四川省南充高级中学2023-2024学年高三上学期一模理综试题（Word版附解析）

这是一份四川省南充高级中学2023-2024学年高三上学期一模理综试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 根据所学知识，下列说法正确的选项是（ ）
A. 根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动状态的原因
B. 一对作用力与反作用力做功的代数和始终为零
C. 火箭的最终飞行速度由燃气的喷气速度以及燃料燃尽时火箭的质量共同决定
D. 地面上的物体受到的重力并非总是指向地心
【答案】D
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律表明，一切物体总保持原来的静止或匀速直线运动，直到有外力迫使它改变这种状态为止。说明力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。故A错误；
B．根据牛顿第三定律可知一对作用力与反作用力等大反向，且分别作用在相互作用的两个物体上，两个力的作用点的位移不一定相等，故一对作用力与反作用力所做功之和可以为零，也可以不为零。例如在静止的水平木板上运动的小物块受到摩擦力逐渐停下的过程，摩擦力对小物块做负功，木板静止，摩擦力对木板不做功。则木板对木块的摩擦力和木块对木板的摩擦力这对相互作用力做功的代数和为负数，并非始终为零。故B错误；
C．设燃气总质量为，火箭（不含燃料）质量为，燃气的喷气速度大小为，火箭最终速度大小为，根据动量守恒定律可知
解得火箭的最终飞行速度为
可知火箭喷出的燃料的速度越大、燃料与火箭的质量比越大，火箭获得的最终飞行速度越大，选项没有考虑燃料的质量影响。故C错误；
D．重力方向是竖直向下的，地球由于自转的影响，指向地心的万有引力，除了提供物体的重力外还要提供地面物体随地球自转而做圆周运动的向心力。故地面上的物体受到的重力并非总是指向地心的，只有赤道和两极的位置重力才指向地心。故D正确。
故选D。
2. 甲、乙两辆汽车在同一平直公路上同向行驶，其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在 t2时刻并排行驶，下列说法正确的选项是（ ）
A. t1时刻甲车在乙车的前方
B. t1~t2时段甲车运动的平均速度
C. 甲车一直做匀加速直线运动
D. t1~t2时段乙车的加速度逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知在t1~t2时间内，甲车的位移小于乙车的位移，因为两车在t2时刻并排行驶，所以在t1时刻甲车在前，乙车在后，故A正确；
B．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，知在t1~t2时段甲车运动的平均速度
故B错误；
C．根据v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，甲车的加速度逐渐增大，故C错误；
D．根据v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知，t1~t2时段乙车的加速度逐渐减小，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，有一条宽度为800m的小河自西向东流淌，水流速度为v0，各点到较近河岸的距离为，与之间的关系为 （均采用国际单位）。让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船相对于河水的速度恒为下列说法正确的选项是（ ）
A. 小船在水中做类平抛运动
B. 小船到达北岸时位移大小为
C. 小船刚到达北岸时，相对于河岸的速度大小为5m/s
D. 小船在行驶过程中，水流一直对小船做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A．小船的运动可以分解为垂直于河岸的速度为的匀速直线运动，则有
和沿水流的分运动，由于沿水流方向上有
解得
可知，沿水流方向上的分速度与时间成正比，即加速度大小为
由于为各点到较近河岸的距离，即沿水流方向做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，可知，小船先做类平抛运动，后做类斜抛运动，故A错误；
B．小船到达河中央前做类平抛运动，则有
，
小船到达北岸时位移大小为
解得
故B正确；
