四川省瀘縣2023-2024學(xué)年高三物理上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試?yán)砭C試題含解析

高2021級(jí)高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試?yán)砜凭C合試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．考試時(shí)間150分鐘，滿分300二．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)的得0分。1.1918年盧瑟福任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任時(shí)，用粒子轟擊氮原子核，注意到在使用粒子轟擊氮?dú)鈺r(shí)他的閃光探測(cè)器記錄到氫核的跡象，從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，若該反應(yīng)方程為：，則A和Z分別為A.16、8 B.17、8 C.16、9 D.17、9【答案】B【解析】【詳解】核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒即：2+7=1+Z、4+14=1+A解得：A=17，Z=8．ACD.由上分析可知A=17，Z=8．ACD錯(cuò)誤，B.由上分析可知A=17，Z=8．B正確．2.2021年夏季，河南鄭州突如其來(lái)的洪澇災(zāi)害造成路面塌陷、橋梁垮塌，一汽車行駛中不慎陷入泥潭，天無(wú)絕人之路，碰巧在車前方30m處有一棵大樹(shù)，如圖甲所示，司機(jī)拿出后備箱里的繩索一端系在車上，一端系在樹(shù)上，他在繩索中點(diǎn)垂直繩子施加的水平恒力，將繩索中點(diǎn)拉離原位置，如圖乙所示，結(jié)果就把車?yán)顺鰜?lái)。則車被拉出時(shí)繩子對(duì)車的拉力約為（角度很小時(shí)，）（）A.500N B.1000N C.2500N D.5000N【答案】C【解析】【詳解】設(shè)車被拉出時(shí)繩子對(duì)車的拉力大小為T，如圖所示根據(jù)力的合成與分解有根據(jù)幾何關(guān)系可得解得故選C?！军c(diǎn)睛】同一根繩子各處的受力大小相等，選擇恰當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象，對(duì)其分析受力，再根據(jù)力的分解與合成進(jìn)行解答。3.如圖所示，一光滑球體放在三角支架與豎直墻壁之間，三角支架的傾角可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。若緩慢增大支架傾角，三角支架在地面上的位置設(shè)有發(fā)生變化。下列說(shuō)法正確的是（）A.球體受到豎直墻面的支持力變小B.球體受到三角支架的支持力變小C.三角支架受到地面的支持力不變D.三角支架受到地面的摩擦力不變【答案】C【解析】【詳解】AB．以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖由平衡條件可得若緩慢增大支架傾角，則球體受到豎直墻面的支持力變大，球體受到三角支架的支持力變大，故AB錯(cuò)誤；CD．對(duì)三腳架和球整體受力分析系可知，可知豎直方向三角支架受到地面的支持力等于三腳架和球的重力不變，三角支架受到地面的摩擦力等于墻面對(duì)球的支持力變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.2021年5月30日，我國(guó)“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船B攜帶物資與在固定軌道上的空間站A成功交會(huì)對(duì)接，如圖所示，二者對(duì)接前分別在各自的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。若用s、θ分別表示A、B在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)和轉(zhuǎn)過(guò)的角度，則在下列圖像中，可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．對(duì)于弧長(zhǎng)，有而即為圖像的斜率，根據(jù)可得則有由于則可得B圖像的斜率大于A圖像的斜率，A錯(cuò)誤，B正確。CD．根據(jù)故圖像的斜率為，而則有故可得圖像為直線，CD錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，上端與物體A相連，下端與水平地面上的物體B相連，整體都處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的恒力F拉物體A，使之向上一直做加速直線運(yùn)動(dòng)，則從物體A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到物體B剛要離開(kāi)地面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）（）A.物體A的加速度大小不變B.物體A的加速度逐漸變小C.物體A的加速度逐漸變大D.物體A的加速度先逐漸變小后逐漸變大【答案】B【解析】【分析】【詳解】對(duì)物體A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)的過(guò)程，由牛頓第二定律可知?jiǎng)t隨彈力減小，加速度減小；從彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)到B物體將要離地的過(guò)程則隨彈簧彈力的變大，加速度減小，可知整個(gè)過(guò)程中物體A的加速度逐漸變小。