所受外力的合力，因此不需要满足沙桶和沙子的总质量远远大于或者远远小于小车的质量，故BD错误；
AC．由于挂上沙桶时，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，有
Mgsinθ=f+mg
可知，沙桶和沙子的总质量必须小于小车的质量，故A正确，C错误。
故选A。
11. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；
（2）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）汽车在刹车过程中所受阻力的大小f不变，则汽车做匀减速直线运动直到停止，有
解得
（2）小朋友全部通过斑马线所需的时间为，有
则汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间为
12. 在疫情防控期间为符合隔离要求，用传送带装置为隔离人员运送物品和生活垃圾，如图为其工作场景简化图。可调传送带水平段AB与倾斜段BC转动方向及速率始终一致，AB长，BC长，倾角，传送带速率，一运输生活垃圾的平板车静止于水平光滑地面，其左端位于水平传送带右端A的正下方，平板车与水平传送带上表面高度差。物品和包装后的生活垃圾均可视为质点，，，取。
（1）先调节传送带逆时针转动，将的物品轻放在A端，物品与传送带间动摩擦因数求物品在AB段做加速运动的位移大小；
（2）C处隔离人员拿到物品后，调节传送带变为顺时针转动，速率不变，将生活垃圾放入包装箱后无初速放在C端，包装箱与传送带间动摩擦因素为，求包装箱从C点到B点的时间；
（3）经传送带运送，包装箱从A端沿水平方向以的速度飞出，落入平板车。箱子落入平板车中时，竖直速度瞬间变为零，水平速度不变，同时工作人员对平板车施加一水平向右恒力F，已知平板车质量，总长，包装箱与生活垃圾的总质量，平板车与包装箱间动摩擦因数为，车与包装箱之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使包装箱不脱离小车，求恒力F的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在AB段对物品受力分析，由牛顿第二定律
设物品达到与传送带共速时的位移为，由运动学公式
解得
所以到达B点前已经匀速，则AB段加速运动过程中的位移大小为。
（2）在倾斜传送带CB段，从C开始运动时，对包装箱受力分析由牛顿第二定律可得
解得，包装箱的加速度为
包装箱加速到与CB传送带共速所用时间为
CB段加速位移为
此时因为
包装箱将继续加速运动，由牛顿第二定律
解得
当包装箱以加速度运动到B点时，由运动学公式
解得
所以包装箱从C点到B点的时间为
（3）如图，包装箱落入平板车时距平板车左端相距为d，则
由题意可知当包装箱滑至平板车最右端时两者刚好共速，此情景下施加的恒力F最小，则对包装箱由牛顿第二定律
解得
对平板车，由牛顿第二定律
两者共速时，由运动学公式
联立可得
当包装箱与平板车共速后，两者间的摩擦力刚好为最大静摩擦力时，此情景下施加的恒力F最大，则对包装箱，由牛顿第二定律
对整体受力分析，由牛顿第二定律
联立可得
所以F的范围为
（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。
[物理一选修3-3]
13. 下列说法中正确的是
A. 一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少
B. 气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加
C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D. 从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是不可能实现的
E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大
【答案】BCE
【解析】
【详解】一定质量的理想气体体积增大时，其温度不一定降低，则内能不一定减少，选项A错误；气体的温度降低，分子的平均动能减小，但不是每个分子的动能均减小，某些气体分子热运动的动能可能增加，选项B正确；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，选项C正确；根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量并全部用来对外做功而不引起其他的变化是不可能实现的，选项D错误；在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，根据可知，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大，选项E正确.
14. 如图所示，一总长度为L导热性能良好的汽缸放置在水平面上，开口向左．用横截面积为S的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞静止时距汽缸底部L/2 ．现保持温度不变，缓慢转动汽缸．使其开口竖直向上放置，活塞最终静止时距汽缸底部L/4．已知大气压强为p，不计活塞厚度，活塞与汽缸无摩擦接触且气密性良好．重力加速度为g．
(1)求活塞质量m；
(2)现用外力F缓慢竖直向上拉动活塞，活塞到达汽缸上边缘时，汽缸恰好对地面无压力．求此时所施加外力F的大小．
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】(1)开始时，汽缸开口向左，气体压强为 ，体积为，开口币竖直放置时，设气体压强为，体积为，温度不变，由公式得：
解得：
汽缸开口币，活塞静止时受力分析得：
解得： ；
(2)活塞与汽缸处于平衡状态，气体压强为
体积为SL，温度不变，由公式得：
解得： ．
[物理一选修3-4]
15. 在如图所示的平面内，两细束单色光a、b从真空中射入半圆形玻璃砖中，经过半圆形玻璃砖折射后，会聚到圆心O，从圆心O均沿光路OC又出射到真空中。关于单色光a、b的有关特点，下列说法正确的是（ ）
A. 半圆形玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B. 在真空中，a光的波长大于b光的波长
C. a光频率大于b光的频率
D. 在半圆形玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
E a光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变
【答案】ACE
【解析】
【详解】AC．根据折射定律
结合光路图的可逆性可知半圆形玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，即a光的频率大于b光的频率。故AC正确；
B．根据
可知在真空中，a光的波长小于b光的波长。故B错误；
D．根据
可知在半圆形玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度。故D错误；
E．a光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变。故E正确。
故选ACE。
16. 一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为9m，M点的振动情况如图乙所示。
（1）求该波的传播速度大小v；
（2）求Q的平衡位置坐标xQ．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题可知
又
（2）从时刻开始，M点向上振动，波向右传播，对N点
当其第一次回到平衡位置，即此时
解得
故Q的平衡位置坐标
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