2024届四川省成都市第七中学高三上学期12月考试理科综合试题 （解析版）

这是一份2024届四川省成都市第七中学高三上学期12月考试理科综合试题 （解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 游乐场的摩天轮如图，摩天轮运转时在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止且座舱及乘客可视为质点。在摩天轮运转过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 游客的速度始终保持不变
B. 游客受到的合力始终为零
C 游客向上运动时先超重后失重，向下运动时先失重后超重
D. 游客运动到最高点和最低点时既不超重也不失重
【答案】C
【解析】
【详解】A．游客做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心，故游客受到的合力始终指向转轴，故B错误；
C．游客向上运动时，在转轴下方时，旅客有向上的分加速度，故超重，在转轴上方时，有向下的分加速度，故失重，即向上运动时先超重后失重，同理可得向下运动时，先失重后超重，故C正确；
D．游客在最高点时有向下的加速度，游客失重，在最低点时有向上的加速度，游客超重，故D错误。
故选C。
2. 一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸，小船在垂直于河岸的方向上分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，初速度大小相同，运动轨迹如图所示，已知小船在渡河过程中船头方向始终不变，则（ ）
A. 小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同
B. 小船沿AB轨迹渡河所用时间最短
C. 小船沿AD轨迹渡河，船靠岸时速度最大
D. AD是小船沿垂直于河岸的方向做匀减速运动的轨迹
【答案】D
【解析】
【详解】D.由于水流的速度恒定不变，小船沿着河岸相同的时间内，运动相同的距离，从运动轨迹可知，AC在垂直河岸方向，相同的时间内，位移逐渐增加，做匀加速运动；AB在垂直河岸方向，相同的时间内，位移保持不变，做匀速运动；AD在垂直河岸方向，相同的时间内，位移逐渐减小，做匀减速运动，故D正确；
AB.在沿着河岸方向，位移越大，用时越长，因此AD用时最长，AC用时最短，故AB错误；
C．船靠岸时的速度大小为
AC轨迹渡河，用时最短，平均速度最大，又由于是匀加速运动，到达对岸时，垂直河岸方向的分速度最大，所以船靠岸时速度最大，故C错误。
故选D。
3. 长时间低头会引起颈部的疾病，将人体头颈部简化为如图所示的模型，A点为头部的重心，AO为提供支持力的颈椎（可视为轻杆）可绕O点转动，AB为提供拉力的肌肉（可视为轻绳）。当人体直立时，如图甲，颈椎所承受的压力大小等于头部的重力大小G；当低头时，如图乙，AO、AB与竖直方向的夹角分别为、。下对说法正确的是（ ）

A. 颈椎受到的压力大小为GB. 颈部肌肉的拉力大小为G
C. 颈椎受到的压力大小为D. 颈部肌肉的拉力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】BD．提供拉力的肌肉与头部相当于构成一个轻绳的活结模型，即绳子的拉力与所连物体的重力相等。故颈部肌肉的拉力大小为G。故B正确，D错误；
AC．根据平衡条件及力的矢量合成可知，颈椎受到的压力大小为
故AC错误。
故选B。
【点睛】本题的关键在于理解颈椎是属于动杆还是定杆模型，颈部肌肉是属于轻绳活结模型还是轻绳死结模型。再根据平衡条件进行解答。
4. 如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定，方向为正方向建立轴，作出了所在直线的电场强度大小、电势、粒子的电势能，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据图像可知，粒子的加速度在逐渐减小，粒子所受电场力在逐渐减小，电场强度随位移在逐渐减小，AB错误；
C．粒子带负电，电场力方向从指向，电场强度方向从指向，故从到电势逐渐升高，由于电场强度逐渐减小，故图像的斜率逐渐减小，C正确；
D．从到电势能逐渐减小，但由于电场力减小，图像的斜率逐渐减小，D错误。
故选C。
5. 中国在2030年之前将实现载人登月。假设质量为m的飞船到达月球时，在距离月面的高度等于月球半径的处先绕着月球表面做匀速圆周运动，其周期为，已知月球的自转周期为，月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 月球两极的重力加速度为
B. 月球的第一宇宙速度为
C. 当飞船停在月球赤道的水平面上时，受到的支持力为
D. 当飞船停在月球纬度的区域时，其自转向心加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．飞船做匀速圆周运动时有
月球两极表面时有
解得
故A错误；
B．设月球的第一宇宙速度为，则有
可得
故B错误；
C．当飞船停在月球赤道的水平面上，设水平面对其支持力为F，对飞船受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