故選B。6.某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A.在1s~3s內(nèi)的加速度不變 B.在前2s內(nèi)發(fā)生的位移為零C.在1s末速度方向發(fā)生了改變 D.3s末和5s末的位置相同【答案】AD【解析】【詳解】A．圖線的斜率大小表示速度大小，正負(fù)表示速度方向，由圖可知在1s~3s內(nèi)的加速度大小方向不變。故A正確；B．圖線與t軸圍成面積表示位移，由圖可知在前2s內(nèi)發(fā)生的位移不為零。故B錯(cuò)誤；C．前2s速度方向都為正。故C錯(cuò)誤；D．3~5s內(nèi)，根據(jù)對(duì)稱性得，位移為0，則3s末和5s末的位置相同。故D正確。故選AD。7.如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊A、B用輕彈簧連接并豎直放置，輕繩繞過(guò)分別固定在同一水平面上O、E兩點(diǎn)的定滑輪一端與物塊A相連，另一端與質(zhì)量為m的小球C相連，小球C套在水平固定、粗細(xì)均勻的光滑直桿上。開(kāi)始時(shí)，小球C鎖定在直桿的P點(diǎn)，連接小球的輕繩與水平方向的夾角為，物塊B對(duì)地面的壓力恰好為零。某時(shí)刻解除對(duì)小球C的鎖定，同時(shí)對(duì)小球C施加一個(gè)水平向右、大小為F的恒力，小球C運(yùn)動(dòng)到直桿Q點(diǎn)時(shí)的速度達(dá)到最大，OQ與水平方向的夾角也為θ，D點(diǎn)為P、Q兩點(diǎn)的中點(diǎn)，P、Q兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)，E點(diǎn)在物塊A的正上方，小球C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩始終處于拉直狀態(tài)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。忽略兩定滑輪的大小，已知重力加速度大小為。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球C從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，合外力對(duì)物塊A做的功為零B.小球C從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈力和輕繩的拉力對(duì)物塊A沖量的和為零C.小球C運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)物塊A的速度大小為D.小球C運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)物塊A的加速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．小球C從P點(diǎn)時(shí)物塊A的速度為零；小球C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)物塊A的速度也為零，則該過(guò)程中，合外力對(duì)物塊A做的功為零，選項(xiàng)A正確；B．小球C從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，物塊A的動(dòng)量變化為零，根據(jù)動(dòng)量定理可知，彈簧的彈力和輕繩的拉力以及物塊A的重力對(duì)物塊A沖量的和為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．小球C運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，A回到原來(lái)的位置，則彈簧彈性勢(shì)能不變，設(shè)C的速度為v，則A的速度為vcosθ，由能量關(guān)系解得則物塊A的速度大小為；選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．小球C運(yùn)動(dòng)到直桿Q點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大，則此時(shí)C受合力為零，則對(duì)小球C對(duì)A由牛頓第二定律解得A的加速度選項(xiàng)D正確。故選AD。8.某人最多能提起質(zhì)量為m的物體，如圖，現(xiàn)在他在機(jī)場(chǎng)要把質(zhì)量為M的行李箱通過(guò)傾角為的斜坡拉上水平平臺(tái)，已知行李箱與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g，，下列說(shuō)法正確的是（）A.若在水平面上勻速拉物體，拉力與水平面的夾角為時(shí)拉力最小B.若在斜坡上勻速拉物體，拉力與斜坡的夾角為時(shí)拉力最小C.若水平面上勻速拉物體，拉力F由水平變到豎直方向過(guò)程中，F(xiàn)的功率先減小后增大D.在斜坡上，此人最多能勻速拉動(dòng)質(zhì)量為的物體【答案】AD【解析】【詳解】A．假設(shè)拉力與水平面的夾角，則解得當(dāng)時(shí)F有最小值。故A正確；B．在斜坡上勻速拉物體，假設(shè)拉力與斜坡的夾角為，則解得當(dāng)時(shí)F有最小值。故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)F為水平方向時(shí)當(dāng)F為豎直方向時(shí)故C錯(cuò)誤；D．