C．小船先做类平抛运动，后做类斜抛运动，根据对称性可知，小船刚到达北岸时，沿水流方向的分速度恰好等于0，则相对于河岸的速度大小为，方向垂直于河岸，故C错误；
D．根据上述可知，沿水流方向做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即小船在行驶过程中，水流对小船先做正功后做负功，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，某煤矿有一水平放置的传送带，已知传动带的运行速度为 v0=0.5m/s，开采出的煤块以50kg/s 的流量(即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上)垂直落在传送带上，并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动，电动机的功率应该增加（ ）

A. 500WB. 25WC. 12.5WD. 50W
【答案】C
【解析】
【详解】每秒钟内落到传送带上煤块都将获得与传送带相等的速度，由动量定理可得
解得
煤块受到的摩擦力由传送带提供，则电动机对传送带应增加的牵引力为
电动机应增加的功率为
故选C。
5. 银河系中大多数恒星都是双星体，有些双星，由于距离小于洛希极限，在引力的作用下会有部分物质从某一颗恒星流向另一颗恒星。如图所示，初始时刻甲、乙两星(可视为质点)均做匀速圆周运动。某一时刻，乙星释放了部分物质，若乙星释放的物质被甲星全部吸收，且两星之间的距离在一定时间内保持不变，两星球的总质量也不变，则下列说法正确的选项是（ ）
A. 乙星运动的轨道半径保持不变
B. 乙星运动的角速度保持不变
C. 乙星运动线速度大小保持不变
D. 乙星运动的向心加速度大小保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．设甲星的质量为，轨道半径为，乙星的质量为，轨道半径为，则有
可得
由于乙星的质量变小，甲星的质量变大，且两星之间的距离不变，则乙星运动的轨道半径变大，甲星运动的轨道半径变小，故A错误；
BCD．设两星之间的距离为，两星角速度为，则甲星有
对乙星有
又因为
联立解得
因为两星之间的距离在一定时间内保持不变，两星球的总质量也不变，则两星的角速度不变；根据
，
由于乙星运动的轨道半径变大，则乙星运动的线速度变大，乙星运动的向心加速度变大，故B正确，CD错误。
故选B。
6. 从地面竖直向上抛出一小球(可视为质点)，其机械能 EA等于动能与重力势能 Ep之和。以地面为零势能参考面，该小球的机械能和重力势能随它离开地面的高度h的变化如图所示，g=10m/s²， 由图中数据可知（ ）
A. 小球的质量为1.6kg
B. h=2m时，小球的动能
C. 整个运动过程中小球的机械能守恒
D. 从地面至h=5m，小球的动能减少100J
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图知，h=5m时
Ep=80J
由Ep=mgh得
m=1.6kg
故A正确；
C．0-5m的过程，根据功能关系可知
解得物体上升过程中所受阻力大小为
故整个运动过程中小球的机械能不守恒，故C错误；
B．由动能定理可知h=2m时
解得小球的动能
故B错误；
D．从地面至h=5m，由动能定理可知
所以小球的动能减少100J，故D正确。
故选AD。
7. 如图甲所示，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知，电荷量分别为 的点电荷场源，滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示，P点是图线最低点，虚线AB是图像在x=1m处的切线，下列说法正确的选项是（ ）
A. 滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5N
B. 两场源电荷均带负电，且|Q1|>|Q2|
C. 滑块向右运动过程中，速度始终减小
D. 滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A．Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小，滑块在 x=3m处所受电场力为0，所受合外力
故A错误；
B．在x=3m处电场力为0，电场强度为0，则
由于，所以
滑块在x=3m处电势能最低，因为滑块带负电，所以x=3m处的电势最高，两场源电荷均带负电，故B正确；
C．滑块在x=1m处所受电场力大小为
所以在处，滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反，电场力大于摩擦力，则滑块加速运动，故C错误；
