四川省绵阳中学2023-2024学年高三上学期第四次月考理综试题（Word版附解析）

绵阳中学2021级高三上期第四次月考理科综合物理试题考试时间：150分钟，试卷满分300分注意事项：1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条码由监考老师粘贴在答题卡上的“条码粘贴处”。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。第I卷一、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，有选错或不答的得0分。1.在火车车厢内有一水平桌面，桌面上有一个小球．火车在水平轨道上做直线运动，桌子旁边的乘客观察到，火车匀速运动时，小球在桌面上保持静止；火车加速运动时，小球会由静止开始沿桌面向后运动．若以轨道为参照物，关于小球向后运动的原因，下列说法正确的是A.小球有向后的加速度B.小球有向后的速度C.小球的速度变小了D.火车的速度变大了【答案】D【解析】【详解】小球由于惯性要保持原来的运动状态，当火车突然加速时，小球相对于小火车向后运动，故D正确，ABC错误．2.如图所示，四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上，另一端分别系在一个正方形的框架上，框架下面悬吊着重物，起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为 ，每根缆绳与竖直方向的夹角均为，忽略吊钩、框架及绳的重力，不计一切摩擦，，.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为（）A.B.CD.【答案】C【解析】【详解】由可知，故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得，解得，故C正确.3.一月球探测器绕月球做周期为T的圆周运动，轨道距月球表面的高度为H。已知月球半径为R，引力常量为G，则月球的平均密度为（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】月球探测器绕月球做匀速圆周运动，月球对探测器的引力提供向心力，有解得月球的体积为 则月球的平均密度故选A。4.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，均为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表.在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中，电压表的示数增大，则（）A.电流表的示数减小B.电源的输出功率增大C.电容器所带电荷量增加D.电阻的电功率减小【答案】D【解析】【详解】A．电压表测量定值电阻两端的电压，电压表示数变大，说明通过的电流变大，即干路电流变大，电源内电压变大，可知和并联电路的电压减小，则通过的电流减小，又可知通过的电流增大，即电流表示数增大，故A错误；B．电源内阻和外电路总电阻大小关系未知，不能确定电源的输出功率变化情况，故B错误；C．由上可知两端的电压减小，电容不变，由可知，电容器所带电荷量减小，故C错误；D．由功率公式 可知电阻的电功率減小，故D正确。故选D。5.一汽车从静止开始做加速直线运动，第1、2、3、4秒内加速度大小依次为、、、，以后做匀速直线运动，不考虑阻力，平均功率最大的时间段是（）A.第1秒内B.第2秒内C.第3秒内D.第4秒内【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第二定律，可得第1s内的力为第1s末的速度为第1s内的力的平均功率为第内的力为第末的速度为第2s内的力的平均功率为第3s内的力为第3s末的速度为第3s内的力的平均功率为第4s内的力为 第4s末的速度为第4s内的力的平均功率为由以上比较可得，第2s内的力的平均功率最大，故选B。6.如图，一竖直放置的轻弹簧K上端与物块a连接，下端与物块b连接，b位于水平地面上，整个系统处于平衡状态。现用力F缓慢地将a上提至某一高度后停止，此时b恰好要离开地面。已知该过程中，F做的功小于a的重力势能的增加量。则有（）A.a的质量大于b的质量B.b的质量大于a的质量C.轻弹簧的弹性势能增加D.