四川省 2023-2024学年高三物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

成都七中2023—2024学年度高三上入学考试理科综合—物理二、本题共8小题，每小题6分，满分48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。每题选对得6分，选对不全得3分，不选或有错得0分）1.足球比赛前，裁判员用抛硬币的方法确定哪个球队先开球。若硬币从离地面高为h=1.8m的空中自由下落，不计空气阻力，取。硬币落地的速度大小和最后0.1s内硬币下落的位移大小分别为（　　）A.6m/s0.55mB.6m/s0.25mC.12m/s0.55mD.12m/s0.25m【答案】A【解析】【分析】【详解】根据解得硬币落地的速度大小下落时间最后0.1s内硬币下落的位移大小故选A。2.新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为固定不变，“V” 型挡板可绕P轴在竖直面内转动。在使板逆时针缓慢转动的过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，下列说法正确的是（　　）A.如图板水平时，棉包受到二个力的作用B.当板转过，板水平时，棉包受到三个力的作用C.当板转过时、棉包对板和板的作用力大小不相等D.在转动过程中棉包对板压力不变【答案】A【解析】【详解】AB．板水平时或板水平时棉包都只受到二个力作用，故A正确，B错误；C．当板转过时，此时两板与水平方向夹角相等，由对称性知，棉包对板和板的作用力大小相等，故C错误；D．在转动过程中棉包对板的压力减小，故D错误。故选A。3.自驾游是目前比较流行的旅游方式，特别在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路的情形．如图所示是一辆汽车正在以v=20m/s匀速行驶，突然公路上冲出几只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速运动，加速度大小为4m/s2，小动物与汽车距离约为55m，以下说法正确的是（）A.汽车匀减速6s末的速度为-4m/sB.汽车一定撞上小动物C.汽车第二秒初的速度为16m/sD.汽车最后一秒的位移为4m【答案】C 【解析】【分析】对于刹车类问题需要注意：汽车停止后不会在自动反向运动，同时可以结合逆向思维进行求解相关位移；【详解】A、由题可知初速度为：，加速度为：，设经过时间停止运动，则根据速度与时间关系可知：，可知汽车6s末的速度为0，故选项A错误；B、由题可知，汽车刹车的距离为：，即汽车没有撞上小动物，故选项B错误；C、汽车第二秒初的速度即为刹车第一秒末的速度，根据速度与时间关系可知：，故选项C正确；D、根据逆向思维可知，汽车最后一秒的位移为：，故选项D错误．【点睛】解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解．4.挂灯笼的习俗起源于西汉。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量分别为m、km、km、m（k>0）的灯笼A、B、C、D，中间细绳是水平的，上面两细绳与水平方向夹角为θ1，中间两细绳与竖直方向夹角为θ2。下列关系式正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】对AB构成整体受力分析，设中间细绳上的拉力为，由几何关系得对B受力分析，由几何关系得所以 故选C。5.如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB．BC两部分组成，且，物块P（可视为质点）以某一初速度为A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1：5，则物体P与桌面上AB．BC部分之间的动摩擦因数、之比为（物块P在AB．BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动）（　　）A.25：1B.15：1C.5：1D.1：5【答案】B【解析】【详解】设AB、BC两部分长度为L，在B点的速度为v，受摩擦力F1=μ1mgF2=μ2mg加速度a1=μ1ga2=μ2g时间t1=tt2=5t逆向研究BC逆向研究BA解得μ1：μ2=15：1故选B。6.“共享单车” 的经营模式，正在快速地改变着我们的生活方式，也为经济发展新常态增添了新的内涵。关于共享单车的说法正确的是（　　）A.共享单车所受重力的方向一定指向地心B.地面对共享单车的支持力是由于轮胎发生形变产生的C.单车转弯时所受水平地面支持力的方向竖直向上D.在车轮不打滑的情况下，共享单车后轮所受的摩擦力总是阻碍后轮相对于地面的运动趋势【答案】CD【解析】【详解】A．共享单车所受重力的方向竖直向下，故A错误；B．地面对共享单车的支持力是由于地面发生形变产生的，故B错误；C．单车转弯时所受水平地面支持力的方向竖直向上，故C正确；D．在车轮不打滑的情况下，共享单车后轮所受的摩擦力为静摩擦力，总是阻碍后轮相对于地面的运动趋势，故D正确。故选CD。7.赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（　　）A.B.C.D.【答案】BD【解析】 【分析】【详解】A．此图是速度图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲乙船头并齐，故A错误；B．