2024届四川省绵阳中学高三上期测试（三）物理试题（解析版）

这是一份2024届四川省绵阳中学高三上期测试（三）物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第I卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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0分。
1. 以下关于物理学史和物理方法的叙述中正确的是（ ）
A. 牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B. 在建立合力、分力、重心、质点等概念时都用到了等效替代法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各段位移相加，应用了“微元法”
D. 伽利略利用斜槽实验，直接得到了自由落体规律
答案：C
解析：A．卡文迪许在测定引力常量的实验中运用了放大法测微小量，故A错误；
B．在建立合力、分力、重心等概念时都用到了等效替代法，在建立质点概念时用到了理想模型法，故B错误；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各段位移相加，这是应用了“微元法”，故C正确；
D．伽利略利用斜槽实验，再通过合理的外推，得到了自由落体规律，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，一光滑的轻滑轮用轻绳悬挂于点。另一轻绳跨过轻滑轮一端连接物块A，另一端连接中间有孔的小球B，A、B的质量满足，小球B套在光滑倾斜固定杆上，对B施加沿杆方向的外力F使轻绳水平。缓慢改变外力F的大小，使轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳上的拉力先减小后增大B. 轻绳上的拉力大小不变
C. 轻绳上的拉力逐渐增大D. 外力F逐渐增大
答案：C
解析：A．以A为对象，根据受力平衡可得
由于轻绳上的拉力等于上的拉力，则轻绳上的拉力大小保持不变，故A错误；
BC．以轻滑轮为对象，设绳子间的夹角为，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，从逐渐减小到，则轻绳上的拉力大小逐渐增大，故B错误，C正确；
D．设绳子与倾斜固定杆的夹角为，斜杆倾角为；以B为对象，沿斜杆方向，根据受力平衡可得
轻绳从水平顺时针缓慢转到竖直的过程中，先增大到（此时与斜杆垂直），之后继续增大；在增大到的过程中，逐渐减小，而不变，斜杆倾角不变，可知此过程外力F逐渐减小，之后大于，则沿斜杆的分力反向向上，且大小逐渐增大，则外力F继续逐渐减小，故D错误。
故选C。
3. 2021年1月，“天通一号”03星发射成功。发射过程简化为如图所示：火箭先把卫星送上绕地球运动的椭圆轨道1，P、Q是远地点和近地点；卫星再变轨，到圆轨道2；卫星最后变轨到同步轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在三个轨道上的周期B. 卫星在三个轨道上机械能
C. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气D. 轨道1在P点的线速度大于轨道3的线速度
答案：B
解析：A．据题意可知
根据
可知
故A错误；
BD．卫星在轨道2、3上，根据
解得
可知轨道2、3上速度大小相等，即动能相等；又相同高度，卫星的引力势能相等，所以机械能相同。卫星从轨道1变至轨道2，需要在P点加速做离心运动，可知卫星在轨道1上的机械能小于轨道2上的机械能，卫星在三个轨道上机械能的大小关系为
轨道1在P点的线速度小于轨道3的线速度，故B正确，D错误；
C．卫星在P点时需要加速做离心运动变轨到轨道2，故在P点需向后喷气，故C错误。
故选B。
4. 如图所示，三角形传送带以速度逆时针匀速转动，两边的传送带长度都是，且与水平方向的夹角均为。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5。下列说法中正确的是（g取）（ ）
A. 物块A到达底端的速度比物块B到达底端的速度大
B. 物块B先到达传送带底端
C. 物块A、B在传送带上的划痕长度之比为
D. 物块A、B在下滑过程中与传送带间产生的热量相同
答案：C
解析：AB.对物块A，因，即
又有A的初速度与传送带速度相同，故A会相对传送带下滑，所受滑动摩擦力沿传送带向上，物块A向下做匀加速直线运动。对物块B，其初速度方向与传送带速度方向相反，其所受滑动摩擦力也沿传送带向上，物块B也向下做匀加速直线运动。可得两物块做匀加速直线运动的加速度大小相等，由牛顿第二定律可得
