2024届四川省泸县第一中学高三上学期一诊模拟考试理综物理试题(解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.考试时间150分钟,满分300
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,有选错的得0分。
1. 一块铀矿石中含的质量为m,铀衰变后生成铅,的半衰期T。则下列说法中正确的是( )
A. 一个原子核中含有92个中子
B. 加热该铀矿石能使铀核衰变速度变快
C. 经过2T时间后该矿石含的质量还剩
D. 400个原子核经半衰期T后还剩余200个
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.一个原子核中含有92个质子,中子个数为238-92=146个,故A错误;
B.半衰期是由放射性元素本身决定的,与环境的温度无关,故B错误;
C.总质量m、衰变后的质量m1、衰变时间、半衰期之间关系为
m1=m()n
n为半衰期次数,经过2T剩余为
m1=m()2=m
故C正确;
D.半衰期具有统计意义,对少数的原子核不一定成立,故D错误。
故选C。
2. 行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止,等到绿灯时汽车又重新开始做匀加速直线运更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 动直到恢复原来的速度匀速运动。关于汽车从刹车到恢复原速度的过程,以下位移随速度变化的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在减速过程由速度和位移关系可知
v2﹣v02=2ax
可得
a为负值,故图象应为开口向下的二次函数图象;
由速度为零开始增大时
v2=2a(x﹣x0)
x0是停止时的位置坐标
x=﹣x0
a为正值,故图象为开口向上的二次函数图象;故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 如图,两质点a,b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动,a,b的周期分别为2 s和20 s,a,b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周.则要满足,代入数据得解得:,B正确.
故选B
4. 如图所示,四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上,另一端分别系在一个正方形的框架上,框架下面悬吊着重物,起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为,每根缆绳与竖直方向的夹角均为,忽略吊钩、框架及绳的重力,不计一切摩擦, ,.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由可知,故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得,解得,故C正确.
5. 质量为的篮球从某一高处从静止下落,经过时间与地面接触,经过时间弹离地面,经过时间达到最高点。重力加速度为,忽略空气阻力。地面对篮球作用力冲量大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】选向下为正,运动全程由动量定理得:mg(t1+t2+t3)+I地=0,则有:
I地=-(mgtl+mgt2十mgt3),
负号表方向。
A.,故A符合题意;
B.,故B不符合题意;
C.,故C不符合题意;
D.,故D不符合题意。
故选A。
6. 2019年10月1日,在庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式上,习近平主席乘“红旗”牌国产轿车依次检阅15个徒步方队和32个装备方队(如图甲所示)。检阅车在水平路面上的启动过程如图乙所示,其中Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,若检阅车的质量为m,行驶过程中所受阻力恒为f,则下列说法正确的是( )
A. 检阅车在t1时刻的牵引力和功率都是最大值,t2~t3时间内其牵引力等于f
B. 0~t1时间内检阅车做变加速运动
C. 0~t2时间内的平均速度等于
D. t1~t2时间内检阅车克服阻力所做功为P(t2﹣t1)+
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图象可知,检阅车的运动过程为:Oa为匀加速直线运动,ab是恒定功率运动,且加速度在逐渐减小,所以t1时刻牵引力和功率最大,bc是匀速直线运动,t2~t3时间内其牵引力等于f,故A正确。
B.在0~t1时间段,由v﹣t图象知检阅车做匀加速直线运动,故B错误。
C.在0~t2时间段,由v﹣t图象可知,检阅车先做匀加速运动再做变加速运动,故此段时间内平均速度大于,故C错误;
D.设时间t1~t2内检阅车克服阻力所做功为Wf,由动能定理
克服阻力所做功为,故D正确。
故选AD.
7. 如图所示,质量为M=2 kg、长为L=2 m的长木板静止放置在光滑水平面上,在其左端放置一质量为m=1 kg的小木块(可视为质点),小木块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.2。先相对静止,然后用一水平向右F=4N的力作用在小木块上,经过时间t=2 s,小木块从长木板另一端滑出,g取10 m/s2,则( )
A. 滑出瞬间木块速度2 m/s
B. 滑出瞬间木块速度4 m/s
C. 滑出瞬间木板速度2 m/s
D. 滑出瞬间木板速度4 m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】小木块加速度
木板加速度
脱离瞬间小木块速度
v1=a1t=4 m/s
脱离瞬间木板速度
v2=a2t=2 m/s
故选BC。
8. 如图,一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆与两个等量异种点电荷+Q、-Q连线的中垂线重合,细杆和+Q、-Q均固定,A、O、B为细杆上的三点,O为+Q、-Q连线的中点,AO=BO。现有电荷量为q、质量为m的小球套在杆上,从A点以初速度v0向B滑动,到达B点时速度恰好为0。则可知
A. 从A到B,小球的电势能始终不变,受到的电场力先增大后减小
B. 从A到B,小球的加速度先减小后增大
C. 小球运动到O点时的速度大小为
D. 小球从A到O与从O到B,重力的冲量相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.等量异种电荷的中垂面是等势面,故电荷q在AB上运动时电势能不变,从A到B电场强度先变大后边小,故它受到的电场力先变大后变小,在O点受到的电场力最大,A正确;
B.电荷在水平方向受到电场力和杆的弹力,竖直方向受到重力和摩擦力,故
水平方向的电场力先变大后边小,故杆对小球的支持力先变大后边小,故摩擦力先变大后边小,小球到达B点时速度减为0,说明其受到的摩擦力大于重力,故在竖直方向
摩擦力先变大后边小,因此小球的加速度先变大后边小,B错误;
C.从A到B,由动能定理可得
从A到O和从O到B电场力变化相同,由可知,摩擦力变化情况相同,故从A到O和从O到B摩擦力做功相等,故从从A到O由动能定理可得
联立两式可解得
C正确;
D. 从A到O和从O到B的过程中,由于位移相同但是速度不相同,物体始终处于减速状态,故运动时间不同,因此重力的冲量不相等,D错误;
故选AC。
三、非选择题:共174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. 测木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
①实验过程中,电火花计时器应接在________(选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使细线与长木板平行.
