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四川省成都市实验外国语学校2023-2024学年高三物理上学期10月检测试题（Word版附解析）
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这是一份四川省成都市实验外国语学校2023-2024学年高三物理上学期10月检测试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了答题前，务必将自己的姓名，考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应的题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5、考试结束后，只将答题卡交回。
二、选择题：本题共8小题，每小题6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，有选错或不答的得0分。
1. 如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态．
2. 滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（ ）
A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定零D. 机械能始终保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，故A错误；
B．因做匀速圆周运动，因此运动员所受滑动摩擦力大小和重力沿圆弧的切线方向的分力相同，即
角度在逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，故B错误；
C．由动能定理可知，合外力做功定为零，故C正确；
D．运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，故D错误。
故选C。
3. 在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg。若此时小明左侧橡皮绳断裂，则此时小明的（ ）
A. 加速度为零，速度为零
B. 加速度a=g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C. 加速度a=g，方向沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D. 加速度a=g，方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时速度为零，所受合力方向为沿原断裂绳的方向斜向下，大小为mg。所以加速度a=g，方向也为沿原断裂绳的方向斜向下。
故选B。
4. “嫦娥五号”月球探测器实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T。已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g，月球质量为M2、半径为R2，两者均可视为质量分布均匀的球体。则月球表面的重力加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】CD．“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动有
嫦娥五号”月球探测器在月球表面时有
联立解得
所以C正确；D错误；
AB．嫦娥五号”月球探测器在地球表面时有
又
联立解得
所以AB错误；
故选C。
5. 如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度慢慢增大，一定是线短的那个球先离开圆锥筒
B. 角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒
C. 两个球都离开圆锥筒后，它们的高度不一定相同
D. 两个球都离开圆锥筒后，它们的高度一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为，小球恰好离开圆锥筒时，圆锥筒的支持力为0，有
解得
由上述式子可知，对于小球来说，绳子的长度越长，小球离开圆锥筒的临界角速度越小，即越容易离开圆锥筒。可知线长的那个球先离开圆锥筒，故A、B错误；
CD．当两个球都离开圆锥筒时，此时绳子与竖直方向夹角为，小球只受重力和绳子的拉力，有
整理有
因为两个小球绕同一轴转动，所以两小球的角速度相同，即两小球高度相同，故C错误，D正确。
故选D。
6. 在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度与乙球落至斜面时速度比较（ ）
A. 速度方向一定相同B. 速度方向一定不相同
C. 速度大小一定是2倍D. 速度大小一定不是2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示
根据平抛运动的推论
可知甲、乙两个小球速度方向一定相同，A正确，B错误；
CD．对甲有
对乙有
可得
C正确，D错误。
故选AC。
7. 2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均失重
B. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
C. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等
D. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时，均只受月球引力作用，均处于失重状态，A正确；
