四川省绵阳南山中学2023-2024学年高三物理上学期综合演练试题（三）（Word版附解析）

绵阳南山中学2023年秋季高2021级综合演练（三）理综试题物理二、选择题。1.如图所示，放在水平面上的物体受到水平向右的力F1=9N和水平向左的力F2=4N的共同作用，物体处于静止，那么下列说法错误的是（　　）A.如果撤去力F1，那么物体受到的合力为零B.如果撤去力F2，那么物体受到的合力可能为3NC.如果撤去力F2，那么物体受到的摩擦力一定为9ND.如果撤去力F1，那么物体受到的摩擦力一定为4N【答案】C【解析】【详解】AD.物体在水平方向受到水平向右的力F1=9N、水平向左的力F2=4N和静摩擦力作用而静止的，由平衡条件解得静摩擦力的大小为所以最大静摩擦力大于等于5N，若撤去F1=9N的力，物体受到水平向左的力F2=4N的作用，由于F2小于最大静摩擦力的作用，物体仍然静止，所以合力为零，受到的摩擦力一定为4N，故AD正确；BC．若撤去F2=4N的力，物体受到水平向右的力F1=9N的作用，可能大于最大静摩擦力，此时物体向右运动，所受滑动摩擦力大小可能为3N，也可能小于最大静摩擦力力而静止，物体受到的摩擦力等于9N，故B正确，C错误。本题选不正确的，故选C。2.如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在定滑轮上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知∠AOB=90°，计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦，则平衡时绳OB中的张力大小为（　　） A.B.C.D.G【答案】A【解析】【详解】将重力沿OB、OA绳的方向分解，如图所示因不计一切摩擦，则则故选A。3.如图，斜面体a放置在水平地面上，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，左侧平行于斜面且与斜面上的物块b相连，另一端与小球c相连，整个系统处于静止状态。现对c施加一水平力F，使小球缓慢上升一小段距离，整个过程中a、b保持静止状态，则该过程中（　　）A.轻绳的拉力先减小后增大B.水平力F先减小后增大C.地面对a可能没有摩擦力D.地面对a的弹力减小 【答案】D【解析】【详解】AB．取小球c为研究对象，受到重力mg、拉力F和绳子拉力FT作用，如图所示设绳子与竖直方向夹角为α，根据平衡条件可得水平力绳子拉力绳子与竖直方向夹角α逐渐增大，绳子的拉力FT逐渐增大，水平力F逐渐增大，故AB错误；C．以物块b和斜面体a整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得地面对斜面体a的摩擦力为由于绳子拉力FT逐渐增大，则地面对斜面体a的摩擦力一定变大，故C错误；D．在竖直方向根据平衡条件可得由于绳子拉力FT逐渐增大，所以水平地面对斜面体a的弹力减小，故D正确。故选D。4.如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有将熄灭，此时汽车距离停车线。该车加速时的最大加速度大小为，减速时的最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有（　　）A.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C.如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定能通过停车线D.如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处【答案】A【解析】【详解】AB．若汽车立即做匀加速直线运动，则2s内的位移加速的位移为x=v0t+a1t2=（8×2+×2×22）m=20m＞18m此时的速度v=v0+at=（8+2×2）m/s=12m/s＜12.5m/s可以通过停车线汽车还没超速，故A正确B错误；C．如果立即做匀减速运动，根据速度—位移公式得减速的位移为所以不能到达停车线，故C错误。D．根据C选项可知汽车减速到零的位移为：x′=6.4m＞5m，如果距停车线5m处开始减速，汽车不能停在停车线处，故D错误。故选A。5.在相互平行的平直公路上，A、B两车沿同一方向做直线运动，两车运动的位移与时间的比值与t之间的关系图像如图所示，已知两车在t=2s时刻正好并排行驶，下列说法中正确的是（　　）A.B车做匀加速直线运动B.t=2s时刻，A车的速度为4m/sC.0-4s内，A车运动的位移为32mD.t=0s时刻A车在前，B车在后【答案】C【解析】【分析】 【详解】AB．根据可得则A做初速度为0，加速度为a=4m/s2的匀加速运动，物体B做速度为4m/s的匀速运动，t=2s时刻，A车的速度为v2=at2=8m/s选项AB错误；C．0-4s内，A车运动的位移为选项C正确；D．2s内A的位移B的位移x2′=8m则t=0s时刻AB两车并排，选项D错误。故选C6.如图所示，一轻弹簧放在倾角且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A（质量均为m，且均可视为质点）叠放在斜面上且保持静止，现用大小为的恒力平行于斜面向上拉物块B。