D．滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等，根据能量守恒定律，若滑块能够经过x=4m处，则应满足
由
，
根据题中数据可知实际情况并满足上式，所以滑块一定可以经过x=4m处的位置，故D正确。
故选BD。
8. 如图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为5m的弧形槽，弧形槽与水平面之间平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点）从距离水平面高度为h的A点由静止下滑，之后被轻质弹簧反向弹出。不计一切摩擦，碰撞过程中无能量损失，重力加速度为g，下列说法正确的选项是（ ）
A. 弹簧获得的最大弹性势能为
B. 滑块沿弧形槽上升的最大高度为
C. 滑块第二次离开弧形槽后，不可能和弹簧发生作用
D. 滑块沿弧形槽下滑过程中，二者构成的系统既满足动量守恒也满足机械能守恒
【答案】AB
【解析】
【详解】A．滑块沿弧槽下滑过程中，滑块、弧槽组成的系统在水平方向不受力，水平方向满足动量守恒，设滑块下滑到达底端时，滑块的速度大小为v1，弧槽的速度v2，则有
mv1=5mv2
滑块沿弧槽下滑过程中，滑块、弧槽组成的系统满足机械能守恒，则有
联立解得
，
滑块压缩弹簧时，当速度变为零时，弹簧弹性势能最大，则有
故A正确；
B．根据系统机械能守恒可知，滑块离开弹簧向左的速速度大小也为v1，滑块滑上凹槽的过程，当滑块上升至最高点时两者具有共同的水平速度，根据系统水平方方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒
可得滑块沿弧槽上升可得滑块沿圆弧上升的最大高度为
故B正确；
C．丛滑块滑上弧槽到再一次离开弧槽过程，设再一次离开时滑块的速度大小为v3，弧槽的速度大小为v4，根据系统水平动量守恒可得
根据系统机械能能守恒可得
解得
或
当时
当时
由于，所以舍去。
由于滑块第二次离开弧形槽后滑块的速度不为零，所以滑块可能和弹簧发生作用，故C错误；
D．滑块沿弧槽下滑过程中，滑块在竖直方向有加速度，弧槽在竖直方向没有加速度，滑块、弧槽组成的系统在竖直方向的合外力不为零，故滑块、弧槽组成的系统动量不守恒，但只有重力做功，机械能守恒，故D错误。
故选AB。
三、非选择题
9. 某同学为了研究半径相同的两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系，设计了如图所示的实验装置，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。
步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上某固定位置由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均上位置P；
步骤2：把小球B轻放在斜槽末端边缘，让小球A从相同位置由静止滚下，与小球B发生碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N；
步骤3：用刻度尺分别测量线段MP、ON的长度，记为x1、x2。已知小球A、B的质量分别为为m1、m2。
（1）实验中必须满足的条件是______。
A．斜槽轨道应当尽量光滑以减小实验误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止释放
D．两球的质量必须相等
（2）为了验证碰撞前后A、B两球构成的系统动量是否守恒，需要检验表达式______（用题中已知物理量表示）在实验误差范围内是否成立。
（3）该同学在进行完成步骤1后即将开展步骤2前，突然发现斜槽末端稍向上倾斜，于是将它调至水平，并使调整后的斜槽末端离地面高度与原来相同，再将小球A从挡板处静止释放，完成步骤2。若调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化忽略不计，用该同学调整斜槽末端后步骤2的测量数据与调整前步骤1的测量数据进行对比，可知碰撞前A球的动量______（选填“大于”“等于”或“小于”）碰后A、B两球的总动量。
【答案】 ①. BC##CB ②. ③. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]A．只要使小球A每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，斜槽的粗糙程度不会造成实验误差，故A错误；
