四川省资中县球溪高级中学2024届高三上学期11月考试物理试卷(含答案)

这是一份四川省资中县球溪高级中学2024届高三上学期11月考试物理试卷(含答案)，共18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
1．一个物体以初速度做匀加速直线运动的物体，该物体在前3s内通过的位移是10.5m，则它的加速度为( )
A.B.C.D.
2．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力大小( )
A.等于B.大于
C.小于D.条件不足，无法计算
3．图为氢原子的能级图。大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠。下列说法正确的是( )
A.逸出光电子的最大初动能为10.80 eV
B.跃迁到放出的光子动量最大
C.有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D.用0.85 eV的光子照射，氢原子跃迁到激发态
4．2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800 kg的物资进入距离地面约400 km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资( )
A.质量比静止在地面上时小
B.所受合力比静止在地面上时小
C.所受地球引力比静止在地面上时大
D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
5．一辆汽车在平直公路上匀速行驶，在时刻突然将汽车的功率减小一半，并保持该功率继续行驶，到时刻汽车又开始匀速行驶.若汽车所受阻力保持不变，则从到的过程中，汽车的( )
A.速度增加，加速度减小B.速度减小，加速度增加
C.速度减小，加速度减小D.速度增加，加速度增加
二、多选题
6．如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，圆锥筒的轴线沿竖直方向，两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，已知两小球运动的轨道半径之比，取圆锥筒的最低点C为重力势能参照面，则两球( )
A.运动周期之比B.速度之比
C.机械能之比D.向心加速度之比
7．如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞经观察点B点正上方A点时投放一颗炸弹，经时间T炸弹落在观察点B正前方处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B正前方处的D点，且，空气阻力不计，以下说法正确的有( )
A.飞机第一次投弹时的速度为
B.飞机第二次投弹时的速度为
C.飞机水平飞行的加速度为
D.两次投弹时间间隔T内飞机飞行距离为
8．一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取.下列说法正确的是( )
A.在时，拉力的功率为6W
B.在时，物体的动能为2J
C.从运动到，物体克服摩擦力做的功为8J
D.从运动到的过程中，物体的速度最大为2m/s
9．利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离.如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成.高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位.气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出.下列说法正确的是( )
A.A端为冷端，B端为热端
B.A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C.A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
10．一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到的M点的波形图，图乙是质点N（）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于处的质点。下列说法正确的是__________。
A.这列波的波长是4m
B.这列波的传播速度是1.25m/s
C.M点以后的各质点开始振动时的方向都沿方向
D.质点Q经过8s时，第一次到达波峰
E.在0~16s内，质点Q经过的路程为1.1m
三、实验题
11．某同学用如图所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别记录指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下
（1）当在弹簧下端挂上3个钩码时，指针所示位置如图所示，请将上表补充完整_____.
（2）已知实验所用单个钩码质量为100g，当地重力加速度为，则该弹簧的劲度系数为________N/m.（结果保留3位有效数字）
12．某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。则：
（1）木板的加速度可以用d、t表示为______。
（2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是______。
A.B.
C.D.