解得
两者下滑过程位移大小相等，初速度大小相等，根据
可知两者下滑到底端的时间相等，再根据
可知两者到达底端的速度大小相等，故AB错误；
CD.由位移一时间公式得
其中，解得
或（舍去）
则两物块下滑时间为
此时间内传送带运动的位移为
物块A在传送带上的划痕长度为
物块B在传送带上的划痕长度为
所以物块A、B与传送带间相对路程不同，热量不同，物块A、B在传送带上的划痕长度之比为，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示，AB、AC为竖直平面内两根固定的光滑细杆，A、B两点恰为外接圆的最高点和最低点，C点在圆周上。两个带孔小球甲、乙分别从A处由静止沿两细杆滑到下端B、C时，动能恰好相等，下列说法正确的是（ ）
A. 两小球的质量相等
B. 两小球下滑的时间不等
C. 此过程中两小球所受重力的平均功率不等
D. 两小球在细杆下端B和C时重力的瞬时功率相等
答案：D
解析：A．设圆的直径为d，AB与AC间的夹角为，连接BC，如下图所示
设两球到达B、C两点的动能为，两球下滑过程分别利用动能定理有：
则有
即
所以
A错误；
B．甲球下滑位移
求得
乙球下滑过程中，由牛顿第二定律有
乙球下滑位移
代入数据可得
所以
B错误；
C．两球下滑过程中，只有重力做功，由动能定理可知两球下滑过程中重力做的功等于动能的变化量，两球初末动能相等，则两球重力做功相等，运动时间相等，由可知重力做功的平均功率相等，C错误；
D．两球在B、C点的动能相等，由
可得
甲球在细杆下端B时重力的瞬时功率
乙球在细杆下端C时重力的瞬时功率
可知
D正确。
故选D。
6. 如图，三个电阻的阻值均为R，电源的内阻，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是（ ）
A. 消耗的功率变小B. 消耗的功率变大
C. 电源的总功率变大D. 电源的输出功率变大
答案：CD
解析：C．c为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，电路总电阻最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，总电阻减小，总电流增大，电源总功率变大，C正确；
B．和电源内阻分的电压增大，电源内阻消耗的功率变大，并联电路电压减小，所在支路电阻增大，电压减小，故电流减小，消耗的功率减小，B错误；
A．总电流增大，所在支路电流减小，的电流增大，故功率增大，A错误；
D．电源输出的功率在时最大，内阻，外电阻大于内阻，外电阻减小，由输出功率与外电阻间关系可知，电源的输出功率增大，D正确。
故选CD。
7. 在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。已知X星球的半径为，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（ ）
A. X星球的第一宇宙速度
B. X星球密度
C. X星球的质量
D. 环绕X星球的轨道离星球表面高度为的卫星周期
答案：CD
解析：A．小球在最高点时有
所以可得
将图线与横轴交点代入则得
则X星球的第一宇宙速度为
A错误；
BC．根据
则X星球的质量为
X星球的密度为
B错误，C正确；
D．根据
解得
则环绕X星球运行的离星球表面高度为的卫星
则代入可得周期
D正确。
故选CD。
8. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，弹簧处于自然长度。A、B由静止释放后一起沿粗糙斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，到达最低点时，立即将B撤去，A沿斜面向上运动恰能回到初始位置，弹簧未超过弹性限度。则（ ）
A. 下滑过程中B所受摩擦力沿斜面向下
B. 下滑过程中B所受摩擦力逐渐增大
C. 上滑过程中弹簧弹力对A做的功小于A克服重力做的功
D. 下滑过程中B对A的摩擦力所做的功大于A克服斜面的摩擦力所做的功
答案：BD
解析：AB．下滑过程中，物块A、B先做加速运动，有沿斜面向下的加速度，后减速运动到达最低点，有沿斜面向上的加速度。由于弹簧的弹力逐渐增大，开始A、B整体沿斜面向下的加速度逐渐减小，后沿斜面向上的加速度逐渐增大。由于下滑过程中A、B始终不分离，对B分析其加速度先沿斜面向下的加速度逐渐减小，后沿斜面向上的加速度逐渐增大，而B的重力沿斜面向下的分力不变，由牛顿第二定律可知，B受到A对其的摩擦力一直沿斜面向上，且逐渐增大，故A错误，B正确；
C．上滑过程中，A沿斜面向上运动恰能回到初始位置，此过程初末速度均为零，由动能定理可知弹簧弹力对A做的功等于A克服重力做的功与A克服斜面的摩擦力所做的功之和，所以弹簧弹力对A做的功大于A克服重力做的功，故C错误；