B．为了保证小球抛出做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，故B正确；
C．实验时，为了保持每次碰撞前瞬间小球A的速度相同，小球A每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，故C正确；
D．为了验证系统动量守恒，需要保证两球都飞出落地，根据碰撞特征可知，需要A球质量大于B球质量。故D错误。
故选BC。
（2）[2]碰撞后，为A球的落点位置，为B球的落点位置。根据动量守恒条件可知
平抛过程中A、B两球下落时间与A单独下落的时间均相同，为，则上式左右两边同乘，得
根据图中的距离关系得
移项整理得
代入题中数据得，只要验证
成立，则证明A、B碰撞过程中系统动量守恒。
（3）[3]根据图中装置可知，因为斜槽末端稍向上倾斜，则最初释放位置的挡板比斜槽水平时偏低，则到达斜槽末端时速度偏小，且因为斜槽末端不水平，导致速度的水平分量减小，则其水平位移也偏小，则有
即碰撞前A球的动量小于碰后A、B两球的总动量。
10. 某同学采用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材如下：
①干电池一节(电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω)；
②电压表 V(量程为0~3 V，内阻约为5kΩ)；
③电流表 A(量程为0~0.6A，内阻约为0.3Ω)；
④滑动变阻器(最大阻值为20Ω)；
⑤开关、导线若干。
（1）根据甲图设计的电路，将乙图中的器材连成实验电路_________。

（2）完成实验操作后，需要分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的 U-I图像；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是下列选项中的______。

（3）为减小由于电表引起的实验误差，本实验可以采取的措施是______。
A．采用量程更大的电流表
B．采用阻值更大的滑动变阻器
C．将电流表改接在甲图中的c、d节点之间
D．采用内阻更大的电压表
【答案】 ①. ②. B ③. D
【解析】
【详解】（1）[1]根据甲图设计的电路，将乙图中的器材连成实验电路如图所示。

（2）[2]由于电压表的分流作用，在相同路端电压下，电流表测量的电流值小于流经电源的电流，则内电阻测量值为电源和电压表并联后总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，当电压是零时，电压表的内阻对测量没有影响，实线与虚线重合，可知ACD错误，B正确。
故选B。
（3）[3] A．采用量程更大的电流表，则有电流表的读数会产生大的误差，会使实验误差更大，A错误；
B．采用阻值更大的滑动变阻器，会在实验时不便于调节电路中电流的变化，会产生更大的误差，B错误；
C．将电流表改接在甲图中的c、d节点之间，则电流表是外接，可知电流表的分压作用使内阻测量的误差很大，C错误；
D．由于电压表的分流作用产生误差，为减小电压表的内阻引起的实验误差，在电压表的量程不变的情况下，本实验可以采取的措施是采用内阻更大的电压表，D正确。
故选D。
11. 如图所示装置由“加速器”和“平移器”构成。平移器由左右两对水平放置、间距为2d的平行金属板构成。两平行金属板间的电压大小均为 电场方向相反，极板长度均为2d，极板间距均为d。初速度为零、质量为m、电荷量为+q的粒子经过电压为U₀的加速器后，沿着第一对平行金属板的下极 加速器板沿水平方向射入，粒子最终打到右侧的荧光屏上。平行板外的电场以及粒子的重力均忽略不计。
（1）求粒子离开第一对平行金属板时偏转位移y₁大小；
（2）通过调节“平移器”的电压可以改变粒子到达荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时“平移器”的电压
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在加速电场中，由动能定理可得
粒子经过第一对平行金属板的过程中竖直方向的位移
粒子在平行金属板间的加速度
粒子穿过第一对金属板所用时间
联立求得
（2）当粒子沿着第二对上方金属板右侧边沿射出时，粒子竖直方向平移量最大，此时几何关系满足
通过每一对平行金属板所用时间
两对平行金属板内场强方向相反，根据对称性可得
在两偏转电场中间无电场空间处，水平方向匀速直线运动所用时间
竖直方向也是匀速直线运动
以上各式联立求得
