四川省宜宾市2024届高三物理上学期一诊模拟试题理含解析

这是一份四川省宜宾市2024届高三物理上学期一诊模拟试题理含解析，共17页。试卷主要包含了考试时间150分钟，满分300等内容，欢迎下载使用。

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
一、选择题：
1. 关于作用力和反作用力，下面说法中正确的是（ ）
A. 一个作用力和它的反作用力的合力等于零
B. 作用力和反作用力可以是不同性质的力
C. 作用力和反作用力同时产生，同时消失
D. 作用力和反作用力对物体的作用效果总是相同的
【答案】C
【解析】
【详解】AC．作用力和反作用力作用在不同的物体上，作用效果不能抵消，不能合成，作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故同时产生，同时消，故C正确，A错误；
B．作用力和反作用力产生的机理是相同的，即性质相同，故B错误
D．作用力和反作用力大小相等，方向相反，总是分别作用在两个物体上，各自产生各自的作用效果，故D错误。
故选C。
【点评】本题考查牛顿第三定律及其理解．理解牛顿第三定律与平衡力的区别，不能合成。
2. 如图所示，一物块（可看成质点）沿粗糙斜面以速度v从斜面底端冲上最高点后返回到底端。取沿斜面向上的方向为正方向，物块在此过程的v-t图象正确的是（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物块沿斜面向上滑时，摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律得：
物块沿斜面向下滑时，摩擦力沿斜面向上，由牛顿第二定律得：
可见物块上滑时的加速度大于下滑时的加速度，在v-t图像中，上滑时斜率大于下滑时，且速度方向相反，C正确，ABD正确。
故选C。
3. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°（ ）
A. 细线a对小球1的拉力大小为B. 细线a对小球1的拉力大小为4G
C. 细线b对小球2的拉力大小为GD. 细线b对小球2的拉力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示。
根据共点力的平衡条件有
故A正确，B错误；
CD．对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其的拉力大小为
故CD错误。
故选A。
4. 如图1所示，一质量为m的卫星绕地球在椭圆轨道Ⅰ上运转，运转周期为T0，轨道Ⅰ上的近地点A到地球球心的距离为a，远地点C到地球球心的距离为b，BD为椭圆轨道的短轴，A、C两点的曲率半径均为ka(通过该点和曲线上紧邻该点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做该点的曲率圆，如图2中的虚线圆，其半径ρ叫做该点的曲率半径)．若地球的质量为M，引力常量为G.则( )
A. 卫星在轨道Ⅰ上运行时的机械能等于在轨道Ⅱ上运行时的机械能
B. 如果卫星要从轨道Ⅱ返回到轨道Ⅰ，则在C位置时动力气源要向后喷气
C. 卫星从C→D→A的运动过程中，万有引力对其做的功为
D. 卫星从C→D→A的运动过程中，万有引力对其做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】由题图1可知，卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，要有外力对卫星做功，所以卫星在轨道Ⅰ上的机械能小于其在轨道Ⅱ上的，A错误；若卫星要从轨道Ⅱ上的C位置变轨到轨道Ⅰ上，则在C位置时卫星要减速，动力气源要向前喷气，B错误；在A、C两点卫星的运动可近似看做半径均为ka，速度分别为vA、vC的圆周运动，则有，，从C→D→A的运动过程中，由动能定理得，解以上三式得，D正确，C错误；故选D．
5. 如图所示，质量为2kg的物块静止在光滑的水平地面上。若以物块所在处为原点，以水平向右为正方向建立x轴，现木块在水平推力下运动，F随x轴坐标变化的情况如图所示，重力加速度g取10，下列描述正确的是（ ）
A. 木块在0~4m内，做匀加速直线运动
B. 木块在0~4m内，外力F做功为100J
C. 运动到4m时，物体的末速度为25m/s
D. 运动到4m时，力F的瞬时功率为200W
【答案】B
【解析】
【详解】A．木块在0~4m内，力F逐渐变大，可知加速度逐渐变大，物块做变加速直线运动，选项A错误；
B．由图像可知，木块在0~4m内，外力F做功为
选项B正确；
C．根据动能定理
解得运动到4m时，物体的末速度为
v=10m/s
选项C错误；
D．运动到4m时，力F的瞬时功率为
P=Fv=40×10W=400W
选项D错误。
故选B。
6. 甲、乙两个物体的s-t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两个物体都在做匀速直线运动，乙的速度大
B. 若甲、乙两个物体在同一直线上运动，则它们一定会相遇
C. 在t1时刻甲、乙两个物体相遇
D. 在t2时刻甲、乙两个物体相遇
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．位移图像的斜率等于物体运动的速度，直线的斜率不变，说明甲、乙两个物体都在做匀速直线运动，乙图线斜率大，乙的速度大，故A正确；
B．若甲、乙两个物体在同一直线上运动，两图像相交，说明它们一定能相遇，故B正确；
C．在时刻甲、乙两个物体到达同一位置相遇，故C正确；
D．在时刻甲、乙两个物体位置不同，没有相遇，故D错误。