此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面积表示位移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；C．此图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲前面，所以中途不可能出现甲丁船头并齐，故C错误；D．此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。故选BD。8.春节前夕，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m＝10kg的沙发放置在水平地面上，小明用力F推沙发，F斜向下与水平面成θ＝30°角，如图所示，若F＝100N时，沙发恰好开始做匀速运动，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A.沙发与地面间的动摩擦因数B.沙发开始运动后，保持F大小不变，增大θ角，物体将做加速运动C.若F方向能随意改变，想用最小的力推动沙发，应使F沿水平方向D.若F方向能随意改变，让沙发匀速运动，力F最小值为50N【答案】AD【解析】【详解】A．以沙发为研究对象，进行受力分析，沙发做匀速运动，水平方向有Ff＝Fcos30°竖直方向有Fsin30°＋mg＝FN又Ff＝μFN，联立可得FN＝150N动摩擦因数为 故A正确；B．保持F不变，增大θ角，水平方向有F合＝Fcosθ－μ（Fsinθ＋mg）增大θ角，sinθ增大，cosθ减小，合力减小，与速度方向相反，物体减速运动，故B错误；C．由对沙发的受力分析可以看出，最小的推力应该斜向上，故C错误；D．当F方向斜向上时，对沙发进行受力分析，竖直方向有Fsinθ＋FN＝mg水平方向有Fcosθ＝μFN解得其中φ＝arctanμ，解得，当θ＝时F最小，有故D正确。故选AD。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.“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，如图（a）将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作，得到多条纸带，该同学选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，但在测量各点间距时，仍发现点迹有拖尾现象，以拖尾点迹左边为测量点，如图（b）。请完成下列实验内容： （1）取重力加速度为，可算得“枪头”的冲击频率为_______（结果保留2位有效数字）（2）该次实验产生拖尾现象的原因有：A.纸带与限位孔间有摩擦力；B.测量各点间的距离不精确；C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，其中最主要的原因是_______（选填“A”“B”或“C”）。【答案】①.40②.C【解析】【详解】（1）[1]根据逐差法可得求出“枪头”的打点周期为“枪头”的冲击频率为（2）[2]该次实验产生拖尾现象最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，纸带与限位孔间有摩擦力、测量各点间的距离不精确是实验中必然存在的误差，影响较小。故选C。10.某同学在“研究弹簧串联等效劲度系数与原弹簧劲度系数的关系”实验中，用如图所示实验装置，两根劲度系数分别为和的弹簧Ⅰ、Ⅱ串联起来悬挂在铁架台上，在旁边竖直放置一刻度尺，从刻度尺上可以读出指针A、B对应的刻度尺的示数和。已知当地的重力加速度。（1）将质量为的钩码逐个挂在弹簧Ⅱ下端，读出指针A、B对应的刻度尺的示数填入表格中。 钩码数123414.7018.7222.7126.7026.2432.3038.2744.24用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数_______N/m，弹簧Ⅱ的劲度系数_______N/m。（结果均保留三位有效数字）（2）根据上述数据，可得弹簧串联的等效劲度系数与原两个弹簧劲度系数和之间的关系为_______。【答案】①.12.5②.25.0③.【解析】【详解】（1）[1][2]根据题表中数据可知，每增加一个钩码，弹簧I伸长的平均值为4.00cm，弹簧Ⅱ伸长的平均值为2.00cm，由胡克定律有又有可得弹簧Ⅰ的劲度系数弹簧Ⅱ的劲度系数 （2）[3]弹簧串联后的伸长量的平均值为6cm，则等效劲度系数为则有即每增加一个钩码，弹簧Ⅰ伸长，弹簧Ⅱ伸长，两弹簧串联后伸长，由胡克定律有即则弹簧串联的等效劲度系数与原两个弹簧劲度系数和之间的关系为。11.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。（1）如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶静止时电子秤的示数F；（2）如图（b），将三根细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、___________和电子秤的示数F1；（3）如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。手握电子秤沿着（2）中L2的方向拉开细线L2，使___________和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子秤的示数F2；（4）在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若___________，则平行四边形定则得到验证。