四川省成都市树德中学2023-2024学年高三上学期11月阶段性测试理综物理试题（Word版附解析）

树德中学高2021级高三上学期11月阶段性测试理科综合试题可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Mg-24第Ⅰ卷二、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，有选错的得0分。）1.某时刻b车经过a车，同时a车由静止开始运动，从该时刻开始计时，它们的v-t图像如图，已知两车始终在同一直线上运动，且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的（　　）A.t=1.5s时a车在b车前方B.前2s内两辆车运动方向相反C.整个过程两车可以相遇两次D.整个过程中两车间最大距离为75m【答案】D【解析】【详解】B．由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正，故B错误；C．由图像可知a车加速时的加速度为b车的加速度为由运动学公式，两车相遇时位移相同，有其中，，，解得 在2s相遇后两车均做匀减速直线运动，减速的加速度相同，则b车再也不能追上a车，故整个过程两车只能相遇一次，故C错误；A．在时a车追上b车，则t＝1.5s时a车还在b车后方，故A错误；D．由图像可知，两车速度相等，即在时两车第一次相距最远为而两车都停下来后第二次距离最远为故整个过程中两车间最大距离为75m，故D正确。故选D。2.如图所示，圆弧槽固定在水平地面上，用推力F推动光滑小球由A点向B点缓慢移动，第一次推动过程中，力F的方向始终保持水平；第二次推动过程中，力F的方向始终沿圆弧的切线方向．则下列说法正确的是（　　）A.第一次推动过程中，推力F逐渐变大，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小B.第一次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力不变，地面对圆弧槽的摩擦力不变C.第二次推动过程中，推力F逐渐减小，圆弧槽对小球的支持力逐渐变小D.第二次推动过程中，地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，地面对圆弧槽的摩擦力先变大后变小【答案】D【解析】【详解】A．设小球与O点连线与竖直方向的夹角为θ，小球质量为m，圆弧槽质量为M，圆弧对小球的支持力为N，地面对圆弧槽的支持力为，地面对圆弧槽的摩擦力为f，则第一次推动过程中，对小球受力分析如图所示 小球由A点向B点缓慢移动，可知小球受力平衡，重力和推力合成后，有小球从A缓慢移动至B点时，θ越来越大，则推力为可知θ越来越大，推力越来越大；另外支持力为可知θ越来越大，支持力越来越大，故A错误；B．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，竖直方向满足可知，无论θ变化与否，地面对圆弧槽的支持力不变；另外由于整体受力平衡，水平方向满足由于θ越来越大，推力越来越大，所以地面对圆弧槽的摩擦力越来越大，故B错误；C．第二次推动过程中，对小球受力分析如图所示推力F始终与圆弧对小球的支持力N垂直，小球受力平衡，重力和推力合成后，有θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，故C错误；D．对圆弧槽与小球整体分析，θ越来越大，水平方向由平衡关系式 可知地面对圆弧槽的摩擦力先增大后减小；竖直方向由平衡关系式可知地面对圆弧槽的支持力逐渐变小，故D正确。故选D。3.如图所示，从竖直圆上顶点A到圆周上的C、D两点建两条光滑的直轨道，AB是该圆的直径。让两个质量相同的小球从A点由静止开始分别沿AC、AD滑行到圆上的C、D两点。设AC、AD与AB的夹角分别为和，下列结论正确的是（　　）A.沿AD轨道运动的小球先到达圆上B.沿AC轨道运动小球的动量变化率大C.运动到C、D两点过程中，沿AD轨道运动的小球所受支持力冲量更大D.到达C、D两点时，两个小球的的合外力的冲量之比为【答案】D【解析】【详解】A．根据几何关系，光滑的直轨道长度为由牛顿第二定律有由运动学公式有联立解得可知，运动时间与无关，则小球同时滑行到圆上的C、D两点，故A错误； B．由动量定理有则小球的动量变化率可知，沿轨道运动小球的动量变化率大，故B错误；C．根据题意，运动过程中，小球所受支持力冲量为可知，沿AC轨道运动的小球所受支持力冲量更大，故C错误；D．两个小球的的合外力的冲量之比为故D正确。故选D。4.一高层建筑内电梯从静止开始沿竖直方向运行，一个的乘客与电梯一起运动，取向上为正方向，其加速度随时间变化的图像如图所示，。则下列说法正确的是（　　）A.时间内电梯内的乘客处于失重状态B.