轻弹簧的弹性势能减小【答案】AD【解析】【详解】F做的功等于a的重力势能的变化量和弹簧弹性势能的变化量，所以弹簧弹性势能减小，弹簧初态处于压缩状态，有弹簧末态处于拉伸状态，有由于弹性势能减小，有有故选AD。7.某实验小组在实验室研究抛体运动。在真空实验空间和充满高压气体实验空间以相同初速度 、沿与水平面成相同角的方向将质量为2kg的相同的物体分别抛出。采集数据作出物体竖直位移随水平位移、质量加速度大小随时间的变化情况，如图甲、乙所示。已知物体所受气体阻力的方向始终与速度方向相反，重力加速度，下列说法正确的是（）A.①由高压气体实验空间进行实验采集数据所做图像B.③由高压气体实验空间进行实验采集数据所做图像C.③、④交点对应的时刻，在高压气体实验空间进行实验的物体还没有到达最高点D.③、④交点对应的时刻，在高压气体实验空间进行实验的物体已经经过了最高点【答案】BD【解析】【详解】AB.相对于真空坏境，在高压气体实验空间中，物体运动受到气体阻力作用，使得其上升高度减小，水平位移减小，故图②由高压气体实验空间进行实验采集数据所做图像；真空中，物体的加速度为高压气体实验空间中，物体上升时，竖直方向加速度大于重力加速度并且逐渐减小，物体下降时，竖直方向加速度小于重力加速度，并且逐渐减小；水平方向的加速度逐渐减小。故③由高压气体实验空间进行实验采集数据所做图像；故A错误，B正确；CD.交点处的加速度为重力加速度值大小。高压气体实验空间中，物体上升过程中，竖直方向的加速度和水平方向的加速度合成后的合加速度值大于重力加速度值，下降过程中，才有竖直方向的加速度和水平方向的加速度合成后的合加速度值小于重力加速度值大小。所以③、④交点对应的时刻，在高压气体实验空间进行实验的物体已经经过了最高点，故C错误，D正确。故选BD。8.一物块在倾角为的固定斜面（足够长）上受到方向与斜面平行恒定拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若时间内，物块滑动过程中动能、摩擦产生内能和重力势能随时间的变化分别如图曲线①、②和③所示，则（） A.物块与斜面间的动摩擦因数为B.时间内，机械能增大C.时间内，物块的加速度为D.若时刻撤去拉力，则再经过时间，物块速度减到0【答案】AC【解析】【详解】A．设时间内，物块的位移为x。根据重力做功与重力势能变化的关系得由功能关系可得联立解得故A正确；B．时间内，动能增大12J，重力势能减小5J，所以机械能增大7J，故B错误；C．根据动能定理得联立解得故C正确；D．时刻撤去拉力，此时物块的速度为 此后，由牛顿第二定律得解得设再经过时间t物块速度减到0，则解得故D错误。故选AC。第II卷二、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）9.实验小组通过圆周运动来测量圆盘的半径，装置如图甲所示。一水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径方向开有三条相同的均匀狭缝，狭缝间夹角相等。将激光器与传感器上下对准，尽量靠近圆盘的边缘处，使二者的连线与转轴平行，分别置于圆盘的，上下两侧，激光器连续向下发射激光束。在圆盘的转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应的图线，如图乙所示，横坐标表示时间，纵坐标表示传感器电压。（1）使用游标卡尺测量狭缝宽度，如图丙所示，读数为______。（2）根据图乙的参数，取，得到圆盘边缘的线速度为_____，圆盘的半径为______m。【答案】①.2.00②.0.4③.0.3【解析】【分析】【详解】（1）[1]游标卡尺读数为 （2）[2][3]线速度为角速度为半径为10.实验小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量一电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻，待测电源（电动势约，内阻r约），多用表一只，电阻箱R，开关一个，导线若干。（1）用多用电表测定值电阻的阻值：先对多用电表机械调零后，将选择开关调到电阻挡，红黑表笔短接，调整图1中多用电表的_________（选填“A”或“B”或“C”）旋钮，进行欧姆调零；再将红黑表笔与定值电阻两端相接触，多用电表指针位置如图1放大图中a所示；重新调整到合适的电阻挡并欧姆调零后测量，指针位置如图1放大图中b所示，读数后将选择开关调到OFF挡。则测得该定值电阻的阻值_________。