四川省成都市成華區(qū)某校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期階段性考試物理試題（一）（解析版）

PAGEPAGE12023—2024學(xué)年度（上）階段性考試（一）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1.關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確是（）A.太陽系所有的行星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.在中，是與太陽質(zhì)量有關(guān)的常量C.對(duì)任意一個(gè)行星，它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度都要大于近日點(diǎn)的速度D.開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律僅適用于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】A．根據(jù)開普勒第一定律可知，太陽系所有的行星都繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)，太陽處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，在中，是與太陽質(zhì)量有關(guān)的常量，故B正確；C．根據(jù)開普勒第二定律可知，對(duì)任意一個(gè)行星，它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度都要小于近日點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；D．開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律不僅適用于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。2.每個(gè)工程設(shè)計(jì)都蘊(yùn)含一定的科學(xué)道理。如下圖的兩種家用燃?xì)鉅t架都有四個(gè)爪，若將總質(zhì)量為m的鍋放在圖乙所示的爐架上，忽略爪與鍋之間的摩擦力，設(shè)鍋為半徑為R的球面，則每個(gè)爪與鍋之間的彈力（）A.等于 B.小于C.R越大，彈力越大 D.R越大，彈力越小【答案】D【解析】如圖所示，假設(shè)每個(gè)爪與鍋之間的彈力方向與豎直方向的夾角為，爪與爪之間的距離為，由圖中幾何關(guān)系可得由受力平衡可得解得可知越大，越小，越大，越小，D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D。3.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左側(cè)緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則（）A.墻受到的壓力大小不變 B.A與地面之間的壓力減小C.A受到的摩擦力增大 D.A與B之間的作用力減小【答案】D【解析】AB．小球B受重力、A的支持力F1和墻壁的壓力F2．如下圖所示：

將重力G分解為G1和G2，則根據(jù)平衡可知，F(xiàn)2=G2=Gtanθ當(dāng)A向右移動(dòng)少許，根據(jù)題意可知，A對(duì)小球B的作用力F1與豎直方向的夾角θ將減小，根據(jù)力圖分析可知：因?yàn)棣葴p小，則cosθ增大，tanθ減小，即墻壁對(duì)小球B的作用力將減小，A對(duì)小球B的支持力減?。鶕?jù)牛頓第三定律可知，球B對(duì)墻壁的壓力將減小，球B對(duì)A的壓力亦減小，A錯(cuò)誤，D正確。B．對(duì)AB的整體，豎直方向受到地面的支持力和AB的重力，則地面的支持力等于AB的重力之和，B錯(cuò)誤；C．再對(duì)A進(jìn)行受力分析知

由于A的平衡，所以A受地面摩擦力f=FBsinθ，根據(jù)題意知，B對(duì)A的壓力FB減小且FB與豎直方向的夾角θ減小，故A所受地面的摩擦力f減小．再根據(jù)牛頓第三定律，地面所受A的摩擦力減小，C錯(cuò)誤。故選D。4.滑雪運(yùn)動(dòng)是2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)主要的比賽項(xiàng)目。如圖所示，水平滑道上運(yùn)動(dòng)員A、B間距。運(yùn)動(dòng)員A以速度向前勻速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)運(yùn)動(dòng)員B以初速度向前勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小，運(yùn)動(dòng)員A在運(yùn)動(dòng)員B繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后追上運(yùn)動(dòng)員B，則的大小為（）A.4m B.10m C.16m D.20m【答案】C【解析】運(yùn)動(dòng)員B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減為零的時(shí)間為此時(shí)運(yùn)動(dòng)員A的位移為運(yùn)動(dòng)員B的位移為因?yàn)榧催\(yùn)動(dòng)員B速度減少為零時(shí)，運(yùn)動(dòng)員A還未追上運(yùn)動(dòng)員B，則運(yùn)動(dòng)員A在運(yùn)動(dòng)員B停下來的位置追上運(yùn)動(dòng)員B，即故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。