四川省宜宾市叙州区第一中学2023-2024学年高三物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

叙州区一中学高2021级高三上学期10月月考理科综合能力测试综注意事项：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.考试时间150分钟，满分300二、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，有选错的得0分。1.太阳内部核反应的一种形式为，下列说法正确的是（　　）A.X为正电子B.X为γ光子C.该核反应为α衰变D.该核反应为轻核聚变【答案】D【解析】【详解】AB．根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为可知X中子，故AB错误；CD．该核反应为轻核聚变，故C错误，D正确。故选D。2.2021年8月1日，在东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83，以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员。假设他百米跑可以简化为第一阶段的匀加速直线运动和第二阶段的匀速直线运动两个阶段，匀速阶段的速度为12m/s，则苏炳添加速阶段的加速度最接近于（　　）A.4.0m/s2B.3.0m/s2C.2.4m/s2D.2.0m/s2【答案】A【解析】【分析】【详解】由题意可知v=at1其中 s=100m解得t1≈3sa=4.0m/s2即加速阶段的加速度最接近于4.0m/s2。故选A。3.“南昌之星”摩天轮其建设总高度达160米，比之前世界最高纪录保持者“伦敦之眼”还要高出25米。转盘直径长达153米，主体钢结构，挂有60个太空舱，如此大一个巨型摩天轮其技术含量相当高。太空舱里配有一些电子系统：空调、音响、液晶电视、对讲机等，每个太空舱载客数可达6-8人，可同时容纳360-480人左右进行参观游览，旋转一周约需30分钟。如图所示，摩天轮总挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱刚好转动到和摩天轮圆心水平的位置，则（　　）A.座舱的角速度约为B.座舱的速度的大小约为C.最高处座舱里的游客受到座舱的作用力大于游客自身的重力D.座舱转到水平位置时，座舱P里的游客受座舱的作用力等于他自身的重力【答案】B【解析】【详解】A．由题可知，则A错误；B．线速度的大小B正确；C．游客受到座舱和重力的共同作用做匀速圆周运动，最高点时，则有 故座舱的作用力小于游客自身的重力，C错误；D．游客做匀速圆周运动，合力不为0，故游客受座舱的作用力大于他自身的重力，D错误。故选B。4.如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中，细绳上的张力（　　）A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直减小D.大小不变【答案】A【解析】【详解】挂钩相当于滑轮，因此绳上的张力相等，且两边绳子与竖直方向的夹角相等，设两边绳子与竖直方向的夹角为θ，将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，θ先增大后减小，由2Fcosθ=mg可知绳上的张力先增大后减小，选项A正确。故选A。5.小明在家煮饭，一段时间后发现锅盖刚好被水蒸气顶起。锅盖之所以被顶起，从微观来看是由于大量水蒸气分子碰撞锅盖、对锅盖产生作用力的结果。假设运动的水蒸气分子均以速度v垂直撞击水平锅盖，撞击后水蒸气分子速度反向且大小均变为，撞击的时间极短。已知每个水蒸气分子的质量均为m，锅盖的质量为M，重力加速度为g，忽略水蒸气分子所受重力，则单位时间内撞击锅盖的水蒸气分子个数为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设单位时间撞击锅盖水分子个数为n，由动量定理可得 其中解得故选C。6.如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P拉至轻绳与竖直方向夹角为处时，速度恰好为零。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A.小球的重力势能增加B.拉力F所做的功为C.拉力F所做的功为D.机械能增加【答案】BD【解析】【详解】A．小球的重力势能增加量故A错误；BD．根据功能关系，拉力F所做的功等于小球机械能增量，即故BD正确；C．由恒力做功公式可得 故C错误。故选BD。7.如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球、用长为的轻杆及光滑铰链相连，小球穿过竖直杆置于弹簧上。让小球以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为时，小球刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则（　　）A.小球均静止时，弹簧的长度为B.角速度C.角速度时，小球对弹簧的压力为D.角速度从继续增大的过程中，小球对弹簧的压力不变【答案】ABD【解析】【详解】A．若两球静止时，均受力平衡，对B球分析可知杆的弹力为零，设弹簧的压缩量为，对A球分析可得故弹簧的长度为故A正确；BC．当转动的角速度为时，小球B刚好离开台面，即设杆与转盘的夹角为，由牛顿第二定律可得 对A球依然处于平衡，有由几何关系联立解得，则弹簧对A球的弹力为，由牛顿第三定律可知A球对弹簧的压力为，故B正确，C错误；D．