【答案】①.三根细线的方向；②.结点O的位置；③.F和F′在误差允许的范围内重合【解析】【详解】（2）[1]要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根细线的方向以及电子称的示数F1； （3）[2]已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O的位置不能变化，力的方向也不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与（2）中重合，记录电子称的示数F2；（4）[3]根据平行四边形定则作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，若F和F′在误差允许的范围内重合，则平行四边形定则得到验证。12.如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景．图中A、B两车相距L=7m时，B车正以vB=4m/s速度匀速行驶，A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道．不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，则（1）A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞．（2）若A车驶回原车道时，司机估计会与B车相碰的危险，立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过t0=1s的反应时间后，立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速．（不计A车司机的反应时间）．则：①B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等；②A会不会追尾B车（请通过计算分析）．【答案】（1）m/s2；（2）2s,不会追尾【解析】【详解】（1）A车减速到与B车同速时，若恰未与B车相碰，则A车将不会与B车相碰，设经历的时间为t，则A车位移：①B车位移：②③由①②③式代值解得：t=3.5s则A车与B车不相碰，刹车时的最小加速度大小：（2）①设B车加速后经过t1秒两车同速，则： 代值解得：②A、B车同速时，若A车未追尾B车，则A车不会追尾B车，设两车同速时速度为v，则：此过程中，A车位移：B车位移：两车位移差：故A车不会追尾B车.13.如图所示，倾角的斜面体静止放在水平地面上，斜面长。质量的物体Q放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数，通过轻细绳跨过定滑轮与物体P相连接，连接Q的细绳与斜面平行。绳拉直时用手托住P使其在距地面高处由静止释放，着地后P立即停止运动。若P、Q可视为质点，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮轴摩擦，重力加速度大小取，，求：（1）若P的质量，判断物体Q是否运动，并求地面对斜面体摩擦力的大小f；（2）为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，求物体P质量的范围。【答案】（1）物体Q静止，4.8N；（2）【解析】【详解】（1）设沿斜面向上为正方向，若P的质量，由于可知P、Q均处于静止状态。绳上拉力为因则物体Q静止； 以斜面体和Q为整体，根据受力平衡可得，地面对斜面体摩擦力的大小为（2）Q刚能上滑对应P的最小质量：对P、Q连接体，必须满足解得Q随连接体加速，P着地后Q减速上滑到斜面顶端速度减为零对应P最大质量：P着地前，设PQ连接体的加速度为a1，着地瞬间速度为v；P着地后，设Q减速上滑的加速度大小为，对Q由运动学公式可得对Q减速上滑，由牛顿第二定律得解得联立解得对于P、Q组成的系统，根据牛顿第二定律可得联立可得为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出，P的质量需满足的条件为34、（学选修3—4的同学做）（15分）14.图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为___________，周期为___________s，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。 【答案】①.0.5②.0.4③.1.2【解析】【分析】【详解】（1）若波是沿x轴正方向传播的，波形移动了15cm，由此可求出波速和周期：（2）若波是沿x轴负方向传播的，波形移动了5cm，由此可求出波速和周期：15.用插针法测量上、下表面平行玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为，A到过O点的法线的距离，M到玻璃砖的距离，到的距离为。（ⅰ）求玻璃砖的折射率；（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。 【答案】（i）（ii）15°【解析】【分析】【详解】（i）从O点射入时，设入射角为α，折射角为β。根据题中所给数据可得：再由折射定律可得玻璃砖的折射率：（ii）当入射角为45°时，设折射角为γ，由折射定律：可求得：再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ，光路图如下： 而此时出射光线恰好消失，则说明发生全反射，有：解得：由几何关系可知：即玻璃砖上下表面的夹角：