时间内电梯对乘客做负功C.时电梯对乘客做功的功率为D.时间内电梯对乘客做正功【答案】C【解析】【详解】根据题意，由图可知，电梯匀加速上升，末，电梯的速度为 加速度为0，则内电梯匀速上升，内，加速度为负，电梯匀减速上升，速度变化量大小为则末电梯静止，直到，电梯开始加速下降，直到，加速度为0，开始匀速下降A．时间内电梯内的乘客加速度为0，既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；B．内，电梯匀减速上升，电梯对乘客做正功，故B错误；C．时，电梯的速度为，则电梯对乘客的支持力为则电梯对乘客做功的功率为故C正确；D．时间内电梯加速下降，电梯对乘客做负功，故D错误。故选C。5.A、B、C、D四个物体通过轻绳和轻弹簧按如图所示方式连接，已知A、C的质量为2m，B、D的质量为m，重力加速度为g。四个物体处于静止状态，下列有关表述正确的是（　　）A.突然剪断B、C间绳后的瞬间，A的加速度为零B.突然剪断B、C间绳后的瞬间，B的加速度为C.突然剪断A、B间绳后的瞬间，C的加速度为D.突然剪断A、B间绳后的瞬间，D的加速度为g【答案】C【解析】【详解】AB．突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，将AB 整体可得解得故AB错误；CD．初始时由平衡条件可得弹簧的弹力突然剪断B、C间的绳子，BC间绳的拉力突变为零，而CD间弹簧的弹力保持不变，可知D的受力情况保持不变，则对C解得故C正确，D错误。故选C。6.飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图；I是地月转移轨道，II、III是绕月球运行的椭圆轨道，IV是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道II的远月点和近月点。已知圆轨道IV到月球表面的距离为h，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法正确的是（　　）A.由I轨道进入II轨道，需在P处向后喷气B.在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度C.由题中已知条件，可以推知月球的密度 D.在IV轨道上绕月运行的速度大小为【答案】CD【解析】【详解】A．由I轨道进入II轨道，需要制动减速，需在P处向前喷气。A错误；B．由得P点到月心的距离大于Q点到月心的距离，在II轨道上稳定运行时经过P点的加速度小于经过Q点的加速度。B错误；C．设月球表面有一个质量为的物体，根据万有引力等于重力在月球表面时，有得，月球的质量则地球的平均密度D．“嫦娥五号”在Ⅳ轨道上绕月运行时，有解得速度大小为故D正确。故选CD。 7.如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若A和B发生相对滑动，则A将会瞬间滑离。重力加速度为g，现让圆盘转动的角速度从0开始缓慢增加，则（　　）A.当时，细线上开始有拉力B当时，A即将相对B开始滑动C.在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力逐渐增大D.在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等【答案】BD【解析】【详解】A．对AB整体，设细线上的拉力为T1，由牛顿第二定律，则有当时，代入数据解得可知当时，细线上已经有拉力，A错误；B．对小物体A，由牛顿第二定律，则有 当时，代入数据解得A与B之间的最大静摩擦力则有小物体A随圆盘转动所需向心力大小等于A受B的最大静摩擦力，可知当时，A即将相对B开始滑动，B正确；C．对小物体C，由牛顿第二定律，则有当=时，代入上式可得对AB整体，当=时，所需要向心力，AB整体与圆形转盘间的最大静摩擦力可知此时细线上没有拉力，则小物体C与圆盘间的静摩擦力大小是，由题意可知，当时，则A将会瞬间滑离B，此时B所需向心力此时细线上的拉力小物体C所需向心力此时小物体C与圆盘间的静摩擦力 可知在从增加到的过程中，C受到圆盘的摩擦力不是逐渐增大，C错误；D．在增大到后，A已滑离B，对B由牛顿第二定律，则有对C由牛顿第二定律，则有可知在增大到后的一段时间内，圆盘对B、C的摩擦力大小始终相等，D正确。故选BD。8.如图所示，现将一长为L、质量为m且分布均匀的金属链条通过装有传送带的斜面输送到高处。斜面与传送带靠在一起连成一直线，与水平方向夹角为，斜面光滑，链条与传送带之间的动摩擦因数为常数。传送带以足够大的恒定速率顺时针转动。已知链条处在斜面或者传送带上任意位置时，支持力都均匀作用在接触面上。将链条放在传送带和斜面上，将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止。