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）A.刚施加恒力的瞬间，物块B的加速度大小为B.刚施加恒力的瞬间，物块A给物块B的弹力大小为C.物块B与物块A分离的瞬间，弹簧的弹力大小为 D.物块B从开始运动到与物块A分离的过程中，运动的距离为【答案】AC【解析】【详解】AB．刚施加恒力的瞬间，对A、B整体分析，由牛顿第二定律可得解得对物块B分析，设刚施加恒力的瞬间，物块A给物块B的弹力大小为，由牛顿第二定律有解得故A正确，B错误；C．物块A与物块B分离瞬间，物块A对物块B的弹力恰好为零，此时刻二者加速度相同，则对B由牛顿第二定律有解得即此时B的速度达到最大值，而对A由牛顿第二定律有解得此时A速度同样达到了最大值，故C正确；D．未施加恒力时，A、B整体处于静止状态，根据平衡条件有解得当A、B分离瞬间，根据胡克定律有 解得由此可知，物块B从开始运动到与物块A分离的过程中，运动的距离为故D错误故选AC。7.如图所示，倾角θ＝37°的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数μ＝．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为α，在α从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则()A.F先减小后增大B.F先增大后减小C.当α=30°时，拉力F最小D.当α=60°时，拉力F最小【答案】AC【解析】【分析】对滑块受力分析，受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力，根据平衡条件并结合正交分解法列示分析即可．【详解】对滑块受力分析，如图所示：木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零； 在平行斜面方向，有，在垂直斜面方向，有，其中，联立解得，故F先减小后增大，当时，拉力F最小，A正确．【点睛】本题是平衡问题，关键是正确的受力分析，并根据平衡条件列示求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x方向，y方向分别列平衡方程求解．8.如图所示，物体A、B的质量分别为2m和m，A、B叠放在水平桌面上，A通过跨过光滑定滑轮的轻绳与C相连，定滑轮左端的轻绳与桌面平行，A、B间的动摩擦因数为μ（μ<1），B与桌面间的动摩擦因数为，A、B桌面之间的最大静摩擦力等于相对应的滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A.C的质量为时，A保持静止B.C质量为m时，轻绳对定滑轮的作用力合力大小为C.C的质量为m时，若A、B之间发生相对滑动，则D.C的质量为m时，若A、B之间未发生相对滑动，则A受到的摩擦力大小为【答案】AC【解析】【详解】A．物块A与B之间的最大静摩擦力物块B与桌面间的最大静摩擦力 由此可知，当C的质量为0.5μm时，A、B均保持静止状态，故A正确；B．由于所以即C的质量为m时，物块B与桌面间发生相对滑动，由于物块C加速下滑，绳子拉力小于重力C所受重力mg，所以轻绳对定滑轮的作用力合力大小小于，故B错误；C．若A与B间恰好发生相对滑动，A与B的加速度恰好相等，此时对物块B，有对A、B整体，有对物块C，有解得因此若A、B之间发生相对滑动，则需满足故C正确；D．若A、B之间未发生相对滑动，则对整体，有对物块B，有可得A受到的摩擦力大小为故D错误。故选AC。三、非选择题： （一）必考题：共129分。9.某同学在“探究二力合成规律”的实验中，将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面的后面，组装成如图甲所示的装置，其部分实验操作或分析如下，请完成下列相关内容：(1)在图甲中的木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计按如图乙所示，将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的______及两弹簧测力让相应的读数。其中右侧弹簧测力计的读数为______N。(3)本实验采用的科学方法是______。A.逻辑推理法　B.等效替代法　C.控制变量法　D.建立物理模型法【答案】①.方向②.11.40③.B【解析】【分析】【详解】(2)[1]根据验证平行四边形定则的实验原理要记录细绳套AO、BO的方向和拉力大小；[2]右侧弹簧测力计的读数为，分度值为0.1N，估读一位11.40N；(3)[3]若把两细绳套对弹簧拉力定义为分力，则与两分力可等效的合力是指钩码对弹簧下端的拉力，即本实验采用的科学方法是等效替代。故选B。10.某同学用图(a)所示的实验装置测定重力加速度，其中打点计时器的电源为交流电源，频率为50Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示，相邻计数点之间的时间间隔都为t. (1)本实验除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是____________．