（2）电路设计与电路组装：测量电源电动势和内阻的电路如图2所示，按照该电路组装实物电路。（3）测量并记录数据：将多用电表选择开关调到直流电压_________（选填“2.5”或“10”）V挡，闭合开关，调节电阻箱R阻值，读出多用电表相对应的示数U，测得多组R和U并记录。 （4）处理数据得结论：算出每组数据对应的和值，做出了如图3所示的图线，则该实验测得的电源电动势_________V，内阻_________（结果保留3位有效数字）。【答案】①.B②.8③.10④.8.33⑤.1.00【解析】【详解】（1）[1][2]将选择开关调到电阻挡，红黑表笔短接，调整图1中多用电表欧姆调零旋钮B进行欧姆调零；由图1放大图中a所示可知，指针偏角太大，所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应选择挡，由图1放大图中b所示可知，测得该定值电阻的阻值。（3）[3]电源电动势约为8V，应将多用电表选择开关调到直流电压10V挡。（4）[4][5]由闭合电路的欧姆定律得整理得由图示图象可知，图象纵轴截距图象斜率解得，电源电动势11.图示为空中飞椅项目。长度为L的轻质高分子绳一端系着座椅和游玩者，另一端固定在半径为L的水平转盘边缘，电机带动水平转盘绕穿过其中心的竖直轴转动，从而带动绳、座椅、游玩者一起转动。座椅P与该座椅上的游玩者的总质量为m。设备启动后，水平转盘先在低位置A处慢慢加速转动起来，后在A 处保持一定转速匀速转动一段时间，此时轻绳与竖直方向的夹角保持为；然后再在慢慢加速转动的同时将水平转盘的高度提升达到高位置B处，再在B处保持一定转速匀速转动一段较长的时间，此段时间内轻绳与竖直方向的夹角保持为。最后，水平转盘在慢慢减速转动的同时降低其高度，在A位置处停下，游玩结束。不计空气阻力，将座椅P与游玩者整体视为质点，重力加速度为g，，求：（1）转盘在A、B处匀速转动时P的线速度之比；（2）从转盘在A处匀速转动到转盘提升后在B处匀速转动的过程中，轻绳对座椅P与游玩者整体所做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在A处，座椅P与游玩者整体受重力、轻绳的拉力，在竖直方向上座椅P和游玩者在A处的转动半径R1，由几何关系有R1=L+Lsinθ1由牛顿第二定律，对椅和人整体有联立解得 同理，在B处，有座椅P和游玩者在A处的转动半径R1，由几何关系有R2=L+Lsinθ2由牛顿第二定律，对椅和人整体有联立解得可得（2）座椅P和游玩者上升的高度H，根据几何关系有轻绳对座椅所做的功等于座椅与游玩者机械能的增加量可得12.如图，一倾角为θ＝37°，斜面斜边边长为10d的粗糙斜面固定在水平地面上。距离斜面顶端距离为d处有一被锁定的滑块B，滑块B的质量为4m。将一质量为m的光滑小球A从斜面顶端静止释放的同时，解除对B的锁定。通过在斜面表面涂抹特殊材料可以改变斜面与B之间的动摩擦因数，将使得A、B在斜面上的运动情景不同。设：如果A、B在运动过程中发生碰撞，碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短；最大静摩擦力的大小等于动摩擦力的大小；不计空气阻力；重力加速度大小为g；小球A和滑块B视为质点；B与斜面之间的动摩擦因数取值范围是；。分析下列问题：（1）若A、B没有在斜面上发生碰撞，则B与斜面之间的动摩擦因数应该满足什么关系； （2）若B与斜面之间的动摩擦因数，则A、B第一次碰撞后瞬间的各自速度为多少？经过多少次碰撞后，滑块B离开斜面？（3）若A、B在斜面上发生多次碰撞，但是最终A、B都没有离开斜面，则B与斜面之间的动摩擦因素应该满足什么关系？【答案】（1）；（2），，15次；（3）【解析】【详解】（1）AB释放后，都进行匀加速直线运动，二者不在斜面上相撞的临界情况是在C点相遇；对小球根据牛顿第二定律解得B与斜面之间的动摩擦因数时，根据牛顿第二定律解得根据位移-时间关系，对小球，有对滑块，有联立解得 则B与斜面之间的动摩擦因数应该满足关系式为（2）因为，对滑块有解除对B锁定后，B斜面上将保持静止。对小球，根据速度-位移公式，有弹性碰撞碰撞过程中满足动量守恒和机械能守恒，有联立解到碰撞后小球A沿着斜面向上先做匀减速运动，再反向沿斜向下做匀加速运动；滑块B沿着斜面向下做匀减速运动，对滑块，根据牛顿第二定律解得假设小球A在与滑块B第二次碰撞前，B一直减速到零，B减速运动时间为解得若二者在时间内相遇，有解得 即有AB再次相遇时，B的速度恰好减速到零。