现将链条从的位置由静止释放，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）A.链条与传送带之间的动摩擦因数B.释放瞬间链条的加速度为C.链条从的位置静止释放，到完全进入传送带的瞬间，速度大小D.链条从的某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能一定小于链条和传送带间的摩擦生热【答案】ACD 【解析】【详解】A．将位于传送带部分的长度记为x，当时，链条恰能保持静止，则有可得，链条与传送带之间的动摩擦因数为故A正确；B．链条从的位置由静止释放，则根据牛顿第二定律有可得，释放瞬间链条的加速度为故B错误；C．从x的位置释放瞬间，链条受到的合力为可知，链条受到的合力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，则链条从的位置静止释放时的合力大小为链条完全进入传送带的瞬间的合力大小为根据动能定理可得解得，链条完全进入传送带的瞬间速度大小为故C正确；D．从x的位置释放瞬间，链条受到的摩擦力为 可知，链条受到的摩擦力大小随着链条进入传送带的长度x的增大而均匀增大的，设链条的位移为，则根据功能关系有，从某一位置静止释放，到完全进入传送带的过程中，链条增加的机械能为设传送带与链条的相对位移为，链条和传送带间摩擦产生的内能为由上述分析可知，链条受到的合力随着x的增大而增大，则链条运动的加速度随时间的增加而增大，故链条做加速度增大的加速运动，而传送带是匀速转动，其速度与时间关系的大致图像如下图所示由图可知，传送带与链条的相对位移一定大于链条的位移，则有，故D正确。故选ACD。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。考生根据要求做答。9.一个实验小组用“伏安法”测量某材料的电阻，做实验之前，小组成员先在网上查阅资料，发现该材料的电阻大约在6Ω左右，并设计出用伏安法测电阻的a图、b图两幅原理图，实验室中除了直流电源（电动势为3V，内阻约0.5Ω）、滑动变阻器（最大阻值为5Ω）、开关、导线外还有以下实验器材：A.电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）B.电压表（量程15V，内阻约为10kΩ）C.电流表（量程0.6A，内阻为1Ω）D.电流表（量程100mA，内阻为0.5Ω）（1）该实验小组在选择电压表时应选用________（填写器材前面的字母），在选择电流表时应选用________（填写器材前面的字母）。 （2）实验时，分别利用a图和b图，改变滑动变阻器阻值，分别得到两组U和I，利用计算机拟合成如图甲和乙两条直线，请分析乙直线对应的原理图为_______（填“a图”或“b图”）（3）在c图中，和分别表示甲、乙两直线的函数关系，比较甲、乙两种情况误差后，利用误差较小的一组数据，可得被测电阻的测量值为_______Ω（保留两位有效数字）【答案】①.A②.C③.b图④.5.9【解析】【详解】（1）[1]电源的电动势为，且该实验采用的是分压式接法，结合电表的选取原则可知，应选择最大量程为3V的电压表，即选择电压表；[2]当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，待测电阻两端的电压最大，根据直除法，粗略估算可得即电流表应选择最大量程为0.6A。（2）[3]可知c图中图线的斜率表示电阻的倒数，即斜率越大，表示的电阻越小，因此可知，乙图线表示的电阻更大，而分析可知，电流表的内阻为，待测电阻的阻值约为，阻值相差不大，因此若要测量误差小，应选择电流表的外接法，避免因电流表分压而使得测量误差增加，显然a电路图测量结果更准确，而b电路图测量结果偏大，因此c图中的乙图线应该对应的是电路图b。（3）[4]根据以上分析可知，在c图所表示的两条图线中，甲图线所对应的测量结果更准确，而甲图线对应的函数关系为 即该图新的斜率为而据之前分析可知，图线的斜率表示电阻的倒数，由此可知待测电阻的阻值为10.如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为△t，拉力传感器的读数为F。（1）某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时，记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间△t，测得多组L和△t值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作___________图像（选填“L-”、“L−”或“L-”），该图像的斜率k=___________；（2）该同学通过实验发现：绳子拉力F做功总大于滑块动能的变化量。