（3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是______。
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
四、计算题
13．如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的足够长光滑直杆上，直杆与水平面夹θ为30°。现小球在的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动。g取。试求：
（1）小球运动的加速度；
（2）若F作用2s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离。
14．2022年北京成功举办了24届冬奥会，又一次向全世界展示了中国精神。其中跳台滑雪比赛难度最高，也最具有观赏性。小明同学为了探究运动员的运动过程在实验室设计出小型轨道，如图所示。质量为的小球从平台上水平抛出后，落在倾角的光滑斜面顶端A点，并恰好无碰撞的沿斜面滑下，从斜面最低点B平滑进入半径的光滑圆形轨道BCD，通过与B点等高的D点后抛出，A点与平台的高度差，斜面的高度。取，，，求：
（1）斜面顶端与平台边缘的水平距离x；
（2）小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小；
（3）小球在D点飞出后到达最高点时距D点的高度差。
15．如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为，现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。
16．如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径，圆锥轴线与桌面垂直。有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率，求光束在桌面上形成的光斑的几何形状和面积。
参考答案
1．答案：B
解析：根据位移时间关系有
代入数据解得
故选B。
2．答案：B
解析：根据平衡条件得
根据题意
解得
故选B。
3．答案：B
解析：氢原子在向低能级跃迁时放出光子，光子的能量等于两能级的能量差，氢原子处于的激发态，向基态跃迁时，逸出光子的能量最大，为，照射逸出功为的金属钠，根据爱因斯坦光电效应方程可知逸出光电子的最大初动能A错误；氢原子跃迁到放出的光子频率ν最大，波长λ最小，根据可知动量p最大，B正确；氢原子跃迁到放出的光子能量，小于金属钠的逸出功，所以只有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，C错误；与的能级差为，用的光子照射，氢原子不能跃迁到激发态，D错误。
4．答案：D
解析：质量是物体的一个基本属性，由物体本身决定，与其所处位置、状态均无关，A错误；物资所受地球引力的大小，物资静止在地面时到地心的距离为地球半径，物资与空间站对接后，到地心的距离大于地球半径，故其所受地球引力比静止在地面上时小，C错误；空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，由开普勒第三定律可知，物资做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，所以物资做圆周运动的角速度一定大于地球自转角速度，D正确；物资所受合力即为其做圆周运动的向心力，由向心力公式可知，对接后物资所受合外力比静止在地面上时的大，B错误。
5．答案：C
解析：汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，当汽车的功率减小一半，根据
知，此时牵引力减小为原来的一半，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，根据牛顿第二定律，知加速度减小，当牵引力增大到等于阻力时，又做匀速直线运动.时刻之前功率为P，由于做匀速直线运动，所以牵引力F等于阻力f，当汽车的功率突然减小一半，由于速度，来不及变化，根据
可知，此时牵引力减小为原来的一半，则
此时
即加速度a与运动方向相反，汽车开始做减速运动，速度减小.根据
可知速度减小又导致牵引力增大，根据牛顿第二定律，知加速度
减小，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减少到0，又做匀速直线运动。由此可知在的这段时间内汽车的加速度逐渐减小，速度逐渐减小，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．答案：BC
解析：ABD.设支持力和竖直方向上的夹角为θ，小球受力分析如图所示
根据牛顿第二定律得
解得
因为圆运动的半径之比为2:1，所以
AD错误，B正确；
C.因为
所以
根据几何知识可知
根据
则有
机械能为动能和重力势能之和，故
C正确。
故选BC。
7．答案：AD
解析：A.第一次投出的炸弹做平抛运动，在时间T内水平方向匀速直线运动的位移为，故第一次投弹的初速度为
故A正确；
BC.设飞机的加速度为a，第二次投弹时的速度为，由匀变速直线运动的规律可知
解得
故BC错误；
D.两次投弹间隔T内飞机飞行的距离为
故D正确。
故选AD。
8．答案：BC
解析：由于拉力在水平方向，则拉力做的功为
则图线的斜率代表拉力F。
AB.在物体运动的过程中根据动能定理有
则在时，代入对应坐标解得速度
此时拉力
则此时拉力的功率
在时，代入对应数据解得物体的动能为
故A错误，B正确；
CD.根据图像可知在0-2m的过程中拉力为6N，2-4m的过程中拉力为3N，由于物体受到的摩擦力恒为
从运动到，物体克服摩擦力做的功为
则物体在后拉力小于摩擦力，物体做减速运动，则在处速度最大，根据动能定理
则此时最大速度为
故C正确，D错误。
故选BC。
9．答案：ABE
解析：由题意可知分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位，从B端流出，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，根据温度是分子平均动能的标志可知，B端为热端，A端为冷端，A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的，A、B正确；由上述分析知从A端流出的气体分子平均动能小于从B端流出的，内能还与分子数有关，则不能得出A端流出的气体内能一定大于B端流出的气体内能的结论，C错误；该装置满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律，D错误，E正确.