D．设下滑过程中B对A的摩擦力所做的功为，A克服斜面的摩擦力所做的功为，A的重力做功为，A克服弹簧弹力所做的功为，对A下滑过程，根据动能定理得
变形得
根据功能关系可知，A上滑过程中弹簧弹力对A做的功等于下滑过程中A克服弹簧弹力所做的功，在上滑过程中，由C选项的分析可知
可得
则
即下滑过程中B对A的摩擦力所做的功大于A克服斜面的摩擦力所做的功，故D正确。
故选BD。
第II卷
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 如图某同学将灵敏表头G改装成双量程安培表和电压表，表头G的额定电流为，内阻为。其中定值电阻阻值分别为：，，。

（1）使用AB两端时，电流表量程为__________mA
（2）若接AC两端时的电流表量程为__________mA；
（3）若接AD时，电压表量程为__________V。
答案： ①. 4 ②. 1 ③. 5
解析：（1）[1]当选择AB两端时，电流表量程为
（2）[2]当选择AC两端时，电流表量程为
（3）[3]若接AD时，电压表量程为
10. 为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表（量程，内阻约为）
B.电压表（量程15V，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻约为）
D.电流表（量程0。6A，内阻约为）
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.输出电压为的直流稳压电源
H.开关S，导线若干
为了提高测量准确度，则电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______（均填器材前面的字母）；
（2）如图1给出的测量电路中，最合适的电路是______；
（3）连接图2的实物图______；
（4）由于实验电路造成的误差，会使实验测量出的______材料真实的（选填“大于”“等于”或“小于”）。
答案： ①. A ②. D ③. E ④. B ⑤. ⑥. 小于
解析：（1）[1][2][3]电源电动势3V，为了提高测量的准确度，则电压表应选A，电流不超过0.6A，则电流表应选D，滑动变阻器采用分压电路，则应选阻值较小的E。
（2）[4]电压表内阻远大于待测电阻，则采用安培表外接，滑动变阻器用分压电路，则选用图B。
（3）[5]电路连线如图
（4）[6]由于电流表采用外接法，电阻的测量值小于真实值，根据，电阻率的测量值小于真实值。
11. 如图所示，光滑水平面上放有光滑半圆轨道CBPD和粗糙斜面。半圆轨道所在平面竖直，半径，与粗糙斜面相切于C点，OP垂直于CO，B点为半圆轨道的最低点，D点为半圆轨道最高点，斜面足够长，倾角。现一质量、可视为质点的小滑块在水平力的作用下从A处向B处运动，到达B处时撤去力F。已知B处有一入口（图中未画出），小滑块进入后入口自动关闭，小滑块冲上斜面后再下滑进入圆弧轨道，A、B之间的距离，，重力加速度g取。
（1）求小滑块第一次到达B点时对轨道的压力大小。
（2）若小滑块能过D点，且过D点后要求小滑块第一次落至斜面时能够垂直撞击斜面，则小滑块经过D点的速度为多大？撞击点距C有多远？
答案：（1）46N；（2），
解析：（1）对小滑块从A处运动到B处的过程，根据动能定理有
在B处对小滑块根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，小滑块第一次到达B点时对轨道的压力大小为46N；
（2）设小滑块在D点速度为时能垂直撞击斜面，从D点到斜面的运动时间为t，根据运动学规律，沿斜面方向有
垂直斜面方向有
设撞击点到C点的距离为，根据运动学规律可得
解得
12. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的弹性挡板，任何物体与挡板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一质量为的木板B，足够长的木板B上端叠放一质量为且可视为质点的滑块A，木板与滑块之间的动摩擦因数，木板B下端距挡板，。
（1）若斜面光滑，且将AB由静止释放，求木板B与挡板第一次碰前的速度的大小及第一次碰后AB两物体的加速度大小；
（2）若斜面光滑，求木板B与挡板第二次碰撞的速度大小；
（3）若斜面光滑，AB运动的全过程中，A相对于B向下滑动的总距离L。
答案：（1）5m/s，12.5m/s2，2.5 m/s2 ；（2） （3）10m
解析：（1）若斜面光滑，AB一起下滑，由动能定理，有
代入数据解得