(填器材前面的代号)A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(2)若使用x1和x3两组数据来计算重力加速度，则表达式为g＝________.(3)已测得x1＝6.60cm，x2＝8.15cm，x3＝9.72cm，已知当地的重力加速度大小约为9.8m/s2，由此可推算出所选纸带相邻计数点之间的时间间隔t＝________s，实验测得的重力加速度为________m/s2.【答案】①.(1)AB②.(2)③.(3)0.04④.9.75【解析】【详解】(1)测定重力加速度，不需要测量物体的质量，则不需要天平；因为需要打点计时器，则需要交流电源，需要刻度尺测量点迹间的距离，故选AB.(2)根据x3－x1＝2gt2，得重力加速度g＝.(3)根据x3－x1＝2gt2得：由(2)知，11.如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数．重力加速度g取 ．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，）（1）绳上张力T的大小；（2）拉力F的大小．【答案】（1）100N（2）200N【解析】【详解】(1)对物体A受力分析如图所示：A静止，受力平衡，则在x轴上：Tcosθ=f1在y轴上：N1=Tsinθ+mAg又f1=μ1N1联立解得：T=100Nf=80N即绳上张力T的大小为100N．(2)对物体B受力分析如图所示：B处于静止，根据平衡条件可得：在x轴上：F=f1+f2在y轴上：N2=N1+mBg 又有：f2=μ2N2联立解得：F=200N即拉力F的大小为200N．12.在高速公路的长下坡路段，通常会设有如图所示的紧急避险车道，车辆在下坡过程中若遇刹车故障则可滑行至避险车道进行避险，整个过程简化为右图所示。一辆货车以72km/h的速度在下坡行驶的过程中刹车失灵，在倾角为的坡道上自由滑行的距离后冲上倾角为的避险车道，已知货物的质量为货车质量的2倍，放置于距车厢前端5m处，货物未采取固定措施，货车在坡道上自由滑行时受到的阻力为车与货物总重的0.15倍，在避险车道上滑行时受到的阻力为车与货物总重的0.8倍，货物与车厢的动摩擦因数，货车由坡道驶入避险车道的过程中货物并未相对于车厢发生滑动，完全驶入避险车道后速度损失25%，已知，，重力加速度，求：（1）货车到达坡道底端时的速度；（2）货车完全滑入避险车道后继续运动的距离；（3）货物是否会撞上车厢的前护栏。【答案】（1）；（2）；（3）货物会撞上车厢的前护栏【解析】【详解】（1）货车在坡道上自由滑行的初速度为货车在坡道上自由滑行时，根据牛顿第二定律可得解得根据运动学公式有 解得（2）货车完全滑入避险车道后的速度为货车完全滑入避险车道后，设货物与车厢可以保持相对静止，根据牛顿第二定律有可得故货车完全滑入避险车道后货物将相对于车厢发生滑动，对于货车，根据牛顿第二定律可得解得根据运动学公式有解得（3）对于货物，根据牛顿第二定律可得解得根据运动学公式有解得由于 故货物会撞上车厢前端的护栏。（二）选考题：【物理—选修3-4】13.如图，在某一均匀介质中，M、N是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.2sin10πt（m），介质中P点与M、N两个波源的距离分别为3m和5m，两波源形成的简谐波从t=0时刻，同时分别沿MP、NP方向传播，波速都是10m/s，则简谐横波的波长为______m；P点的振动______（填“加强”或“减弱”）；0~1s内，P点通过的路程为______m。（数值结果均保留两位有效数字）【答案】①.2.0②.加强③.4.8【解析】【详解】[1]根据简谐运动的表达式，可知根据解得[2]由于5.0m-3.0m=2.0m=λ可知，P点的振动加强；[3]M波源的振动形式到达P点的时间N波源的振动形式到达P点的时间由于 0.5s-0.3s=0.2s=T根据振动表达式，波源振动的振幅为0.2m，则加强点的振幅为0.4m，则在N波源的振动形式到达P点之前P点通过的路程为4×0.2m=0.8m之后P点振动加强，由于则0~1s内，N波源的振动形式到达P点之后P点通过的路程为2×4×0.4m+2×0.4m=4.0m可知，0~1s内，P点通过的路程为0.8m+4.0m=4.8m14.如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的。当光从玻璃内侧P点以入射角a=37°射向外侧M点时，其折射光线与反射光线恰好垂直；而当光从P点射向外侧的N点时，在N点恰好发生全反射后被Q接收。已知光在真空中的传播速度为c，PQ的距离为L，sin37°=0.6。求：（1）玻璃的折射率；（2）光由P点经N点发生全反射到达接收器Q的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光线在M点发生折射，光路如下图所示由几何关系得β=53°由折射定律得 代入数值可得（2）在N点全反射，则有PNQ的光程为光在介质中的传播速度为速度得解得