【点睛】位移图像的斜率等于物体运动的速度，从位移图上可以知道物体在任意时刻的速度（斜率）和位置（纵坐标）。两图像相交表示相遇。
7. 如图所示，一条小船过河，河宽100米，河水流速vl=3米/秒，船在静水中速度v2=4米/秒，船头方向与河岸垂直，关于小船的运动，以下说法正确的是（ ）
A. 小船相对于岸的速度大小是7米/秒
B. 小船相对于岸的速度大小是5米/秒
C. 小船渡河时间为25s
D. 小船的实际运动轨迹与河岸垂直
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．小船相对于岸的速度大小为
故A错误，B正确；
C．小船渡河时间为
故C正确；
D．小船的实际运动轨迹沿合速度的方向，与河岸不垂直，故D错误。
故选BC
8. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内光滑水平轨道，相距为h，轨道上有两个物体A和B质量均为m，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接。在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，物体A在下面的轨道上的运动速率为v。此时绳子段的中点处有一与绳相对静止的小水滴P与绳子分离。设绳长远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置时物体B的速度大小为
B. 小水滴P与绳分离的瞬间做平抛运动
C. 在之后的运动过程中当轻绳与水平轨道成角时物体B的动能为
D. 小水滴P脱离绳子时速度的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图示位置时物体B的速度可理解为由沿绳方向的分速度和与绳垂直方向的分速度组成的合速度，设物体B的速度为，结合关联速度的关系可知
解得
故A正确；
B．小水滴P的实际运动速度由沿绳方向的速度v和此时绳上P点绕O点转动的速度合成，而物体B的速度也是由转动速度和沿绳方向的速度v合成，且合速度水平，而
如图所示
小水滴的合速度方向斜向左下方，故小水滴与绳分离的瞬间做斜下抛运动，B错误；
C．在之后的运动过程中当轻绳与水平轨道成角时物体B沿绳方向的分速度为零，即物体A的速度变为零，因为轨道光滑和不计轻绳与滑轮间的摩擦，故物体A和B组成的系统在轻绳与水平轨道成角之前机械能守恒，由
当时，物体B的动能为
C错误；
D．因为
且
则
故
选项D正确。
故选AD。
二、非选择题
9. 某实验小组做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
（1）张同学将不同数量的钩码挂在竖直轻弹簧的下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码受到的重力G与弹簧长度L的关系图像，如图甲所示。由该图线可得该弹簧的原长为___cm，劲度系数为_______N/m。
（2）王同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度为_____cm。
【答案】 ①10 ②. 200 ③. 11.5
【解析】
【详解】（1）[1]钩码的重力即等于其对弹簧的拉力，又根据胡克定律
F=kx=k（L-L0）
所以图线在横轴上的截距表示弹簧的原长，故该弹簧的原长为
L0=10 cm
[2]斜率表示劲度系数
（2）[3]弹簧秤的示数如图乙所示
由解得该弹簧的长度为
10. 某实验小组用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系。将水平气垫导轨和倾角为的气垫导轨对接，对接处巧妙设计使滑块在对接处几乎没有动能损失。滑块上固定宽度为d的感光片，感光计时器安装在水平导轨适当位置处，以记录感光片通过它的时间。从倾斜导轨底端向上等距离地标记为：L、2L、3L、4L、……这样在倾斜导轨上合外力对滑块做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0、……实验时，每次都让滑块前沿从标记处静止下滑。
（1）实验前先用螺旋测微器测出感光片的宽度d，如图乙所示，d=_________mm。
（2）测得滑块从L、2L、3L、4L、……处分别释放后，滑块的感光片通过感光计时器的时间分别为、、、、……由此测得滑块的速度大小。
（3）某次实验时，让滑块从3L处静止释放，测得滑块质量（含感光片）为：m=0.4kg，倾角θ=37°，L=10cm，，重力加速度的值为10m/s2，则滑块下滑3L距离时，合力做功为________J，滑块到达感光计时器时的动能为_______J，（均保留两位有效数字），在实验误差范围内，比较合力的功与动能变化的关系，得出结论。
【答案】 ①. 1.880##1.879##1.881 ②. 0.72 ③. 0.71
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
（3）[2][3]滑块在气垫导轨上下滑时摩擦力可忽略不计，故只有重力做功，即合力做功为
滑块到达感光计时器时的动能为
，
代入数值解得
11. 如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，现将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，已知物块与传送带间的动摩擦因数均为，不计物块大小，重力加速度取，，，求：
（1）两物块刚在传送带上运动时各自的加速度大小
（2）两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用的时间
（3）传送带上下端间的距离
