绵阳南山中学实验学校2024届高三上学期10月一诊模拟物理试卷(含答案)

这是一份绵阳南山中学实验学校2024届高三上学期10月一诊模拟物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、大力研发电动汽车是减少排放二氧化碳的主要手段之一。若某一电动汽车以的速度在一条平直公路上行驶，前方遇到一障碍物，汽车以大小为的加速度开始减速，从开始减速计时，则在第一个内与第2个内，电动汽车所走的位移之比为( )
A.B.C.D.
2、如图所示，质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为时，下列判断正确的是( )
A.P做减速运动B.P的速率为
C.绳的拉力大小等于D.绳的拉力大小大于
3、如图，一辆汽车以速率行驶在某公路的圆弧弯道处，汽车恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势。则在该弯道处( )
A.路面内、外侧可能一样高
B.若车速低于，汽车一定会向内侧滑动
C.若车速高于，汽车一定会向外侧滑动
D.当路面结冰时，与未结冰相比，的值不变
4、如图所示，一轻质A型梯置于水平地面上，重力为G的人站在其顶部水平横杆中点处，静止时，限位轻绳松弛，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角为θ。则( )
A.当时每根斜杆受到地面的作用力为
B.当时每根斜杆受到地面的摩擦力为
C.θ角越大，每根斜杆受到的水平地面的摩擦力越大
D.θ角越大，每根斜杆受到的水平地面的支持力作用力越大
5、北京冬奥会期间奥运场馆和运动员村之间首次大规模使用氢能源汽车作为主要交通工具。在一次测试中，某款质量的氢能源汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图象如图所示。汽车在时间内做匀加速直线运动，时刻的瞬时速度为内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力匀减速滑行，时刻停止运动。已知汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。则以下选项正确的是( )
A.汽车从启动到停止运动的共历时
B.汽车时间内牵引力最大值为2000N
C.汽车内共行驶了
D.汽车时间内克服阻力做功
二、多选题
6、质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑，物体A的加速度为
B.若水平面光滑，物体A对B的作用力为
C.若A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为
D.若A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则A对B的作用力大小为
7、如图甲所示，光滑水平面与半径为R的光滑竖直半圆轨道平滑衔接，在A点（距离B点足够远）固定一轻质弹簧，弹簧压缩储存了弹性势能可以发射质量为m的小滑块，已知重力加速度g，则下列说法正确的( )
A.若弹簧弹性势能为mgR，则小球恰能到达C点
B.若弹簧弹性势能为2mgR，则小球恰能到达D点
C.若弹性势能为3mgR，则小球通过B点时对轨道的压力为6mg
D.若弹性势能为2.5mgR，则小球通过D点后落在水平面上距B点为2R
8、如图所示，光滑的圆弧轨道竖直放置，在右侧N点与一倾斜传送带相切。M为圆弧轨道最低点，圆弧所在圆的圆心为O，水平，。一质量的小物块（可视为质点）从圆弧轨道最左端P以的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径，传送带，在电机驱动下始终以速度顺时针匀速转动（与轮子间无相对滑动），小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( )
A.小物块下滑到M点时轨道对物块的支持力为20N
B.小物块从N到传送带顶端过程中摩擦力先做负功再做正功
C.小物块从N点经过0.5s与传送带运动速度相等
D.传送带在传送小物块过程中，因摩擦力做功而产生的热量为
9、如图所示，一列机械波沿x轴正方向传播，在时刻该机械波的波形如图中实线所示，经该机械波的波形如图中的虚线所示。已知该机械波的周期大于，其中M、N是x轴上分别位于、处的两个质点，则下列说法正确的是( )
A.该波的周期为
B.在时，质点M的速度方向沿y轴正方向
C.经过，质点N向右移动了
D.经过，质点N的路等于
E.从时刻开始经过，质点N的加速度比质点M的小
三、实验题
10、某同学在采用如图甲所示的实验装置探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系时，发现实验数据误差很大，怀疑电源的频率不是50Hz。已知砝码及砝码盘的质量为，小车的质量为，g取.