若实验数据测量准确，出现该情况的可能原因是___________；A．钩码质量m未远小于滑块质量MB．滑块运动过程中克服阻力做功C．气垫导轨没有调节水平D．没有考虑动滑轮的质量（3）若用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为△t，则满足关系式___________（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。【答案】①.L−②.③.BC##CB④.【解析】【详解】（1）[1]由动能定理则 则为了获得线性图像应作图像；[2]该图像的斜率（2）[3]A．因此实验中应用了力传感器，则不需要钩码质量m远小于滑块质量M，选项A错误；B．滑块运动过程中克服阻力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项B正确；C．气垫导轨没有调节水平，滑块要克服重力做功，使得滑块动能的变化量小于绳子拉力F做的功，选项C正确；D．因此实验中应用了力传感器，则动滑轮的质量对实验无影响，选项D错误；故选BC。（3）[4]拉力对系统做功W=mgL滑块的速度则钩码的速度为则系统动能的增量则若运动过程中系统机械能守恒，则满足关系式11.如图所示，粗糙水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块（可视为质点）从a点以初速度开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N的水平恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零。已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m，重力加速度g取，， ，求：（1）滑块与水平面间的动摩擦因数；（2）弹簧的最大弹性势能。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）滑块从到又返回到的过程中，根据动能定理解得（2）滑块从到的过程，根据动能定理又联立解得12.如图所示，质量、长的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：（1）若，物块滑出木板时，滑块和木板的速度大小；（2）要使物块不滑离木板，恒力F的取值范围；（3）若全过程中，滑块与木板摩擦产生的总热量为4J，则恒力F可能的取值是多少？【答案】（1），；（2）；（3）或 【解析】【详解】（1）根据题意，由动量守恒定律有由能量守恒定律有联立解得，或，，由于该组解不合题意，舍去。（2）对物块，由牛顿第二定律有解得当物块恰不从木板右端滑出时，设木板的加速度为，有解得，对木板有解得当物块恰不从木板左端滑出时，对整体 解得故的取值范围为（3）两者之间摩擦产生的热量解得若物块从木板右端滑出，若物块从木板左端滑出，则两者最大的相对位移为，共速时有解得物块与木板共速前，对木板有解得【物理—选修3-4】13.一列简谐波在均匀介质中沿x轴传播，t=0.01s时的波形如图所示，其中x=1.0m处质点P的振动方程为，下列说法正确的是（　　） A.该波的周期为0.02sB.该波的传播速度为50m/sC.该波沿x轴正方向传播D.t=0.01s时，x=2.0m处的质点Q向上振动E.从此时刻起，x=2.25m处的质点经过，运动的路程等于cm【答案】ACE【解析】【详解】A．根据质点P的振动方程为可知故A正确；B．根据故B错误；C．根据质点P的振动方程为可知P点沿y轴正方向振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，故C正确；D．由于波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知质点Q向下振动，故D错误；E．根据图像可知波的传播方程为x=2.25m处的质点所处的初始位置为由于P点与Q点振动步调相反，根据图像可设x=2.25m处的质点振动方程为 质点经过所处的位置为所以质点运动的路程等于cm。故D正确。故选ACE。14.如图所示，一个折射率、半径为R的玻璃球，O为其圆心。一束光从A点以入射角射入球体内部，光在真空中的传播速度为c、（1）请通过计算说明光能否从玻璃球表面透出；（2）光第一次经过A点后，经多次反射后第二次经过A点，求其间光在球内传播的时间。【答案】（1）能；（2）【解析】【详解】（1）当光线由A点发生折射时，令光线的折射角为，有折射率解得即可知，光在出射时的入射角均为30°，由于故光能从玻璃球表面透出。（2）光在球体内的传播速度 光在球内传播，如图所示由几何关系知，光第一次经过点到第二次经过点经过的路程光第一次经过点到第二次经过点所用的时间为解得