BC．嫦娥五号在P点从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ时，需点火加速，机械能增大，BC错误；
D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时，到月球球心距离r相同，由万有引力定律及牛顿第二定律可得
可知嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，D正确。
故选AD。
8. 我国“跤龙号”在某次试验时，深潜器从水面开始竖直下潜，在100s时做匀减速运动返回到水面，其运动的图象如图所示（最后匀减速运动没画出），下列说法正确的是（ ）
A. 下潜的最大深度为300m
B. 返回水面的时刻为160s
C. 在80～100s内加速度为0.50m/s2
D. 100s内平均速度的大小为5m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知60s时下潜到最大深度，由v-t图象知
A错误；
B．80~100s内加速上升的高度为
由于下潜的最大深度和上升的高度相同，因此匀减速上升的高度是
设匀减速上升的时间为t，可得
解得
t=60s
所以返回水面的时刻为160s，B正确；
C．在80~100s内加速度为
C正确；
D．100s内运动的总位移大小为300m，则100s内平均速度的大小为
D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
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。
9. 图（a）是测量木块与木板间动摩擦因数实验装置。接通电源，开启打点计时器，从斜面上某点释放木块，木块沿木板滑下，多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图（b）所示。图中0～4是选取的五个计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，如图（b）所示，测出了两个计数点的间距x1和x4，重力加速度为g，完成下列填空：
(1)木块下滑的加速度大小为______（用符号T、x1、x4表示）；
(2)下列物理量中，还需测量的是______；
A.木块的质量m
B.木板的质量M
C.木块下滑的时间t
D.木板的倾角
(3)木块与木板间的动摩擦因数为______；
(4)实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是______。
【答案】 ①. ②. D ③. ④. 木块受到纸带阻力作用
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据逐差法有
解得木块下滑的加速度大小为
(2)[2]根据牛顿第二定律
可得
则要测量动摩擦因数还需要测量木板的倾角，故选D。
(3)[3]木块与木板间的动摩擦因数为
(4)[4]实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是木块受到纸带阻力作用。
10. 某同学欲利用如图所示的装置探究质量一定时，加速度与合力的关系，其中A为滑块，B为电火花计时器，C为力传感器（可以测量细绳的拉力大小），D为一端带有定滑轮的气垫导轨，E为小桶，小桶系在轻小动滑轮的下端，可装砂，动滑轮两侧的细绳竖直。主要实验步骤如下：
①正确安装好实验器材，气垫导轨正常工作，接通电火花计时器的电源后由静止释放滑块，滑块向右运动，读出力传感器的示数，取下纸带，计算出滑块的加速度大小；
②增加小桶中砂的质量，重复步骤①，获得多组力传感器的示数F和滑块的加速度大小a的数据，以a为纵坐标、F为横坐标，用描点法画出图像。
（1）在步骤①中，关于气垫导轨的调节，下列做法正确的是___________。（填正确答案标号）
A.气垫导轨调成水平
B.气垫导轨左端垫高，以平衡摩擦力
C.气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力
（2）在步骤②中，增减小桶中砂的质量时，小桶与砂的总质量___________（填“一定远小于”、“一定等于”或“可能大于”）滑块的质量。
（3）按正确操作进行实验，下列图像可能正确的是___________。
A. B. C.
（4）将滑块从图示位置由静止释放，在滑块向右运动的过程中，小桶的加速度大小与滑块的加速度大小间的关系为___________。
【答案】 ①. A ②. 可能大于 ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1]实验前将气垫导轨调至水平，气垫导轨的气流将滑块托起，滑块摩擦力非常小，不需要平衡摩擦力，A正确，BC错误。故选A。
（2）[2]滑块所受到的合力即细线的拉力，力传感器可以直接读出滑块所受拉力的大小，故小筒和细沙的总质量和滑块的质量没有必然的大小关系，故小桶与砂的总质量可能大于滑块的质量。
（3）[3]滑块所受到的合力即细线的拉力，滑块的质量一定，滑块的加速度与合外力成正比，故图像B正确，AC错误。故选B。
（4）[4]小桶和砂挂在动滑轮上，相同时间小桶的位移大小是滑块的一半，小桶的速度始终是滑块速度的一半，相同时间速度的变化量也为滑块的一半，故小桶的加速度为滑块加速度的。
11. 如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖直方向成 角，且小球与正下方A点高度差为h=1.8m。小球质量为m=4kg，当地重力加速度取。
（1）求车厢的加速度大小a及小球所受拉力大小F；
（2）若车速达到v=10m/s时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A点的水平距离是多少。（已知，）
【答案】（1），；（2）A点右侧1.35m
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析进行，如图