12. 如图所示, 长为的水平传送带以v=4m/s的速度逆时针匀速转动，紧靠传送带 P、Q两端各静止一个滑块B 和 C，在距离传送带左端 d=0.5m的水平面上放置一竖直固定挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角θ=37°且足够长的粗糙倾斜轨道，斜面底端与传送带Q端平滑连接。现从距离斜面底端处由静止释放一滑块A，一段时间后滑块A与B发生碰撞，碰撞时间忽略不计，碰撞后B滑上传送带，A 被取走，已知滑块A、B、C的质量均为 1kg，滑块 B、C与传送带之间以及与水平面之间的动摩擦因数均为μ1=0.2，滑块A 与斜面之间的动摩擦因数μ2=0.25，滑块之间的碰撞均为弹性正碰，所有物块均可视为质点，求:
（1）滑块B与C第一次碰撞前，滑块 B在传送带上运动时相对于传送带的位移大小；
（2）整个过程中，滑块C与挡板碰撞的次数；
（3）整个过程中，滑块 B在传送带 P、Q两端之间做往复运动的总路程。

【答案】（1）4m；（2）4；（3）25m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿定律可知，滑块A在斜面上运动时加速度大小为
匀变速直线运动规律，解得滑块A运动至斜面底端过程中时速度大小为
解得
由于斜面与传送带之间平滑连接，且滑块A、B质量相等，滑块A、B发生弹性碰撞后，由动量守恒定律和机械能守恒定律可知
，
滑块B的速度变为
水平向左。
滑块B在传送带上先向左做匀减速直线运动，直至与传送带共速，匀减速直线运动位移大小为
解得
由于，因此滑块B在传送带上还要继续向左做匀速直线运动，到达P端时，滑块B的速度大小为v，水平向左。
滑块B在传送带上做匀减速直线运动时与传送带之间存在相对运动，相对位移大小为
解得
（2）在P端，滑块B与C发生弹性碰撞，交换速度后滑块C的速度大小为v，水平向左。
滑块C与挡板发生第一次碰撞后，滑块B从P端滑上传送带时速度大小v1，水平向右，对于滑块C，根据动能定理有
由于，因此根据滑块在水平传送带上的运动规律可知，滑块B从P端离开传送带时的速度大小也是v1，水平向左。滑块B、C碰撞后交换速度。滑块C与挡板发生第二次碰撞后，滑块B从P端滑上传送带时速度大小为v2，水平向右，根据动能定理有
即
设第n次碰撞后，滑块C到达P端时的速度为vn，以此类推有
当时，说明滑块C与挡板总计发生了n次碰撞，故
解得
n=4次
（3）滑块C与挡板发生第n次碰撞后，滑块B在传送带上做往复运动的运动路程为
因此整个过程中，滑块B在P、Q两端之间做往复运动的总路程为
当时，解得
四．选考题
13. 下列说法正确的是（ ）
A. 若做简谐运动的弹簧振子的周期为T，振子动能大小的变化周期为0.5T
B. 若某一物体运动过程中沿运动方向的合外力F与位移x之间满足关系，说明该物体可能做简谐运动
C. 与超声波相比，在相同条件下，频率较低的次声波更加容易发生明显衍射
D. 根据折射率的计算式，与光的折射进行类比可知，超声波在真空中的传播速度比超声波在水中的传播速度更快
E. 可以通过偏振现象区分横波与纵波
【答案】ACE
【解析】
【详解】A．由于动能没有方向，故动能改变周期为0.5T，故A正确；
B．若某一物体运动过程中沿运动方向的合外力F与位移x之间满足关系，说明该物体可能做简谐运动，故B错误；
C．波长越长越容易发生衍射，由可知在相同条件下，频率低的声波比频率高的声波更容易发生明显的衍射现象，故C正确；
D．超声波在真空中的传播速度比超声波在水中的传播速度小，故D错误；
E．偏振是横波的特性，纵波没有偏振现象，故可以通过偏振现象区分横波与纵波，故E正确。
故选ACE。
14. 半径为R的半圆形玻璃砖如图所示放置，AB面水平，O为圆心。一束单色光恰好与水平面成θ=37°照射到AB面上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的E点（图中未画出），将入射点由D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的E点，不考虑光在圆弧面上的反射，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）玻璃砖对光的折射率n；
（2）C点离地面的高度h。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）作出光路图如图所示，由几何关系可知，光在点的入射角为

设处折射角为，根据几何关系
因此，玻璃砖对光的折射率
（2）根据光路可逆原理，可知光在点的折射角也为
设点离地面高度为，根据题意有
根据几何关系有
解得