四川省资阳市2021届高三上学期第一次诊断性考试 物理 (含答案)
展开资阳市高中2018级高三第一次诊断性考试
理科综合能力测试 物理部分
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.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，有选错得0分。
14.物理概念是人们对物质本质属性的认知，也是逻辑思维最基本的单元和形式。对物理概念的理解，下列说法中正确的是
A.时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻
B.惯性是由物体的速度和质量共同决定的
C.一个运动中的物体速度减小时，其加速度可能不变
D.竖直上抛的物体到达最高点时，物体处于平衡状态
15.一质量m＝1kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则
A.t＝1s时物块的速率为1m/s B.前3s内合外力冲量大小为3N·s
C.t＝2s时物块的动量大小为2kg·m/s D.t＝4s时F的功率为3W
16.制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS，其作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地面的附着力为最大值。某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知启用ABS后
A.瞬时速度总比不启用ABS时小 B.加速度总比不启用ABS时大
C.刹车后的平均速度比不启用ABS时小 D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短
17.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离d＝2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。小物体质量m＝1kg，与盘面间的动摩擦因数为µ＝，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角θ＝30°，g取10m/s2。下列说法中正确的是
A.角速度ω的最大值是rad/s
B.小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心
C.小物体在最高点的速度v≥m/s
D.小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为25J
18.如图甲所示，倾角α＝45°的斜面置于粗糙水平地面上，有一质量为2m的滑块A通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球B相连(绳与斜面平行)，滑块A能恰好静止在粗糙的斜面上。在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角β(β≤45°)，两幅图中滑块、斜面都静止。下列说法中正确的是
A.甲图滑块受到斜面的摩擦力为(－1)mg
B.甲图斜面受到地面的摩擦力为2mg
C.乙图中β越小，滑块受到的摩擦力越小
D.小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越小
19.2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统最后一颗导航卫星，北斗导航工程正式开始进入运营。北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星、与同步静止轨道卫星具有相同周期的地球同步倾斜轨道卫星，以及比它们轨道低一些的中轨道卫星组成。它们均为圆轨道卫星，轨道分布情况如图所示。下列说法正确的是
A.同步静止轨道卫星的周期为24h
B.同步静止轨道卫星可定位在北京上空
C.质量相等的中轨道卫星与同步轨道卫星相比，中轨道卫星所具有的机械能较大
D.同步静止轨道卫星和同步倾斜轨道卫星一定具有相同的轨道高度
20.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点。已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40m，斜坡与水平面的夹角θ＝30°，运动员的质量m＝50kg，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是
A.运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒
B.运动员到达A点时的速度为20m/s
C.运动员到达B点时的动能为10 kJ
D.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s
21.如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则
A.木板先加速再减速，最终做匀速运动
B.整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为
C.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为
D.弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为
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)
22.(6分)
某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像，图中力传感器可直接显示绳中拉力大小，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图乙所示。
(1)滑块和位移传感器发射部分的总质m＝ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数µ＝ ；(g＝10m/s2)
(2)实验中是否需要满足，滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件？ 。(选填“需要”或“不需要”)
23.(9分)
某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地的重力加速度为g。
(1)为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备了如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光电门、数字式计时器、游标卡尺(20分度)，请问还需要的器材是 ；
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.打点计时器
(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图丙所示，则其直径为d＝ mm；
(3)用游标卡尺测出小球的直径d和调整AB之间距离h，记录下小球通过光电门B的时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能守恒，该直线斜率k0＝ ；
(4)在实验中根据数据实际绘出－h图象的直线斜率为k(k<k0)，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值＝ (用k、k0表示)。
24.(12分)