有
解得
加速度方向水平向右，拉力方向沿细线向上。
（2）剪断悬挂小球的轻绳，小球做平抛运动有
，
解得
，
车厢匀减速有
小球在车厢内落点与A点的水平距离
在A点右侧。
12. 如图所示一半径为R=0.5m四分之一光滑圆弧轨道AB竖直固定放置，在其右侧有一逆时针方向转动的传送带DCE，水平部分DC与圆弧轨道AB相切于B点（B点与C点无缝连接），DC长L=6m；传送带速度大小恒为v0=1m/s.将一质量为m=lkg的小碳块从A点正上方h处由静止释放，恰好从A点无碰撞进入圆弧轨道，通过B点后立即撤去圆弧轨道。已知小碳块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，且小碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长，小碳块可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）若h=0.3m，求小碳块滑到B点前瞬时对轨道的压力大小；
（2）若h=0.3m，求传送带对小碳块的冲量大小；
（3）改变h的值，设小碳块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为x，试通过计算讨论x与h的关系。
【答案】（1）；（2）；（3）答案见解析
【解析】
【详解】（1）碳块从有
由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律知，小碳块对轨道的压力
（2）碳块在传送带上运动时，设加速度大小
碳块以滑上传送带到停止运动通过的位移
故碳块从右端滑出。
碳块从有
所需时间
摩擦力冲量大小
支持力冲量大小
故传送带对小碳块冲量大小
（3）设高为，则
若碳块恰能运动至
可解得
①若，碳块将从端滑出，从有
所需时间
此时划痕长度
解得
②若，碳块将从端滑出，其首先向右滑行减速为0，减速时间
时碳块向右运动的位移最小，为
碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间
反向加速运动的位移为
碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间
反向加速运动的位移为
因此，当时，碳块先向右滑行到速度为0，再反向加速，最后匀速离开点。
可得划痕的长度为
解得
13. 下列说法中正确的是（ ）
A. 放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动
B. 分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小
C. 热量不能从低温物体传到高温物体
D. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
E. 有的物质微粒能够按照不同规则在空间分布，在不同条件下能够生成不同的晶体
【答案】ADE
【解析】
【详解】A．放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动，A正确；
B．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离变小的过程中，分子力做负功，分子势能增加，所以分子间的距离越小，分子势能越大，B错误；
C．根据热力学第二定律可知，热量不能自发的从低温物体传到高温物体，而不引起其他的变化，C错误；
D．在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，气体与外界没有热交换，气体内能一定增大，D正确；
E．有的物质微粒能够按照不同规则在空间分布，在不同条件下能够生成不同的晶体，例如石墨和金刚石，E正确。
故选ADE。
14. 装有氮气的气球半径为R，现向气球内缓慢充入氮气，当气球膨胀至半径为2R时破裂．已知大气压强为p0，该气球内外压强差（β为常量、r为气球半径），球的体积公式为。求：
（1）气球破裂前瞬间球内气体压强p和充气过程中气球对球外大气做的功W；
（2）充气前球内气体质量与破裂前瞬间球内气体质量之比k。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）破裂前⽓球半径为2R，内外压强差
⼤⽓压强为p0，则球内⽓体压强为
⽓球膨胀时对外界⼤⽓做正功，⽓球体积变化
则
解得
（2）充⽓前球内⽓体压强为
设充⽓前球内⽓体体积为，破裂前原来⽓体在压强为p的状态下体积为，则
破裂前球内⽓体的总体积为，质量之⽐
解得
15. 在2021年12月9日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别亮，这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示，水的折射率为n，发生这个现象的条件是sinθ_______（填“”或“”）。水相对空气是___________介质（填“光密”或“光疏”）。
【答案】 ①. 全反射 ②. ③. 光密
【解析】
【详解】[1]水球中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射；
[2]发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于等于临界角，即
sinθ
[3]水相对空气是光密介质。
16. 均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆、波源从平衡位置向上起振，t1=0时刻，第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上，试求：
（1）波的传播速度v；
（2）t2=时，B处质点相对于平衡位置的位移及t1~t2这段时间内经过的路程。
【答案】（1）；（2）0.5cm，
【解析】