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）刚开始物块A沿传送带向下运动的加速度大小为
对于物块B，向上运动的加速度大小
（2）物块B在传送带上加速的时间
物块A从冲上传送带到速度为零所用时间
物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为
所以，两物块从在传送带上运动到刚好要相碰所用时间为
（3）在7.5s内物块B的位移大小为
而A的位移大小为
因此传送带下端到上端的距离
12. 如图所示，半径的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，在最低点与光滑平台相切，P点与圆心O等高，物块A、B静置在平台上，用轻质无弹性细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（两端未与A、B拴接），长木板C锁定在平台右侧光滑的水平面上，长木板上表面与平台齐平．已知物块A的质量，物块B的质量，长木板C的质量，物块B与长木板C间的动摩擦因数．现将物块A、B之间的细绳剪断，脱离弹簧后物块A向左滑入半圆形光滑轨道，运动到P点时对轨道的压力大小为，物块B滑上长木板C后恰好运动到长木板C的右端．重力加速度g取，物块A、B均可视为质点。求：
（1）物块A刚脱离弹簧后的速度大小；
（2）轻质弹簧中储存的弹性势能；
（3）若B滑上C瞬间，解除对长木板C的锁定，求物块B最终的位置与长木板C左端的距离。
【答案】（1）3m/s；（2）21J；（3）1.92m
【解析】
【详解】（1）物块A滑到P点时
从低端到P点
解得
vA=3m/s
（2）弹簧被弹开的瞬时，又动量守恒定律可得
弹性势能为
解得
EP=21J
（3）因当木板C锁定时B恰能滑到长木板的右端，则
解得木板长
L=3.2m
解除木板C的锁定，若B滑上C后到相对静止时由动量守恒定律可得
由能量关系
解得
x=1.28m
即物块B最终的位置与长木板C右端的距离为3.2m-1.28m=1.92m。
13. 一定质量的理想气体，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。对该气体，下列说法正确的是（）
A. 在状态B时的温度为173℃
B. 在状态C时的温度为27℃
C. 状态A与状态C相比，气体的内能相等
D. 从状态A到状态C的过程中放出热量
E. 从状态A到状态C的过程中传递的热量是200J
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．该气体从状态A到状态B为等容变化过程，根据
代入数据解得
A错误；
B．气体从状态B到状态C等压变化过程，根据
代入数据解得
B正确；
C．气体在A状态和C状态温度相等，所以状态A与状态C相比，气体的内能相等，C正确；
D．从状态A到状态C的过程中，气体体积增大，对外做功，温度不变，内能必变，根据热力学第一定律可知，气体从状态A到状态C的过程中吸热，D错误；
E．根据热力学第一定律
在整个过程中，从状态B到状态C的过程，气体对外做功，则
所以
E正确。
故选BCE。
14. 如图所示，导热性能良好的气缸用锁定装置固定于光滑足够长斜面上，内部封闭一定质量的理想气体。面积为S、质量为m的活塞、与气缸接触面光滑，距气缸底部距离为l。已知大气压强为，环境温度不变，斜面倾角为，重力加速度为g。
（1）计算缸内气体压强；
（2）某时刻解除锁定，经过一段时间后系统达到稳定状态（活塞没有滑出气缸），计算稳定状态时活塞距气缸底部的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对活塞受力分析：由平衡关系知
解得
（2）对活塞和气缸组成的系统受力分析，由牛顿第二定律
对活塞受力分析，设此时封闭气体压强为
对于封闭气体，由玻意耳定律
解得
15. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动。从小钢球通过平衡位置开始计时，其振动图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. t=0.5s时钢球的加速度为正向最大
B. 在t0时刻弹簧的形变量为4cm
C. 钢球振动半个周期，回复力做功为零
D. 钢球振动一周期，通过的路程等于10cm
E. 钢球振动方程为y=5sinπtcm
【答案】BCE
【解析】
【详解】A．由振动图象可以看出钢球的振动周期为T=2s，t=0.5s时钢球的位移为正向最大，加速度为负向最大，A错误；
B．弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，平衡位置时弹簧的形变量为零，由图知t0时刻钢球的位移为4cm，则弹簧的形变量等于4cm，B正确；
C．根据对称性，经过半个周期后，钢球的速度大小与原来相等，动能变化为零，根据动能定理知回复力做功为零，C正确；
D．钢球振动一周期，通过的路程等于4个振幅
D错误；
E．依题意得
则钢球振动方程为
E正确。
故选BCE。
16. 半径为R，OA=R，一足够长的光屏平放在半圆形玻璃砖右侧与玻璃砖的对称轴重合，玻璃砖对该单色光的折射率为n=，求：
（1）该单色光射到光屏上的亮点到O点的距离
（2）将该单色光从图示位置向上缓慢平移，当落到光屏上的亮点恰好消失时，求该单色光向上平移的距离．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）单色光在B点发生折射，折射光线照射到光屏上的D点，如图所示
则有
解得
设折射角为，由折射率
解得
由几何关系可知，为等腰三角形，则
（2）设当入射光束向上平移到入射点为E点时，折射角刚好为，恰好发生全反射，则
单色光向上平移的距离