当角速度从继续增大过程中，B球将飘起来，杆与水平方向的夹角变小，对A与B的系统，在竖直方向始终处于平衡，有则弹簧对A球的弹力是，由牛顿第三定律可知A球对弹簧的压力为，保持不变，故D正确。故选ABD8.如图，神舟十六号载人飞船与天和核心舱对接前经B点由椭圆轨道Ⅰ变轨至圆形轨道Ⅱ，A、B两点分别为椭圆轨道Ⅰ的近地点和远地点，飞船在A点时对地球的张角为，在B点时对地球的张角为，飞船在轨道Ⅰ上A点加速度为、运动周期为，在轨道Ⅱ上B点加速度为、运动周期为，下列关系正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】AC【解析】 【详解】AB．根据题意，设地球的半径为R，A点到地心距离为，B点到地心距离为，由几何关系有万有引力提供向心力有解得则故B错误，A正确；CD．根据题意，由开普勒第三定律可得解得故D错误，C正确。故选AC。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。（一）必考题：共129分。9.物理实验不仅要动手操作还要动脑思考，小明同学就注意到图甲所示的装置可以完成多个力学实验。（1）探究加速度与力和质量关系的实验时，某次实验中打出的纸带如图乙可所示。 ①已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s，则小车的加速度a=___________m/s2（保留2位有效数字）；②测得小车质量为0.5kg，钩码质量为0.1kg，重力加速度取g=10m/s2，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=___________；③动摩擦因数的测量值___________（填“小于”“等于”“大于”）真实值。（2）用图甲装置___________（填“能”或“不能”）验证小车和钩码组成的系统机械能守恒。【答案】①.0.50②.0.14③.大于④.不能【解析】【详解】（1）①根据加速度公式得②[2]根据牛顿第二定律得解得③[3]由于存在纸带摩擦及空气阻力，所以测得的动摩擦因数偏大；（2）[4]系统除中管理做功外还有阻力做功，所以不能验证机械能守恒定律。10.利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）已知打点计时器所用电源的频率为f，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把打下的第一个点记作O，在纸带上测量四个连续的点A、B、C、D到O点的距离分别为hA、hB、hC、hD。则重物由O点运动到C点的过程中，计算重力势能减少量的表达式为ΔEp=_______，计算动能增加量的表达式为ΔEk=_______。（2）由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量_______动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （3）小红利用公式vC=gt计算重物的速度vC，由此计算重物增加的动能，然后计算此过程中重物减小的重力势能，则结果应当是_______（选填“>”、“<”或“=”）。【答案】①.②.③.大于④.=【解析】【详解】（1）[1]重物由O点运动到C点的过程中，重力势能减少量的表达式为[2]打下C点时，重物的速度为故动能增加量的表达式为（2）[3]由于纸带受到的摩擦阻力做负功，减小的重力势能部分转化为内能，故由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量大于动能的增加量。（3）[4]利用公式vC=gt计算重物的速度vC，则把重物的下落当成自由落体运动，加速度为g，机械能必然守恒，故结果应当是11.如图所示，光滑圆柱A和半圆柱B紧靠着静置于水平地面上，二者半径均为。A的质量为，B的质量为，B与地面的动摩擦因数为。现给A施加一拉力，使A缓慢移动，运动过程中拉力与圆心连线的夹角始终为60°保持不变，直至A恰好运动到B的最高点，整个过程中B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求：（1）A、B间弹力的最大值；（2）动摩擦因数的最小值。 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）以A为研究对象，A受到重力、拉力、B对A的弹力；由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示在转至竖直的过程中，A、B间的弹力先增大后减小，拉力逐渐减小；当夹角（水平向右）时，A、B间弹力最大，且最大值为（2）对B受力分析可得，在竖直方向水平地面对B的支持力为在水平方向静摩擦力为当A缓慢移动到B的最高点的过程中，由矢量三角形图可知，初始位置最小，即水平地面对B的支持力最小，最大，即静摩擦力最大；所以只要初状态不滑动，以后B就不会滑动，即有 初状态时，圆柱A对圆柱B的弹力为代入数据解得12.如图所示，固定在竖直面内的轨道由足够长直线和半径为R的四分之一圆弧相切连接而成，除AB段粗糙外其它部分均光滑，C、D是圆弧的两端点。两个质量均为m的小球a和b，分别从A点和C点以一定的初速度向右运动，a球的初速度是b球的2倍，b球第一次上升相对C点的最大高度为2R，在b球返回c点向B点运动的过程中，与迎面而来的a球发生弹性碰撞，碰后b球第二次上升相对c点的最大高度为。由于磁性的原因b球在CD上还会受到轨道对它的垂直轨道方向、大小为的吸引力，是b球所在位置与C点间的圆弧所对的圆心角。视小球为质点，两球与AB间的动摩擦因数均为。假设除碰撞外两球间没有作用力。空气阻力不计，重力加速度为g。求：（1）b球在空中运动过程中重力的冲量；（2）b球由D滑向C的过程中对轨道压力的最大值；（3）a、b两球在AB上运动的总时间。