5.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐頂上，光滑錐頂角為，軸線在豎直方向，如圖甲所示。使小球在水平面內(nèi)做角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線的張力為FT，經(jīng)分析可得關(guān)系圖像如圖乙所示，已知重力加速度為g，則（）A. B.C.圖線1的斜率 D.圖線2的斜率【答案】B【解析】A．當(dāng)角速度為0時(shí)，有所以A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球貼著光滑圓錐做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)角速度達(dá)到b時(shí)，支持力為0，有解得所以B正確；C．當(dāng)角速度較小時(shí)小球沒有脫離圓錐，有聯(lián)立解得則圖線1的斜率為所以C錯(cuò)誤；D．當(dāng)角速度較大時(shí)，小球脫離圓錐臺(tái)，有則所以圖線2的斜率為所以D錯(cuò)誤；故選B。6.如圖所示，勁度系數(shù)不同的兩個(gè)輕質(zhì)彈簧a、b懸掛了質(zhì)量為和兩塊橡皮泥，整個(gè)裝置保持靜止時(shí)，彈簧a的長(zhǎng)度與彈簧b的長(zhǎng)度相等；已知，重力加速度為g，則（）A.彈簧a的彈力比彈簧b的彈力大B.在上取△m粘在處，彈簧a長(zhǎng)度變短，彈簧b長(zhǎng)度變長(zhǎng)C.剪斷彈簧a瞬間，質(zhì)量為和的橡皮泥的加速度大小都為g，方向豎直向下D.剪斷彈簧b瞬間，質(zhì)量為的橡皮泥加速度大小為3g，方向豎直向上，質(zhì)量為的橡皮泥加速度大小為g，方向豎直向下【答案】AD【解析】A．兩橡皮泥都靜止處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得可知彈簧a的彈力比彈簧b的彈力大，故A正確；B．在上取△m粘在處，由平衡條件得可知彈簧a的彈力不變，長(zhǎng)度不變，故B錯(cuò)誤；C．剪斷彈簧a瞬間，彈簧a的彈力消失，彈簧b的彈力不變，對(duì)質(zhì)量為的橡皮泥，由牛頓第二定律可得解得方向豎直向下，質(zhì)量為的橡皮泥受力不變，合力不為零，加速度為零，故C錯(cuò)誤；D．剪斷彈簧b瞬間，彈簧a的彈力不變，彈簧b的彈力消失，對(duì)質(zhì)量為的橡皮泥，由牛頓第二定律可得解得方向豎直向上對(duì)質(zhì)量為的橡皮泥，由牛頓第二定律可得解得方向豎直向下，故D正確。故選AD。7.如圖，A、B兩個(gè)物體相互接觸，但并不黏合，放置在水平面上，水平面與物體間的摩擦力可忽略，已知，。從開始，推力和拉力分別作用于A、B上，、隨時(shí)間的變化規(guī)律為：，。則（）A.時(shí)，A物體的加速度為B.時(shí)，A、B之間的相互作用力為4NC.時(shí)，A、B開始分離D.A、B開始分離時(shí)的速度為3m/s【答案】BC【解析】AB．時(shí)由于所以二者不會(huì)分開，A、B兩物體的加速度為設(shè)此時(shí)A、B之間的相互作用力為F，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可得解得故B正確，A錯(cuò)誤；C．當(dāng)二者之間的相互作用力恰好為0時(shí)開始分離，則有即解得故C正確；D．由于由A選項(xiàng)可知，二者分離前做加速度為1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系得分離時(shí)的速度故D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以v1＝2m/s的速度沿順時(shí)針方向運(yùn)行，滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度v2水平滑上傳送帶的右端。若滑塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)的過程中，位移與時(shí)間比值－時(shí)間的圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.v2的大小為4m/s B.滑塊在傳送帶上的加速度大小為2m/s2C.物塊向左的位移為2m D.滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為2.25s【答案】ACD【解析】AB．根據(jù)圖像可知即結(jié)合勻變速位移時(shí)間關(guān)系可知，加速度為初速度故A正確，B錯(cuò)誤；C．物塊向左的位移為選項(xiàng)C正確；D．物塊減速到零的時(shí)間反向加速到與傳送帶速度相同所需時(shí)間所以加速位移還需勻速時(shí)間所以運(yùn)動(dòng)總時(shí)間故D正確。故選ACD。三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。9.某同學(xué)想通過測(cè)繪小燈泡的I-U圖像來研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律，要求小燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到2.5V，并便于操作。已選用的器材有：待測(cè)小燈泡一只（額定電壓為2.5V，電阻約為幾歐）；電池組（電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電壓表一個(gè)（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；電流表一個(gè)（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）；開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的___________。