10．答案：ADE
解析：A.由甲图得到波长为4m，故A正确；
B.由乙图得到周期为4s，故波速
故B错误；
C.波前初始振动方向向下运动，M点以后的各个质点开始振动的方向均与波前振动方向相同，故M点以后的各质点开始振动时的方向都沿-y方向，故C错误；
D.处的波峰传到Q点时，质点第一次到达波峰
故D正确；
E.波速为1m/s，故在5s末，波前传到Q点；此后的时间
质点Q从平衡位置开始运动，故其运动的路程为
故E正确。
故选ADE。
11、
（1）答案：13.00
解析：根据示意图读出此时弹簧的实际长度为13.00cm；
（2）答案：73.4
解析：弹簧原长为9.00cm，则伸长量：，弹力，根据求解劲度系数；
故劲度系数的平均值为：。
12．答案：（1）（2）C（3）BC
解析：（1）木板做初速度为零的匀加速直线运动，根据
得
解得
即木板的加速度为。
（2）AB.由于摩擦力的存在，所以当
木板才产生加速度，即图线不过原点，与横轴有交点，AB错误；
CD.据题意，木板受到的滑动摩擦力为，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有
联立解得
其中m为矿泉水瓶的质量，M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知，当时，近似不变，即图像的斜率不变，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后变小，即图像向下弯曲，C正确，D错误。
故选C。
（3）A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变，所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小，A错误；
BC.缓慢向瓶中加水，拉力是连续增大，而挂钩码时拉力不是连续增大的，所以可以更方便地获取多组实验数据，比较精确地测出摩擦力的大小，BC正确；
D.由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，D错误。
故选BC。
13．答案：（1）（2）7.5m
解析：（1）对小球由牛顿第二定律得
解得
（2）在力F的作用下，小球上滑的位移大小为，末速度大小为v，则
，
撤去力F后，小球减速上滑的加速度大小为，位移大小为，则
，
且
联立得
14．答案：（1）1.2m（2）139.2N（3）5.28m
解析：（1）小球从平台抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有
解得
小球到达A点时竖直方向的分速度为
在A点时恰好无碰撞的沿斜面滑下，故小球在A点速度与水平方向的夹角为53°，由速度分解可得
，
平抛过程中小球水平方向做匀速直线运动，故
（2）小球从A到C的过程应用动能定理可得
解得
在C点，有
解得
由牛顿第三定律，小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小为139.2N。
（3）小球由C到D应用动能定理
解得
小球从D点抛出后当竖直方向分速度减小到0时到达最高点，最高点速度为
小球由D点到最高点应用动能定理
解得
15．答案：
解析：设平衡时，在A与B之间、B与容器底面之间气体的压强分别为和，由力的平衡条件有
漏气发生后，设整个封闭气体体积为，压强为，由力的平衡条件有
由玻意耳定律得
式中，是原来A与B之间的气体在漏气发生后所占的体积，设活塞A移动的距离为l（取升高时为正），按几何关系有
联立可得
16．答案：圆环；
解析：光路图如图所示，由图可知：光束形成的光斑为圆环。
射到OA界面的入射角，则
故入射光能从圆锥侧面射出。
设折射角为β，无限接近A点的折射光线为AC，根据折射定律
或
解得
过O点作，则
在中
在中
故
在中
光束在桌面上形成光环的面积
钩码数(个)
0
1
2
3
4
刻度尺的刻度x/cm
9.00
10.35
11.66
14.34
钩码数(个)
0
1
2
3
4
刻度尺的刻度x/cm
9.00
10.35
11.66
13.00
14.34
伸长量
0
1.35
2.66
4.00
5.34
弹力F/N
0
0.98
1.96
2.94
3.92
劲度系数k/(N/m)
72.6
73.7
73.5
73.4