②已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间的动摩擦因数μ=________.
③如图所示,为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.52 cm,x5=8.42 cm,x6=9.70 cm.则木块加速度大小a=________ m/s2(保留两位有效数字).
【答案】 ①. 交流;; ②. ③. 1.3
【解析】
【详解】①实验过程中,电火花计时器应接在交流电源上.
②根据牛顿定律,对砝码盘和砝码: ,对小车 ,联立解得 .
(3)根据匀变速运动规律得:
10. 某同学想将一个弹簧改装成简易弹簧测力计,进行了如下操作(弹簧始终未超出弹性限度范围)
(1)首先将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上,测量弹簧的原长;
(2)接着,将刻度尺靠近弹簧固定。弹簧下端悬挂不同质量的物体,待静止后读出指针指着的相应刻度。该同学以悬挂物体的重力为纵坐标,弹簧的形变量为横坐标,.根据测得的实验数据,作出如图所示的图像。由图像可知此弹簧的劲度系数为_____N/m ;
(3)然后再在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小。如果未悬挂物体时,指针对应刻度为5cm,则该同学应在5cm处标注为_____ N,在8cm处标注为_____ N.
(4)最后该同学为了验证改装后的弹簧测力计标度是否准确,找了一只标准的弹簧测力计,他可以采用的方法是__________。(只回答一种即可)
【答案】 ①. 100 ②. 0 ③. 3.0 ④. 分别用两只弹簧测力计测量相同的重物,查看示数是否相同(其它答案正确也给分)。
【解析】
【详解】(2)[1].弹簧的劲度系数等于图线的斜率:
;
(3)[2][3].5cm处为弹簧原长,弹力为0;8cm处形变量为3cm,F=kx=100×0.03=3N;
(4)[4].测量同一物体的重力,看示数是否相同。
11. 小敏家搬迁需要搬走她心爱的钢琴,“蚂蚁搬家”公司工作人员用绳索将钢琴从阳台吊运到地面.已知钢琴的质量为175kg,绳索能承受的最大拉力为1785N.吊运过程中钢琴先竖直向下以0.8m/s的速度匀速运动至距地面的高度为h时,立即以恒定的加速度减速,最终钢琴落地时速度刚好为零.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2.
(1)若减速运动过程中绳索的拉力为1767.5N,求h的值;
(2)若钢琴先仍以0.8m/s的速度匀速运动下降一定高度后,再以恒定的加速度减速下降至地面时速度刚好为零,且刚开始匀速运动时钢琴底部离地面的高度为33.6m,求这样吊运钢琴所用的最短时间t.