A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流為2A）B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為1500Ω，額定電流為0.5A）（2）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下列的圖（）（3）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的I-U圖像如圖所示，則可知隨著電壓的增大，小燈泡的電阻___________（填“增大”“減小”或“不變”）。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為2.5V，內(nèi)阻不計(jì)的電源兩端，小燈泡消耗的功率為___________W。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）B（3）增大1.1【解析】（1）[1]測(cè)小燈泡的I-U圖像需要電壓從零開始，所以用分壓式接法，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選A；（2）[2]小燈泡電阻比較小，所以用電流表外接法，結(jié)合（1）中分壓式接法可知，原理圖應(yīng)選B；（3）[3]根據(jù)小燈泡的I-U圖像可知，電壓增大，小燈泡的電阻增大；[4]根據(jù)小燈泡的I-U圖像可知，當(dāng)43A時(shí)，可求得10.如圖為孫華和劉剛兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，用來探究一定質(zhì)量的小車其加速度與力的關(guān)系。其中電源為50Hz的交流電，一質(zhì)量為m0的光滑滑輪用一輕質(zhì)細(xì)桿固定在小車的前端，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m。（1）此實(shí)驗(yàn)中正確的操作是___________A．實(shí)驗(yàn)需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量mB．實(shí)驗(yàn)前需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車D．為減小系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）孫華同學(xué)以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，畫出的a—F圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，且斜率為k，則小車的質(zhì)量為___________A．B．C．D．（3）劉剛同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得，拉力傳感器顯示的示數(shù)為4N，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出），其中，s1=4.79cm，s2=5.61cm，s3=6.39cm，s4=7.17cm，s5=7.98cm，s6=8.84cm，則小車的加速度a=___________m/s2，此次實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的質(zhì)量m=___________kg。（重力加速度取9.8m/s2，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】（1）BC（2）C（3）0.800.49【解析】（1）[1]AD．有力的傳感器，所以不需要測(cè)砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要保證砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AD錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)前需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確。故選BC。（2）[2]斜率，由于小車受力為2F，小車和滑輪質(zhì)量和為，小車質(zhì)量。故選C。（3）[3][4]由逐差法求a，有每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則T=0.1s解得a=0.80m/s2對(duì)砂和砂桶mg－F=2ma解得m=0.49kg11.如圖，水平桌面上一個(gè)質(zhì)量的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得一向右速度后脫離彈簧，之后從桌子邊緣B點(diǎn)平拋出去，并從C點(diǎn)沿CD方向進(jìn)入豎直平面內(nèi)，由斜直軌道CD和圓弧形軌道DEFGH平滑連接而成的光滑軌道上運(yùn)動(dòng)，CD與水平面成角，EG為豎直直徑，F(xiàn)H為水平直徑。