故C正确；
D．当飞船停在月球纬度的区域时，自转半径为
自转向心加速度为
解得
故D错误。
故选C
6. 如图所示，AB为固定水平长木板，长为，C为长木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为，物块的质量为，弹簧的劲度系数为，且，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为，此时弹簧的弹性势能为，不计物块的大小，弹簧始终在弹性限度内，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块可能会停在CB面上某处
B. 物块最终会做往复运动
C. 弹簧开始具有的最大弹性势能为
D. 最终物块和弹簧系统损失的总机械能为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于
由此
由此，物块不可能停在CB面上某处，故A错误；
B．只要物块滑上BC段，就要克服摩擦力做功，物块的机械能就减小，所以物块最终会在AC段做往复运动，故B正确；
C．物块从开始运动到第一次运动到C点的过程中，根据能量守恒定律得

故C错误；
D．物块第一次到达C点时，物块的速度大小为，物块最终会在AC段做往返运动，到达C点的速度为0，可知物块克服摩擦做的功最大为
故D正确。
故选BD。
7. 如图所示电路中有电源E、电阻箱，滑动变阻器，电压表V、发光二极管，，开关，，当闭合开关，接1时，两极板水平放置的电容器C中有一处于静止状态的带电粒子，下列说法中正确的有（ ）
A. 滑动变阻器滑片向a端滑动时带电粒子将向上运动
B. 滑动变阻器滑片向b端滑动时电压表示数增大
C. 滑动变阻器滑片保持不变，增大电阻箱的阻值电容器两端电压减小
D. 先接1再接2，发光二极管闪亮
【答案】BD
【解析】
【详解】A．初始时刻，带电粒子静止，电场力等于重力，电容器两端电压与滑动变阻器上半部分电压相等，闭合开关，接1时滑动变阻器滑片向a端滑动时，极板的电压减小，则电场力减小，带电粒子将向下运动，故A错误；
B．接1时电压表测量滑片到a端电阻的电压，滑动变阻器滑片向b端滑动时，该部分电阻增大，则电压表示数增大，故B正确；
C．接1时滑动变阻器滑片保持不变，增大电阻箱的阻值电容器两端电压不变，故C错误；
D．先接1时，电容器充电，电容器上极板带正电，再接2，电容器放电，发光二极管闪亮，故D正确。
故选BD。
8. 如图所示，传送带与足够长的光滑水平地面平滑连接，滑块A与传送带之间的动摩擦因数为，传送带两轮之间的距离为L，传送带以速率顺时针匀速转动。滑块A从传送带左端M点由静止释放，运动到右端N点时，与静止在水平地面上的滑块B发生弹性正碰。已知两滑块A、B的质量分别为m和4m，且均视为质点，，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块A由M点到达N点所用时间为
B. 滑块A向左运动的最大位移为
C. 第1次碰后，两滑块A、B间的最大距离为
D. 两滑块可能碰撞3次
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物块在传送带上做匀减速运动的加速度
到达共速的时间
位移
匀速的时间
滑块A由M点到达N点所用时间为
选项A正确；
B．两滑块A、B碰前A的速度v0，则由动量守恒和能量关系
解得
则滑块A向左运动的最大位移为
选项B错误；
C．滑块A向左减速到零后向右加速到与B共速时两物体距离最大，则用时间
此时两滑块A、B间最大距离为
选项C正确；
D．当A返回到传送带右端时速度为
因
则A可追上B发生第二次碰撞，碰撞过程满足
解得
因
则两物体不可能发生第三次碰撞，选项D错误。
故选AC。
第II卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分，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. 为了验证机械能守恒定律，物理实验小组设计了如下方案：
（1）A组同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。
①本实验中，不同同学在实验操作过程中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是________。
A． B．
C． D．
②进行正确操作后，打出的纸带如图乙所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，设重物质量为m，根据测得的、、、，可得在打点计时器打B点到D点的过程中，重物动能增加量的表达式为________。
（2）B组同学按图丙实验装置验证机械能守恒定律，实验的主要步骤是：用游标卡尺测得金属小球的直径d，将小球系在一根不可伸长的细线一端，另一端固定于O点，记下小球静止时球心的位置A，并在A处放置一个光电门。现将小球拉至距A高度为h处，由静止释放，记下小球通过光电门时的挡光时间t，重力加速度为g。
验证机械能守恒定律的表达式为________（用d、g、h、t表示）；
【答案】 ①. B ②. ③.