【答案】（1）；方向竖直向下；（2）6mg；（3）【解析】【详解】(1)b球第一次上升，在空中运动高度为R，设D点速度为，则解得b球在空中运动时间b球在空中运动过程中重力的冲量为 方向竖直向下(2)b球由最高点下落到圆弧上P点时的高度差为由得P点的速度由得解得由牛顿第三定律知，b球由由D滑向C的过程中对轨道压力的最大值为6mg。(3)设a球碰撞前后的速度分别为、，由，分别求得b球碰撞前后速度大小分别为，取向左为正方向，由，解得，由机械能守恒可知，b球的初速度为则a球的初速度为则a球从A运动到B的时间为 因为所以两球不会发生第二次碰撞，且都将静止在AB上，两球在AB上向左运动的时间分别为，故a、b两球在AB上运动的总时间为（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，则每学科按所做的第一题计分。13.一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①②③④到达状态e，它的V-T图像如图所示，图中ab、de与V轴平行，cd与T轴平行，bc的延长线过坐标原点O。该气体由状态a到状态b，________（填“放出”或“吸收”）热量，由状态b到状态c，________（填“放出”或“吸收”）热量。气体在状态a的压强________（填“大于”“小于”或“等于”）在状态e的压强。【答案】①.放出②.放出③.小于【解析】【分析】【详解】[1]气体由状态a到状态b，温度不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量；[2]气体由状态b到状态c，温度降低，内能减小，又体积减小，外界对气体做功，所以气体放出热量； [3]根据理想气体状态方程（常量）可知，气体在状态a的压强小于状态e的压强。14.如图所示，两个完全相同的绝热汽缸直立放置，左侧汽缸顶部封闭，右侧汽缸顶部开口与大气相通，汽缸底部有细管连通，两个完全相同的绝热活塞（厚度不计）将A、B两部分气体（可视为理想气体）封闭在汽缸内。已知汽缸的高度为H，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。初始时左侧汽缸中的活塞在汽缸中间，右侧汽缸中的活塞与汽缸底部的距离为H，两部分气体的温度均为T0。（1）对A气体加热，若右侧汽缸中的活塞最终静止在顶部，求A气体最终的温度T；（2）若从左侧汽缸顶部充入气体，最终两活塞的高度相同，假设充气过程中，B气体温度恒定不变。求充入气体的质量与B中原有气体的质量之比。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）对A气体进行研究，该气体做等压变化，有其中解得 （2）充气过程中，A气体的状态不会发生改变，B气体压强不变、温度不变，体积增大，所以充入气体的质量与B中原有气体的质量之比等于B气体的体积变化与B原有气体的体积之比根据几何知识可知，B气体的体积变化充入气体的质量与B中原有气体的质量之比15.在光滑水平面上建立直角坐标系xoy，沿x轴放置一根弹性细绳，x轴为绳上各质点的平衡位置．现让x=0与x=12m处的质点在y轴方向做简谐运动，形成沿x轴相向传播的甲、乙两列机械波．已知波速为1m/s，振幅均为A，t=0时刻的波形图如图所示。则________A.两列波在叠加区发生稳定的干涉现象B.两波源的起振方向一定相反C.t=4s时，x=8m处的质点正处于平衡位置且向上振动D.t=6s时，两波源间(含波源)有7个质点位移零E.在t=0之后的6s时间内，x=6m处的质点通过的路程为16A【答案】BCD【解析】【详解】A．两列波的波长不同，但是传播速度相同，则两列波的频率不同，两列波在叠加区不能发生稳定的干涉现象，选项A错误；B．根据两列波的传播方向以及波形图可知，甲波起振方向向下，乙波起振方向向上，两波源的起振方向一定相反，选项B正确；C．t=4s时， 甲乙两波都传播4m，此时甲波还没有传到x=8m处，乙波引起的振动，使得x=8m处的质点在正处于平衡位置且向上振动，选项C正确； D．t=6s时，两列波分别相向传播了6m，此时甲波传到x=8m处，乙波传到了x=0处，根据波形图及叠加 原理可知，当两列波在某点的位移等大反向时该质点的位移为零，由图像可知两波源间(含波源)有7个质点位移为零，选项D正确；E．甲的周期乙的周期则在t=0之后的4s时间内，甲波还没有传到x=6m处，假设没有甲波，在x=6m处的质点在6s内通过的路程为4A；如果没有乙波，当甲波传到x=6m位置时，由甲波在2s=0.5T甲内引起的振动在2s内通过的路程为2A，则甲乙两波都存在时，在t=0之后的6s时间内， x=6m处的质点通过的路程不可能为16A，选项E错误。故选BCD。16.如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为，缸底面圆心处有一单色点光源，缸中装有某种液体，深度为，点为液面的圆心，垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上，以为圆心剪出一个面积为的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？【答案】【解析】【详解】用面积为的黑纸片覆盖在液面上，液面上方恰好无光线射出，则从点光源发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射，临界角为，光路图如图甲所示。 由几何关系得由全反射知识有解得剪出一个面积为圆孔后，设透光部分的半径为，射出光线的最大入射角为，对应的折射角为，光路图如图乙所示。由几何关系得根据折射定律有缸口的最小半径为缸口的最小面积为解得