风洞实验室里，一根固定的足够长均匀直细杆与水平面成θ＝37°，质量为m＝1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O，如图甲所示。开启送风装置，有水平向右的恒定风力F作用于小球；在t1＝2s时刻风停止，小球沿细杆运动的部分v－t图象如图乙所示。若空气浮力忽略不计，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
(1)小球在0～2s内的加速度a1和2～5s内的加速度a2；
(2)小球与细杆间的动摩擦因数µ和水平风力F的大小。
25.(20分)
如图所示，以A、B为端点的光滑圆弧轨道固定于竖直平面，一长滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于B点。离滑板右端L0＝处有一竖直固定的挡板P，一质量为m的物块从A点由静止开始沿轨道滑下，经B滑上滑板。已知物块与滑板间的动摩擦因数为µ＝0.5，滑板质量M＝2m，圆弧轨道半径为R。若物块可视为质点，滑板与挡板P和圆弧轨道B端的碰撞没有机械能损失，重力加速度为g。求：
(1)物块滑到B点速度v0的大小；
(2)滑板与挡板P碰撞瞬间物块速度v1的大小；
(3)要使物块始终留在滑板上的滑板最小长度L。
(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选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，则每科按所做的第一题计分。
33.[物理－－选做题(选修3－3)](15分)
(1)(5分)
下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A.对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定从外界吸热
B.热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
C.一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大
D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
E.气体对容器压强的大小，是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的
(2)(10分)如图甲所示，一导热气缸开口向上竖直放置，气缸深度为L，现将质量为M的倒“工”字形绝热活塞从气缸的开口处缓慢放入气缸中，活塞与气缸内壁无缝隙不漏气，最终活塞顶部横杠卡在气缸口上，如图乙所示。已知活塞下端的横截面积为S，外界环境的绝对温度恒为T0，大气压强为p0，重力加速度大小为g，不计活塞与气缸的摩擦，倒“工”字形绝热活塞高度为，求：
(i)此时刻气缸内气体的压强p1；
(ii)现给气缸外部套上绝热泡沫材料(未画出)且通过电热丝缓慢加热封闭气体，欲使活塞顶部横杠恰好与气缸开口脱离，则此时缸内气体的温度T2。
34.[物理－－选做题(选修3－4)](15分)
(1)(5分)
下列说法中正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A.物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大
B.机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变
C.质点做简谐运动，在半个周期的时间内，合外力对其做功一定为零
D.用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球
E.交警向逃逸车辆发送频率为f1的超声波，测得返回警车的超声波频率为f2，则f1<f2
(2)(10分)如图甲所示，介质中振源O的振动图象如图乙所示，与O点在同一直线上有P、Q两个质点，P质点距离O点l1＝8m，Q质点距O点l2＝5m，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为d＝0.8m。求：
(i)振源的振动方程yt；
(ii)从振源振动开始计时，P质点第一次到达波谷时所需要的时间t；
(iii)P质点第一次经过平衡位置向下运动时Q质点的位置。
资阳市高中2018级第一次诊断性考试
理科综合能力测试答案及评分参考意见
物理部分
二、选择题:14．C 15．B 16．D 17．D 18．A 19．AD 20．AB 21．AC
三、非选择题:
（一）必考题
22．（1）0.5，0.2；（2）不需要。（每空2分，共6分）
23．（1）B（2分）；（2）10.15（2分）；（3）（2分）；（4）（3分）。
24．（12分）解：
（1）取沿杆向上为正方向，根据加速度公式，有：
………………①（1分）
………………②（1分）
由图象可得：
a1=15m/s2，方向沿杆向上 ………………③（1分）
a2=－10m/s2，方向沿杆向下 ………………④（1分）
（2）有风力时的上升过程，小球的受力情况如图所示，由牛顿运动定律有：
………………⑤（1分）
………………⑥（1分）
………………⑦（1分）
风停后小球沿杆上升阶段，受力情况如图所示，由牛顿运动定律有：
………………⑧（1分）
………………⑨（1分）
………………⑩（1分）
联解①②③④⑤⑥⑦⑧得：
………………⑪（1分）
………………⑫（1分）
25．（20分）解：
（1）物块由A到B的过程中，根据机械能守恒定律得：
………………①（2分）
解①得：
………………②（1分）
（2）设滑板与P碰撞前，物块与滑板具有共同速度v，滑板运动的位移为s，以水平向右为正方向，对物块与滑板组成的系统，由动量守恒定律有：
………………③（1分）
对滑板由动能定理得：
………………④（1分）
联解③④得：
假设不成立。 ………………⑤（1分）
设碰前瞬间滑板速度为v2，滑板撞P前，滑板加速度为aM，运动时间为t，由动能定理和牛顿运动定律有：
………………⑥（1分）
………………⑦（1分）
………………⑧（1分）
设滑板撞P前物块加速度为am，滑板撞P前瞬间物块速度为v1，由牛顿运动定律有：
………………⑨（1分）
………………⑩（1分）
联解⑥⑦⑧⑨⑩得：
………………⑪（1分）
（3）由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失，所以滑板与挡板P碰撞后速度v2大小不变，滑板向左作匀减速运动，物块向右减速。设两者具有共同速度v3时滑板离P的距离为s′，根据动能量守恒和动能定理有：
………………⑫（2分）
………………⑬（2分）
联解⑪⑫⑬得：
v3=0，即系统速度为0时滑板恰与圆弧轨道B端接触。 ………………⑭（1分）
设全程物块相对滑板位移为S，根据功能关系有：
………………⑮（1分）
………………⑯（1分）
联解⑮⑯得：
………………⑰（1分）
（二）选考题
33．（1）（5分）BDE
（2）（10分）解：
（ⅰ）设气缸在未放入活塞时，缸内气体体积V0，放入活塞后封闭气体的体积为V1，根据题意和玻意耳定律有：
………………①（1分）
………………②（1分）
………………③（2分）
联解①②③得：
………………④（1分）
（ⅱ）在活塞未动过程中，对封闭气体加热发生等容变化，根据查理定律有：
………………⑤（2分）
对活塞，设活塞上端横杆刚开始离开气缸时气缸中气压为p2，由物体平衡条件有：
………………⑥（2分）
联解⑤⑥得：
………………⑦（1分）
34．（1）（5分）BCD
（2）（10分）解：
（i）根据简谐振动规律和振动图象得：
（m） ………………①（2分）
（ii）设波速为v，波传到P点用时t1，由题意和波的传播规律有：
………………②（1分）
………………③（1分）
………………④（1分）
联解②③④得：
t= 4.3 s ………………⑤（1分）
（iii）设质点P从起振到第一次到达波谷所用时间为t2，波传到Q点用时t3，Q点振动时间为t4，有：
………………⑥（1分）
………………⑦（1分）
………………⑧（1分）
联解⑥⑦⑧得：
，故Q点在正向的最大位移处。 ………………⑨（1分）