【解析】
【详解】（1）①[1]打点计时器接交流电源，且释放瞬间要求纸带处于竖直状态，通过限位孔时尽量减小阻力。
故选B。
②[2]打点计时器打B点和D点时的速度可表示为
，
可得在打点计时器打点到点的过程中，重物动能增加量的表达式为
（2）①[3]若机械能守恒则有
整理，可得
10. 要测一个待测电阻丝（约为）的阻值，实验室提供了如下器材：
A.电源E：电动势12V，内阻不计；
B.电流表A：量程0~15mA，内阻为；
C.电压表V：量程0~10V，内阻约为；
D.滑动变阻器：最大阻值，额定电流0.5A；
E.滑动变阻器：最大阻值，额定电流0.1A；
F.定值电阻；
G.定值电阻；
H.定值电阻；
L.电键S及导线若干。
要求实验中尽可能准确测量的阻值，并测量出多组数据。请回答下面问题：
（1）分别用游标卡尺、螺旋测微器测出电阻丝的长度L和直径D，读数如下图所示，______mm，_____mm。
（2）为了在实验时能获得更大的测量范围，实验中滑动变阻器应选______。（选填或）
（3）为了测定待测电阻上的电流，应将定值电阻______（选填或或）与电流表并联，将其改装成一个大量程的电流表。
（4）利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻阻值的实验原理电路图（所有的器材必须用题中所给的符号表示）______。
（5）根据以上实验原理电路图进行实验，若电流表的示数为I，电压表的示数为U，则其电阻率的表达式为______。（使用题目中所给的字母表示）
【答案】 ① 50.50 ②. 0.900 ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器为
（2）[3]为了在实验时能获得更大的测量范围，滑动变阻器采用分压式连接；
（3）[4]将电流表改装成一个大量程的电流表，并联较小的分流电阻，根据题意可知，并联电阻为；
（4）[5]因为改装后电流表内阻已知，故采用内接法

（5）[6]Rx两端的电压可以用电压表的读数减去电流表两端的电压，电流为改装后的电流表读数，改装后的电流表量程
根据电阻定律
解得
11. 如图所示为游乐场的空中飞椅项目．长度为的轻质高分子绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，电机带动水平转盘绕穿过其中心的竖直轴转动，从而带动绳、座椅、游玩者一起转动，座椅与该座椅上的游玩者的总质量为，水平转盘先在较低位置A处，以某一转速匀速转动，此时轻绳与竖直方向的夹角；然后再在慢慢加速转动的同时将水平转盘的高度提升到达位置处，再在处保持另一转速匀速转动，此时轻绳与竖直方向的夹角不计空气阻力，将座椅与游玩者整体视为质点，重力加速度为，，求：
（1）转盘在处匀速转动时，的线速度大小；
（2）从转盘在A处匀速转动到转盘提升后在处匀速转动的过程中，轻绳对座椅和游玩者所做的功。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）座椅和游玩者在A处的转动半径
由牛顿第二定律，有
解得
座椅和游玩者在处的转动半径
由牛顿第二定律，有
解得
（2）座椅和游玩者上升的高度
轻绳对座椅和游玩者所做的功
解得
12. 下图为某同学设计的弹射装置，水平轨道AB与竖直四分之一圆弧BC平滑连接，竖直四分之一圆弧DG、竖直四分之一圆弧轨道和水平轨道HM均平滑连接，物块刚好经过进入，、C在同一水平面，、G、、在同一水平面，所有的轨道均绝缘，除水平轨道HM粗糙外，其余轨道均光滑；圆弧BC半径和圆弧DG半径均为R，HM长度为2R，N点为HM的中点，虚线框内存在着水平向右的匀强电场。现将一质量为不带电的小物块a压缩绝缘弹簧至A点并锁定。解开锁K，小物块恰好到达C点。现将一质量为m，带电量为q的另一小物块b压缩绝缘弹簧至A点并锁定，解开锁K，小物块b经C点经过电场后并沿着水平方向进入圆弧轨道DG，经过D点时物块对轨道的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。试求：
（1）小物块b到达管口C时的速度大小；
（2）求电场强度E的大小；
（3）设小物块b与右端竖直墙壁碰撞后以原速率返回，小物块最终停在N点，求小物块与轨道之间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）小物块a从释放后到C点过程，由动能定理可得
解得
小物块b从释放后到C点过程，由动能定理得
解得
（2）小物块b经D时对轨道的作用力恰好为零，重力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
小物块b从C到D过程在竖直方向做匀减速直线运动，运动时间
小物块b在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，到达D点时的速度
在水平方向，由牛顿第二定律得
Eq = max
解得
（3）小物块b在电场中在竖直方向的位移大小
依题意，可知
根据小物块b最终停在N点可知小物块没有脱离轨道，可知当小物块b与竖直墙壁碰撞后刚好到，由动能定理得
解得
即
小物块最终停在N点，根据动能定理得
解得
由动能定理得
解得
综上所述，可得
或
（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做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[物理—选修3-4]（15分）
13. 下列说法正确的是（ ）
A. 蓝牙使用的无线电波比紫外线更易发生衍射
B. 光导纤维通信应用了光的折射原理
C. 2008年汶川发生特大地震，地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警
D. 阳光照射下，肥皂膜呈彩色是光的干涉现象
E. 红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．紫外线频率比蓝牙使用的无线电波频率高，波长比蓝牙使用的无线电波波长短，因此蓝牙使用的无线电波更易发生衍射，故A正确；
B．光导纤维通信应用了光的全反射原理，故B错误；
C．地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故C正确；
D．阳光照射下，肥皂膜呈彩色是由于光的薄膜干涉产生的，是光的干涉现象，故D正确；
E．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体。红外线的穿透能力较弱，不能用于透视人体，故E错误。
故选ACD。
14. 波源在O点的一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时波的前端刚好传播到x=2.4m处。质点P的横坐标为xp=1.0m，从t=0时开始，质点P在时恰好第一次处于波峰位置。
（1）写出波源O的振动方程；
（2）求时间内，质点P通过的路程。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）结合图像可知该波传播的波速为
波源的振动形式传播到P点的时间为
质点P第一次到达波峰的时间为
联立解得
波源起振方向从平衡位置沿y轴正方向振动，因此波源的振动方程为
（2）该简谐横波的表达式为
时刻，质点P的位移为
故质点P的路程