【详解】（1）由图可看出，该波的波长、周期分别为
则波速
（2）由题意可知，时刻，的质点起振，且起振方向向上，波传至点需要的时间
质点振动的时间为
质点的振动方程为
由图知，该波中质点的振幅，质点相对于平衡位置的位移
时间内质点经过的路程为
注意事项：
1、答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应的题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5、考试结束后，只将答题卡交回。
二、选择题：本题共8小题，每小题6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，有选错或不答的得0分。
1. 如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态．
2. 滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中（ ）
A. 所受合外力始终为零B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定零D. 机械能始终保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．运动员做匀速圆周运动，所受合外力指向圆心，故A错误；
B．因做匀速圆周运动，因此运动员所受滑动摩擦力大小和重力沿圆弧的切线方向的分力相同，即
角度在逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，故B错误；
C．由动能定理可知，合外力做功定为零，故C正确；
D．运动员动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，故D错误。
故选C。
3. 在儿童蹦极游戏中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳，质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg。若此时小明左侧橡皮绳断裂，则此时小明的（ ）
A. 加速度为零，速度为零
B. 加速度a=g，方向沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C. 加速度a=g，方向沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D. 加速度a=g，方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时速度为零，所受合力方向为沿原断裂绳的方向斜向下，大小为mg。所以加速度a=g，方向也为沿原断裂绳的方向斜向下。
故选B。
4. “嫦娥五号”月球探测器实现了人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动，其轨道半径为r，运动周期为T。已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g，月球质量为M2、半径为R2，两者均可视为质量分布均匀的球体。则月球表面的重力加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】CD．“嫦娥五号”月球探测器在月球上空巡视可看成匀速圆周运动有
嫦娥五号”月球探测器在月球表面时有
联立解得
所以C正确；D错误；
AB．嫦娥五号”月球探测器在地球表面时有
又
联立解得
所以AB错误；
故选C。
5. 如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 角速度慢慢增大，一定是线短的那个球先离开圆锥筒
B. 角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒
C. 两个球都离开圆锥筒后，它们的高度不一定相同
D. 两个球都离开圆锥筒后，它们的高度一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为，小球恰好离开圆锥筒时，圆锥筒的支持力为0，有
解得
由上述式子可知，对于小球来说，绳子的长度越长，小球离开圆锥筒的临界角速度越小，即越容易离开圆锥筒。可知线长的那个球先离开圆锥筒，故A、B错误；
CD．当两个球都离开圆锥筒时，此时绳子与竖直方向夹角为，小球只受重力和绳子的拉力，有
整理有
因为两个小球绕同一轴转动，所以两小球的角速度相同，即两小球高度相同，故C错误，D正确。
故选D。
6. 在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度与乙球落至斜面时速度比较（ ）
A. 速度方向一定相同B. 速度方向一定不相同
C. 速度大小一定是2倍D. 速度大小一定不是2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示
根据平抛运动的推论
可知甲、乙两个小球速度方向一定相同，A正确，B错误；
CD．对甲有
对乙有
可得
C正确，D错误。
故选AC。
7. 2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均失重
B. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
C. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等
D. 嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时，均只受月球引力作用，均处于失重状态，A正确；
BC．嫦娥五号在P点从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ时，需点火加速，机械能增大，BC错误；