【答案】(1);(2)44 s
【解析】
【分析】根据题意,先分析钢琴的运动状态,钢琴先匀速运动一段距离后再以最大加速度减速运动到地面刚好静止,所用的时间最短,在根据牛顿第二定律列式求解。
【详解】(1)设钢琴加速度为a,由牛顿第二定律得:
F-mg=ma
代入数据得:
a=0.1m/s2
减速运动过程:
(2)由题意,钢琴先匀速运动一段距离后再以最大加速度减速运动到地面(末速度为零),所用时间最短,设最大加速度为am,则:
代入数据得:
am=02m/s2
减速的最短距离:
匀速运动时间为:
减速运动时间:
最短时间为:
t=t1+t2=44 s
【点睛】考查牛顿第二定律的综合运用。
12. 动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动,也适用于质点在变力作用下的运动,这时两个定理表达式中的力均指平均力,但两个定理中的平均力的含义不同,在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值,动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值。
(1)质量为1.0kg的物块,受变力作用下由静止开始沿直线运动,在2.0s的时间内运动了2.5m的位移,速度达到了2.0m/s.分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值。
(2)如图1所示,质量为m的物块,在外力作用下沿直线运动,速度由v0变化到v时,经历的时间为t,发生的位移为x。分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时,F1和F2是相等的。
(3)质量为m的物块,在如图2所示的合力作用下,以某一初速度沿x轴运动,当由位置x=0运动至x=A处时,速度恰好为0,此过程中经历的时间为,求此过程中物块所受合力对时间t的平均值。
【答案】(1)F1=1.0N,F2=0.8N;(2)当时,F1=F2;(3)
【解析】
分析】
【详解】(1)物块在加速运动过程中,应用动量定理有
解得
物块加速运动过程中,应用动能定理有
解得
(2)物块在运动过程中,应用动量定理有
解得
物块在运动过程中,应用动能定理有
解得
当时,由上两式得
(3)由图2可求得物块由运动至过程中,外力所做的功为
设物块的初速度为,由动能定理得
解得
设在t时间内物块所受平均力大小为,由动量定理得
由题已知条件
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,则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3–3](15分)
13. 一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示,它由状态a经过状态b到状态c.关于这一过程的说法,正确的是
A. 理想气体的体积先增大后保持不变
B. 理想气体的体积一直增加
C. 理想气体的内能先增大后保持不变
D. 理想气体对外做功,吸收热量
E. 外界对理想气体做功,理想气体放出热量
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.由理想气体状态方程,由状态a经过状态b,压强不变,温度升高,体积增大.态b到状态c,温度不变,压强减小,体积增大.所以体积一直增大.故A错误.B正确.
C.一定量理想气体的内能由温度决定,状态a经过状态b到状态c,温度向增大,后不变.所以内能先增大后保持不变.故C正确.
DE.状态a经过状态b到状态c,体积一直增大,所以理想气体对外做功.又内能先增大后保持不变,总体相对于初始增大.由热力学第一定律,内能增大且对外做功,必须吸收热量.所以D正确,E错误.
14. 如图所示,一长L=37cm的导热细玻璃管AB水平放置,B端密闭,A端开口.在玻璃管内用一段长L1=25cm的水银柱密闭一段长L2=10cm的理想气体.已知大气压强p0=75cmHg,气体初始温度为t1=27℃,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K.
(ⅰ)若将玻璃管绕A端沿逆时针方向缓慢旋转,当玻璃管与水平面的夹角为多少时水银柱的下端刚好到达A端?
(ⅱ)当玻璃管转到与水平面成角时,用一薄玻璃片将A端盖住以防止管中水银流出并对管中气体加热.当加热到温度为t2时由静止释放玻璃管并同时快速抽去玻璃片,让玻璃管做自由落体运动,下落过程中玻璃管不发生翻转,发现在玻璃管下落过程中管中的水银柱相对于玻璃管的位置不变,求t2.(玻璃管下落过程中管中气体温度不变)
【答案】(ⅰ)(ⅱ)t2=87℃
【解析】
【详解】(ⅰ)初状态气体压强
当玻璃管与水平面的夹角为时,根据平衡条件得
气体做等温变化,根据玻意耳定律得
解得
(ⅱ)由题意可知因玻璃管做自由落体运动,水银柱与玻璃管保持相对静止,水银柱处于完全失重状态,故此状态下管内气体的压强和外界大气压强相等,
即
气体做等容变化,根据查理定律得
解得T2=360K,t2=87℃
[物理——选修3–4](15分)
15. 如图所示为沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,其波速为10m/s.振源在x=5m处.下列说法正确的是( )
A. 振源的振动频率为2.5Hz
B. 经过一段时间,质点a将到达b所在的位置
C. 从t=0时刻开始,质点b比质点a先回到平衡位置
D. 从t=0时刻开始,经0.5s时间x=3m处质点通过的路程为0.5m
E. 若观察者从x=2m处沿x轴向负方向运动,则接收到波的频率可能为0.5Hz
【答案】ADE
【解析】
【分析】由图像可以把波长读出,再由可求T;波在传播过程中质点不随波迁移,只是在平衡位置附近做简谐运动,根据振动规律即可判断质点的振动情况.
【详解】由得,T=0.4 s,f =2.5 Hz.所以A正确;渡传播的形式和能量,质点不随波迁移,所以B错误;t=0时刻,质点a振动方向向上,质点b振动方向向下.因此a先回到平衡位置,则C错误;x=3 m处质点振动了,S=5A=0.5 m.所以D正确;波源不动,观察者沿x轴负方向运动,与波的传播方向相同,所以他接收到波的频率可能小于波的频率,所以E正确.
16. 如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面,,,BC的长为L,E为BC边的中点。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在BC边上的E点被反射,EF是该反射光线,且EF恰与AC平行。求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】试题分析:①作出光路图,
光线在AC面上的入射角为60°,折射角为30°,则折射率
②因为发生全反射的临界角为,所以光线在F点发生全反射,在E、H点不能发生全反射。
该光束经一次反射后,到紧接着的一次射出玻璃砖发生在H点,则时间为
联立解得
考点: 光的反射和折射
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