（1）下列操作必须的是___________。
A.实验时要先释放小车再接通电源
B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行
C.小车的质量要远小于重物的质量
D.把木板右端适当垫高，以平衡摩擦力
（2）图乙为某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，已知相邻的计数点之间还有两个点未画出。小车的加速度大小为___________；根据纸带上所给出的数据，可求出电源的频率为___________Hz；打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为___________m/s。
11、用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，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下落。
（1）关于本实验﹐下列说法正确的是______（填字母代号）。
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验
B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C.先释放纸带，后接通电源
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2 mm）的距离分别为。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量______，动能变化量________。（用已知字母表示）
（3）某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式_______时，可验证机械能守恒。
四、计算题
12、多米诺骨牌是一种文化，它起源于中国，有着上千年的历史。码牌时，骨牌会因意外一次次倒下，参与者时刻面临和经受着失败的打击。遇到挫折不气馁，鼓起勇气，重新再来，人只有经过无数这样的经历，才会变得成熟，最终走向成功。如图为骨牌中的一小段情景，粗糙斜面轨道AB、光滑水平轨道CE与半径的光滑圆轨道相切于B、C两点，D点为圆轨道最高点，A点离水平地面的高度，水平轨道末端E离水平地面高，骨牌触碰机关F在水平地面上。质量的小钢球（可视为质点）从A点自由释放，到达D点时对轨道压力等于重力，从E点抛出后刚好触动机关F。重力加速度，不计圆轨道在B、C间交错的影响，不计空气阻力。求：
（1）小钢球在粗糙斜面轨道上克服阻力做的功W；
（2）E、F两点间的距离s。（可用根式表示）
13、如图，在光滑水平轨道的右方有一弹性挡板，一质量为的木板正中间放有一质量为的小铁块（可视为质点）静止在轨道上，木板右端距离挡板，铁块与木板间动摩擦因数.现对铁块施加一沿着轨道水平向右的外力，木板第一次与挡板碰前瞬间撤去外力。若木板与挡板碰撞时间极短，反弹后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）木板第一次与挡板碰撞前经历的时间是多长？
（2）若铁块和木板最终停下来时，铁块刚好没滑出木板，则木板有多长？
（3）从开始运动到铁块和木板都停下来的整个过程中，木板通过的路程是多少？
14、如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，，D点是AC的中点，AD间距为L.一条光线从D点沿平行于AB方向射入棱镜，光线垂直BC从F点（图中未画出）射出.求：
（1）玻璃的折射率n；
（2）若真空中光速为c,光线从D点到F点经过的时间t.
参考答案
1、答案：A
解析：汽车停止运动的时间为
汽车在第一个内的位移为
汽车在第二个内的位移为
在第一个内与第2个内，电动汽车所走的位移之比为
故选A。
2、答案：D
解析：AB.小车的速度在沿绳方向的分量大小为
所以P的速率为
因为不断减小，所以不断增大，即P向上做加速运动，故AB错误；
CD.因为P做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳的拉力大于，故C错误、D正确。
故选D。
3、答案：D
解析：A.汽车恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势，即重力和支持力提供汽车转弯的向心力，由此可知，路面外侧高于路面内侧，A错误；
B.当车速小于时，若汽车受到重力、支持力和指向道路外侧的摩擦力的合力满足可以提供向心力时，车辆便不会向内侧滑动，B错误；
C.当车速大于时，重力和支持力的合力将不足以提供向心力，若此时车速不超出某一最高限度，使得汽车受到重力、支持力和指向道路内侧的摩擦力的合力满足可以提供向心力时，车辆便不会向外侧滑动，C错误；
D.设弯道圆弧半径为R，路面倾角为θ，根据力的合成与分解和牛顿第二定律有
解得
由上式可知，的值与路面是否结冰无关，D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：A.设每根斜杆受到地面的作用力为F，则有，可得
则时，每根斜杆受到地面的作用力为
故A错误；
B.每根斜杆受到地面的摩擦力为
则每根斜杆受到地面的摩擦力为
故B错误；
C.由以上分析可知，每根斜杆受到的水平地面的摩擦力
可知，θ角越大，每根斜杆受到的水平地面的摩擦力越大，故C正确；
D.每根斜杆受到的水平地面的支持力
与角度无关，故D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：B.设汽车受到的阻力大小为f；汽车做匀速直线运动阶段有
解得
汽车做匀加速直线运动阶段有
联立解得
所以全过程牵引力最大为4000N，选项B错误；
A.汽车关闭动力减速滑行时的加速度大小为
根据速度时间关系可得
联立解得
故A错误。
CD.汽车在内，根据动能定理可得
解得
全过程总位移
所以克服摩擦力做功为
故C错误，D正确。
故选D。
6、答案：AD
解析：A.如果水平面光滑，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律有