D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时，到月球球心距离r相同，由万有引力定律及牛顿第二定律可得
可知嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，D正确。
故选AD。
8. 我国“跤龙号”在某次试验时，深潜器从水面开始竖直下潜，在100s时做匀减速运动返回到水面，其运动的图象如图所示（最后匀减速运动没画出），下列说法正确的是（ ）
A. 下潜的最大深度为300m
B. 返回水面的时刻为160s
C. 在80～100s内加速度为0.50m/s2
D. 100s内平均速度的大小为5m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图可知60s时下潜到最大深度，由v-t图象知
A错误；
B．80~100s内加速上升的高度为
由于下潜的最大深度和上升的高度相同，因此匀减速上升的高度是
设匀减速上升的时间为t，可得
解得
t=60s
所以返回水面的时刻为160s，B正确；
C．在80~100s内加速度为
C正确；
D．100s内运动的总位移大小为300m，则100s内平均速度的大小为
D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
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。
9. 图（a）是测量木块与木板间动摩擦因数实验装置。接通电源，开启打点计时器，从斜面上某点释放木块，木块沿木板滑下，多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图（b）所示。图中0～4是选取的五个计数点，相邻两计数点的时间间隔为T，如图（b）所示，测出了两个计数点的间距x1和x4，重力加速度为g，完成下列填空：
(1)木块下滑的加速度大小为______（用符号T、x1、x4表示）；
(2)下列物理量中，还需测量的是______；
A.木块的质量m
B.木板的质量M
C.木块下滑的时间t
D.木板的倾角
(3)木块与木板间的动摩擦因数为______；
(4)实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是______。
【答案】 ①. ②. D ③. ④. 木块受到纸带阻力作用
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据逐差法有
解得木块下滑的加速度大小为
(2)[2]根据牛顿第二定律
可得
则要测量动摩擦因数还需要测量木板的倾角，故选D。
(3)[3]木块与木板间的动摩擦因数为
(4)[4]实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是木块受到纸带阻力作用。
10. 某同学欲利用如图所示的装置探究质量一定时，加速度与合力的关系，其中A为滑块，B为电火花计时器，C为力传感器（可以测量细绳的拉力大小），D为一端带有定滑轮的气垫导轨，E为小桶，小桶系在轻小动滑轮的下端，可装砂，动滑轮两侧的细绳竖直。主要实验步骤如下：
①正确安装好实验器材，气垫导轨正常工作，接通电火花计时器的电源后由静止释放滑块，滑块向右运动，读出力传感器的示数，取下纸带，计算出滑块的加速度大小；
②增加小桶中砂的质量，重复步骤①，获得多组力传感器的示数F和滑块的加速度大小a的数据，以a为纵坐标、F为横坐标，用描点法画出图像。
（1）在步骤①中，关于气垫导轨的调节，下列做法正确的是___________。（填正确答案标号）
A.气垫导轨调成水平
B.气垫导轨左端垫高，以平衡摩擦力
C.气垫导轨右端垫高，以平衡摩擦力
（2）在步骤②中，增减小桶中砂的质量时，小桶与砂的总质量___________（填“一定远小于”、“一定等于”或“可能大于”）滑块的质量。
（3）按正确操作进行实验，下列图像可能正确的是___________。
A. B. C.
（4）将滑块从图示位置由静止释放，在滑块向右运动的过程中，小桶的加速度大小与滑块的加速度大小间的关系为___________。
【答案】 ①. A ②. 可能大于 ③. B ④.
【解析】
【详解】（1）[1]实验前将气垫导轨调至水平，气垫导轨的气流将滑块托起，滑块摩擦力非常小，不需要平衡摩擦力，A正确，BC错误。故选A。
（2）[2]滑块所受到的合力即细线的拉力，力传感器可以直接读出滑块所受拉力的大小，故小筒和细沙的总质量和滑块的质量没有必然的大小关系，故小桶与砂的总质量可能大于滑块的质量。
（3）[3]滑块所受到的合力即细线的拉力，滑块的质量一定，滑块的加速度与合外力成正比，故图像B正确，AC错误。故选B。
（4）[4]小桶和砂挂在动滑轮上，相同时间小桶的位移大小是滑块的一半，小桶的速度始终是滑块速度的一半，相同时间速度的变化量也为滑块的一半，故小桶的加速度为滑块加速度的。
11. 如图所示，在水平向右运动的车厢中，用不可伸长的轻绳悬挂的小球稳定向左偏，细线与竖直方向成 角，且小球与正下方A点高度差为h=1.8m。小球质量为m=4kg，当地重力加速度取。
（1）求车厢的加速度大小a及小球所受拉力大小F；
（2）若车速达到v=10m/s时车厢开始做匀减速运动，加速度大小仍为a，同时剪断悬挂小球的轻绳，则小球在车厢内落点与A点的水平距离是多少。（已知，）
【答案】（1），；（2）A点右侧1.35m
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析进行，如图
有
解得
加速度方向水平向右，拉力方向沿细线向上。
（2）剪断悬挂小球的轻绳，小球做平抛运动有
，
解得
，
车厢匀减速有
小球在车厢内落点与A点的水平距离
在A点右侧。