碰后B先向上减速，对B分析应用牛顿第二定律可得
A向下减速，对A应用牛顿第二定律可得
（2），B先减到速度为零，再向下加速，加速度不变，即B做类竖直上抛运动。
取向下为证，t时间后两者速度，木板B
物块A
两者共速
求得
木板B向上运动位移
共速后两者一起向下加速，对AB整体应用动能定理
（3）每次木板B与挡板碰撞后，A相对B向下运动，下次碰板前两者共速，之后木板B上升高度降低，最终木板B停在挡板处，由于，物块A停在木板上，全程对AB系统，能量守恒
（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作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
13. 下列说法正确的是（ ）
A. 当液体与大气接触时，液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大
B. 布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
C. 物体内热运动速率越大的分子数占分子总数的比例与温度有关
D. 自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
E. 一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功，分子平均动能增大
答案：ACE
解析：A．液体表面层的分子间距比液体内部分子间距要大，分子力表现为引力，故分子势能比液体内部的分子势能大，故A正确；
B．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成液体的分子在做无规则运动，故B错误；
C．物体内热运动速率越大的分子数占分子总数的比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子占据的比例越大，故C正确；
D．根据热力学第二定律，自然界一切过程能量都是守恒的，但是符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生，故D错误；
E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功，温度升高，则分子平均动能增大，故E正确。
故选ACE．
14. 如图，一容器由横截面积分别为2S和S两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：
(1)抽气前氢气的压强；
(2)抽气后氢气的压强和体积。
答案：(1)；(2)，
解析：(1)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
，
得
(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有
由玻意耳定律得
p1V1=p10·2V0，p2V2=p0·V0
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1–2V0=2（V0–V2）
联立解得
，
15. 用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 甲光的波长比乙光的波长大
B. 甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C. 对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率
D. 从同种介质射向空气甲光发生全反射的临界角小于乙光
E. 遇到同一障碍物，乙光比甲光更容易发生明显的衍射现象
答案：ABC
解析：A．根据干涉条纹间距公式，可知，甲乙的L和d均相等，甲光的条纹间距大于乙，则甲的波长长，A正确；
BC．甲乙相比，甲光的波长长，折射率小，在同种介质中传播速度大，B、C正确；
D．根据全反射临界角公式，甲光的折射率小，故甲光发生全反射的临界角更大，D错误；
E．障碍物的尺寸与波长相当，或者更小时，更容易发生衍射，因为甲的波长长，所以甲光更容易发生明显的衍射现象，E错误；
故选ABC。
16. 一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，M点位于平衡位置、P点和Q点分别位于波谷和波峰，M、Q两质点平衡位置之间的距离为9m，M点的振动情况如图乙所示。
（1）求该波的传播速度大小v；
（2）求Q的平衡位置坐标xQ．

答案：（1）；（2）
解析：（1）由题可知
又
（2）从时刻开始，M点向上振动，波向右传播，对N点
当其第一次回到平衡位置，即此时
解得
故Q的平衡位置坐标