解得
故A正确；
B.如果水平面光滑，以B为研究对象，由牛顿第二定律解得，A对的作用力为
故B错误；
CD.若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，以系统为研究对象，由牛顿第二定律可得
解得
以B为研究对象由牛顿第二定律得
解得
故C错误，D正确。
故选AD。
7、答案：AD
解析：A.根据能量守恒，小球由A到C，有，解得，可知小球恰能到达C点。故A正确；
B.同理，小球由A到D，有，解得，小球能到达D点的最小速度满足，解得，可知，则小球不能到达D点。故B错误；
C.依题意，小球由A到B，有，在B点，由牛顿第二定律可知，联立，可得，根据牛顿第三定律可知小球通过B点时对轨道的压力为7mg。故C错误；
D.小球由A到D，有，解得，小球经过D点后做平抛运动，有，解得，故D正确。故选AD。
8、答案：BC
解析：A.小物块从P到M过程，根据动能定理可得
解得
小物块下滑到M点时，根据牛顿第二定律可得
解得
故A错误；
C.小物块从P到N过程，根据动能定理可得
解得
小物块在传送带减速过程的加速度大小为
小物块减速至与传送带运动速度相等过程的时间为
故C正确；
BD.小物块减速至与传送带运动速度相等过程的位移为
此过程传送带的位移为
小物块与传送带发生的相对位移为
小物块与传送带速度相同后，由于
可知共速后小物块与传送带保持相对静止，小物块受到沿传送带向上的静摩擦力作用，一直匀速运动到传送带顶端，可知小物块从N到传送带顶端过程中摩擦力先做负功再做正功；传送带在传送小物块过程中，因摩擦力做功而产生的热量为
故B正确，D错误。
故选BC。
9、答案：ABE
解析：A.由于机械波的周期大于，则机械波经传播的距离小于λ，则由图可知，机械波经传播的距离为，所用时间为，则有
解得
故A正确；
B.根据同侧法，由图可知，质点在时刻速度方向沿y轴正方向，由于
可知，此时质点M的速度方向沿y轴正方向，故B正确；
C.介质中的质点不会随波迁移，故C错误；
D.由图可知，时刻，质点N没有在端点或平衡位置，则经过
质点的路程不是一个振幅A，故D错误；
E.根据题意，由图可知，波长为，则波速为
从时刻开始经过，波的振动形式向前传播，质点N到达平衡位置，加速度为零，质点M在x轴上方向上运动，质点M的加速度大于质点N的加速度，故E正确。
故选ABE。
10、答案：（1）BD（2）2.5；60；1.59
解析：（1）A.为了充分利用纸带，需要先接通电源后释放小车，故A错误；
BD.为了使得绳子拉力为小车所受合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，且把木板右端适当垫高，以平衡摩擦力，故BD正确；
C.以小车为对象，则有
以重物为对象，则有
联立可得
小车受到细线拉力用重物重力代替，为尽可能减小实验误差，小车的质量应远大于重物的质量，故C错误。
故选BD。
（2）由牛顿第二定律对小车
对砝码及砝码盘
又
解得
设两计数点间时间隔为T，由逐差法
则有
解得
由于相邻的计数点之间还有两个点未画出，设打点周期为t，则
电源的频率为
打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为
11、答案：（1）AB（2）；（3）
解析：（1）A.重物体积小，所受空气阻力小，质量越大，空气阻力引起的相对误差就越小，所以应选择质量大，体积小的重物进行实验，故A正确；
B.为减小纸带与限位孔间的摩擦，释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态，故B正确；
C.由实验步骤可知，应先接通电源，当打点计时器工作稳定后，再释放纸带，故C错误。
故选AB。
（2）由重力做功与重力势能的关系可知，从打O点到B点的过程中，重物的重力势能变化量
由平均速度解得打B点时重物的瞬时速度
该过程的动能增量为
所以
（3）在最低点，由牛第二定律可得
解得此时球的动能为
球由静止释放到达最低点过程中，若满足机械能守恒，则有
联立解得
解得
12、答案：（1）（2）
解析：（1）设小球运动到D点时速度为，轨道对小球作用力为N，则
由牛顿第三定律得
解得
小球从A点运动到D点过程中有
解得
（2）设小钢球过E点时的速度为，小球从D点运动到E点过程中，则
解得
从E点到F点的水平距离为x，则
解得
13、答案：（1）1s（2）（3）
解析：（1）设木板靠最大静摩擦力或滑动摩擦力产生的加速度为，则
假设木板与物块不发生相对运动，设共同加速度为a，则
因，所以木板在静摩擦力作用下与物块一起以加速度a运动。设向右运动第一次与挡板碰撞前经历的时间为t，则
解得
（2）设木板与挡板碰前，木板与物块的共同速度为，则
解得
木板第一次与挡板碰撞前瞬间撤去外力，物块以速度向右做减速运动，加速度大小为，木板与挡板碰撞后以速度向左做减速运动，木板与木块相对滑动，则木板加速度大小为，设板速度减为零经过的时间为，向左运动的最远距离为，则
解得
当板速度向左为零时，设铁块速度为，则
设再经过时间铁块与木板达到共同速度，木板向右位移为，则
解得
因为，所以木板与铁块达到共速后，将以速度运动，再次与挡板碰撞。……以后多次重复这些过程最终木板停在挡板处。设木板长为L，则以木板和铁块系统为研究对象，根据能量守恒
解得
（3）设木板与挡板第二次碰后，木板向左运动的最远距离为，则
解得
综上可知
因为以后是多次重复上述过程。同理，有木板与挡板第三次碰后，木板与铁块达到共速为
木板向左运动的最远距离为
…………
设木板与挡板第次碰后，木板与铁块达到共速为，同理有
设木板与挡板第n次碰后，木板向左运动的最远距离为，同理有
所以，从开始运动到铁块和木板都停下来的全过程中，设木板运动的路程为s，则
解得
14、答案：（1）（2）
解析：（1）光路图如图所示，
设在AC面入射角为i，折射角为r，在AB面，光线与AB的夹角为α，反射光线与AB的夹角为β，光线垂直BC射出，由几何知识可得：，，，
折射率
解得：
（2）由于，所以为等腰三角形，则有：，
设光线从D点到F点经过的距离为x，光线在玻璃中传播速度为v，传播时间为t，则：
解得：