已知物塊剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)G，AB間的距離，物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，C點(diǎn)距離桌面的水面距離，B、C兩點(diǎn)間的高度差，C、D兩點(diǎn)間的高度差，重力加速度g取，，，求：（1）彈簧被壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能；（2）圓弧軌道半徑R；（3）當(dāng)物體從D點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后，撤去斜直軌道CD，物體從H點(diǎn)落到水平面的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）0.18J；（2）1m；（3）【解析】（1）物體從B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，則豎直方向有解得則水平方向有解得物體從A運(yùn)動(dòng)到B，根據(jù)能量守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得（2）物塊在C點(diǎn)的速度為由題知物塊剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)G，則有解得物體從C運(yùn)動(dòng)到G，根據(jù)動(dòng)能定理有由幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得（3）物體從G運(yùn)動(dòng)到H，根據(jù)動(dòng)能定理有解得從H點(diǎn)下落到地面上，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有代入數(shù)據(jù)解得12.疫情防控期間的“親子游戲”對(duì)家庭成員的身心有很好的調(diào)節(jié)作用，某家庭利用新型材料設(shè)計(jì)了一項(xiàng)戶外“親子游戲”，裝置如圖所示。新型材料板放置在水平地面上，質(zhì)量的木塊位于材料板的最右端。新型材料板質(zhì)量，長(zhǎng)，上表面平均分為AB、BC、CD三段，BC段光滑，AB、CD段與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，材料板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，開始材料板和木塊均靜止。家庭成員兩人一組，在相等時(shí)間內(nèi)施加外力拉動(dòng)木塊，比較哪組能使木塊在材料板上滑行得更遠(yuǎn)且不脫離木板。某次游戲中，爸爸用的水平力向左拉木塊，作用2s后撤去，緊接著兒子用豎直向上的力作用在木塊上，2s后再撤去。將木塊視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（計(jì)算結(jié)果可用分式表示）（1）撤掉時(shí)木塊速度大??；（2）木塊在材料板上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)間t；（3）整個(gè)過程中，材料板在地面上滑行的總距離s?！敬鸢浮浚?）4m/s；（2）；（3）【解析】（1）當(dāng)爸爸施加水平向左的力時(shí)，假設(shè)木塊與材料板一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體由牛頓第二定律有解得材料板的加速度有最大值，設(shè)為，此時(shí)對(duì)材料板根據(jù)牛頓第二定律有解得因?yàn)榭芍僭O(shè)正確，兩者恰不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，經(jīng)過木塊的速度（2）撤去，當(dāng)兒子施加豎直向上的力時(shí)，對(duì)木塊有可得則木塊所受摩擦力故木塊以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)材料板有可得材料板減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小經(jīng)過材料板的速度解得此過程木塊的位移材料板的位移木塊在材料板上滑行的距離解得因?yàn)閯t撤去時(shí)，木塊剛好運(yùn)動(dòng)到光滑BC段的B點(diǎn)，木塊在BC段時(shí)水平方向不受力，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，材料板水平方向不受力，故靜止不動(dòng)，此過程木塊在材料板上的相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間解得木塊運(yùn)動(dòng)到粗糙的CD段時(shí)，對(duì)木塊有可解得木塊減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小材料板加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小滿足解得設(shè)經(jīng)過時(shí)間兩者共速，則解得材料板再次運(yùn)動(dòng)至與木塊共速的過程，木塊的位移材料板的位移木塊在材料板上滑行的距離解得共速后，假設(shè)木塊與材料板一起減速，則對(duì)整體有解得因?yàn)樗约僭O(shè)正確，即木塊與材料板不再發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，綜上可知，木塊相對(duì)材料板滑動(dòng)的時(shí)間代入數(shù)據(jù)得（3）施加時(shí)，材料板與木塊一起加速運(yùn)動(dòng)的位移施加時(shí)，材料板減速的位移為，材料板再次運(yùn)動(dòng)至與木塊共速過程，材料板加速的位移為，木塊和材料板共速時(shí)的速度木塊和材料板一起減速到0的位移所以整個(gè)過程中，材料板在地面上滑動(dòng)的總距離聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計(jì)分。13.