12. 如图所示一半径为R=0.5m四分之一光滑圆弧轨道AB竖直固定放置，在其右侧有一逆时针方向转动的传送带DCE，水平部分DC与圆弧轨道AB相切于B点（B点与C点无缝连接），DC长L=6m；传送带速度大小恒为v0=1m/s.将一质量为m=lkg的小碳块从A点正上方h处由静止释放，恰好从A点无碰撞进入圆弧轨道，通过B点后立即撤去圆弧轨道。已知小碳块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，且小碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长，小碳块可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2。
（1）若h=0.3m，求小碳块滑到B点前瞬时对轨道的压力大小；
（2）若h=0.3m，求传送带对小碳块的冲量大小；
（3）改变h的值，设小碳块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为x，试通过计算讨论x与h的关系。
【答案】（1）；（2）；（3）答案见解析
【解析】
【详解】（1）碳块从有
由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律知，小碳块对轨道的压力
（2）碳块在传送带上运动时，设加速度大小
碳块以滑上传送带到停止运动通过的位移
故碳块从右端滑出。
碳块从有
所需时间
摩擦力冲量大小
支持力冲量大小
故传送带对小碳块冲量大小
（3）设高为，则
若碳块恰能运动至
可解得
①若，碳块将从端滑出，从有
所需时间
此时划痕长度
解得
②若，碳块将从端滑出，其首先向右滑行减速为0，减速时间
时碳块向右运动的位移最小，为
碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间
反向加速运动的位移为
碳块速度减为0后，反向加速到与传送带速度相同时，所用时间
反向加速运动的位移为
因此，当时，碳块先向右滑行到速度为0，再反向加速，最后匀速离开点。
可得划痕的长度为
解得
13. 下列说法中正确的是（ ）
A. 放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动
B. 分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小
C. 热量不能从低温物体传到高温物体
D. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
E. 有的物质微粒能够按照不同规则在空间分布，在不同条件下能够生成不同的晶体
【答案】ADE
【解析】
【详解】A．放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动，A正确；
B．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离变小的过程中，分子力做负功，分子势能增加，所以分子间的距离越小，分子势能越大，B错误；
C．根据热力学第二定律可知，热量不能自发的从低温物体传到高温物体，而不引起其他的变化，C错误；
D．在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，气体与外界没有热交换，气体内能一定增大，D正确；
E．有的物质微粒能够按照不同规则在空间分布，在不同条件下能够生成不同的晶体，例如石墨和金刚石，E正确。
故选ADE。
14. 装有氮气的气球半径为R，现向气球内缓慢充入氮气，当气球膨胀至半径为2R时破裂．已知大气压强为p0，该气球内外压强差（β为常量、r为气球半径），球的体积公式为。求：
（1）气球破裂前瞬间球内气体压强p和充气过程中气球对球外大气做的功W；
（2）充气前球内气体质量与破裂前瞬间球内气体质量之比k。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
【详解】（1）破裂前⽓球半径为2R，内外压强差
⼤⽓压强为p0，则球内⽓体压强为
⽓球膨胀时对外界⼤⽓做正功，⽓球体积变化
则
解得
（2）充⽓前球内⽓体压强为
设充⽓前球内⽓体体积为，破裂前原来⽓体在压强为p的状态下体积为，则
破裂前球内⽓体的总体积为，质量之⽐
解得
15. 在2021年12月9日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别亮，这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示，水的折射率为n，发生这个现象的条件是sinθ_______（填“”或“”）。水相对空气是___________介质（填“光密”或“光疏”）。
【答案】 ①. 全反射 ②. ③. 光密
【解析】
【详解】[1]水球中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射；
[2]发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于等于临界角，即
sinθ
[3]水相对空气是光密介质。
16. 均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆、波源从平衡位置向上起振，t1=0时刻，第一象限内第一次出现如图（a）所示的波面分布，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上，试求：
（1）波的传播速度v；
（2）t2=时，B处质点相对于平衡位置的位移及t1~t2这段时间内经过的路程。
【答案】（1）；（2）0.5cm，
【解析】
【详解】（1）由图可看出，该波的波长、周期分别为
则波速
（2）由题意可知，时刻，的质点起振，且起振方向向上，波传至点需要的时间
质点振动的时间为
质点的振动方程为
由图知，该波中质点的振幅，质点相对于平衡位置的位移
时间内质点经过的路程为
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