B的位移联立解得相遇时A的速度解得AB第二次碰撞前瞬间的速度关系与第一次碰撞前瞬间速度关系一样，即此后的运动规律周期性重复。每次碰撞后B都会沿着斜面向下运动碰撞次数解得则二者碰撞15次后B离开斜面。（3）AB最后没有离开斜面，表示二者最终将静止在斜面上；二者的碰撞时弹性碰撞，不损失机械能；二者因为运动而减少的重力势能将变为B与斜面间产生的热能，假设二者恰好最终静止在斜面的末端C点处，有解得所以 （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，则每科按所做的第一题计分。[物理选修3—3]（15分）13.2022年，我国“深海勇士”号和“奋斗者”号载人潜水器共完成175个潜次，开辟了我国深潜科学研究的新领域，现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸完成实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动，在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低。则此过程中，活塞对气体所做的功________（选填“大于”、“小于”或者“等于”）气体向外界放出的热量；单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数________（选填“增多”、“减少”或者“不变”）。【答案】①.小于②.增多【解析】【详解】[1]在潜水器缓慢下潜的过程中，气体的压强逐渐增大，体积逐渐减小，则外界对气体做功W>0又因为海水温度降低，所以气体的温度也降低，内能减小根据热力学第一定律可知，则此过程中，活塞对气体所做的功小于气体向外界放出的热量；[2]因为气体压强增大，且温度降低，则单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多。14.2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口。神舟十七号载人飞行的主要任务包括实施航天员出舱活动和舱外科学任务。如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B。核心舱气体容积，气闸舱气体容积为。核心舱和气闸舱的气压都为（地球表面标准大气压）。核心舱内航天员的要到舱外太空行走，先进入气闸舱，用一台抽气机抽取气闸舱中气体，每次抽取气体体积为，当气闸舱气压降到 后才能打开气闸门B，且每次从气闸舱抽取的气体都立刻充入到核心舱内。抽气送气过程中两舱温度保持不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。（可能需要的数学关系式：）求：（1）设闸门A在两舱中的横截表面积都是S，第一次抽气充气完成后，闸门A受到的压力差ΔF大小是多少？（2）至少抽气多少次，才能打开闸门B。【答案】（1）；（2）65次。【解析】【详解】（1）第一次对气闸舱抽气得第一次对核心舱充气得压力差解得（2）第二次对气闸舱抽气 得第n次对气闸舱抽气得则有当有得到故至少要抽65次气后才能外闸门。［物理选修3—4］（15分）15.一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻波的图象如图所示，则该机械波的波长为________；若经，质点第二次回到平衡位置，则该机械波的传播速度为________。【答案】①6②.2【解析】【详解】[1][2]有图可知，在x=2.5m的位置，质点的位移为10m，可知 波长为简谐波沿轴正方向传播，则时M点向上运动，经，质点第二次回到平衡位置，则波速为得16.如图，含有a、b两种单色光的平行复色光光带，以与平行玻璃砖上表面AB成θ夹角射入玻璃砖。已知玻璃砖足够长，复色光的宽度为d，夹角θ＝30°，光在真空中的传播速度为c，a光在玻璃砖中的传播速度为，b光在玻璃砖中的传播速度为。求：（1）玻璃砖对a、b两种单色光的折射率、；（2）不考虑光在界面上的反射，若要使得该复色光经玻璃砖下表面CD出射后，恰好完全分离，则该玻璃砖的厚度为多少？【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）根据光在介质中的传播速度和折射率的关系 可得同理可得（2）光路如图所示光的入射角为，设a光的折射角为，b光的折射角为，玻璃砖的厚度为L，根据几何关系，有解得根据折射率公式解得根据折射率公式解得 根据几何关系，有解得