由B項(xiàng)分析知當(dāng)拉力與斜面成角度時(shí)，拉力有最小值，則當(dāng)某人的拉力達(dá)到最大值mg時(shí)所拉重物達(dá)到最大值，有解得故D正確。故選AD。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)在實(shí)驗(yàn)室找到了拉力傳感器、細(xì)線和小球，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（1）為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)室有同樣大小的木球、鋁球、鐵球，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選_____________。A．木球B．鋁球C．鐵球（2）當(dāng)細(xì)線豎直且小球靜止時(shí)力傳感器的示數(shù)為F1；（3）把小球拉到細(xì)線剛好水平并由靜止釋放，力傳感器的示數(shù)最大值是F2；（4）該實(shí)驗(yàn)_____________（填“需要”、“不需要”）用天平測(cè)量小球的質(zhì)量m；（5）該實(shí)驗(yàn)_____________（填“需要”、“不需要”）測(cè)量細(xì)線的長(zhǎng)度L；（6）當(dāng)表達(dá)式_____________（用題中所給物理量字母或測(cè)量的物理量字母表示）在誤差允許范圍內(nèi)成立時(shí)，機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證?！敬鸢浮竣?C②.不需要③.不需要④.【解析】【詳解】（1）[1]為了減小誤差，小球應(yīng)選密度大的小球，減小空氣阻力的影響，所以應(yīng)選鐵球，C項(xiàng)正確。（4）（5）（6）[2][3][4]不需要測(cè)量細(xì)線的長(zhǎng)度L、小球的質(zhì)量m和小球的直徑d；因?yàn)榧?xì)線豎直且小球靜止時(shí)力傳感器的示數(shù)為，設(shè)小球的質(zhì)量為m把小球拉到細(xì)線剛好水平靜止釋放，小球第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，力傳感器示數(shù)最大是，設(shè)當(dāng)小球第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，細(xì)線到球心的距離為R，如果滿足機(jī)械能守恒根據(jù)向心力公式可得所以細(xì)線的長(zhǎng)度L和小球的質(zhì)量m都不需要測(cè)量，當(dāng)表達(dá)式在誤差允許范圍內(nèi)成立時(shí)，機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。10.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力。B．取5個(gè)相同的鉤碼，把其中4個(gè)都放在小車上，另外一個(gè)懸掛在細(xì)線一端，細(xì)線另一端繞過(guò)定滑輪系在小車上，先接通電源，再放開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)測(cè)量計(jì)算出小車的加速度。C．從小車上取下一個(gè)鉤碼，然后掛在細(xì)線左端鉤碼的下方，接通電源釋放小車，測(cè)量計(jì)算出小車的加速度。以此類推，得到五組小車的加速度a與細(xì)線所掛砝碼重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。D．作出關(guān)系圖像。（1）在本實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是_______（填字母代號(hào)）。A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．平衡摩擦力時(shí)，必須把五個(gè)鉤碼放在小車上C．本實(shí)驗(yàn)鉤碼的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．小車上面鉤碼減少后，需要重新平衡摩擦力（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖2所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為，根據(jù)圖中的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)可求出小車的加速度大小________。（結(jié)果取2位有效數(shù)字）（3）已知實(shí)驗(yàn)中所選用每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)作出的圖像如圖3所示，根據(jù)圖像可知小車的質(zhì)量為_(kāi)__________?！敬鸢浮竣?A②.2.0③.1.5【解析】【分析】【詳解】（1）[1]A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，選項(xiàng)A正確；B．平衡摩擦力時(shí)，不需要把鉤碼放在小車上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．小車上面鉤碼減少后，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．本實(shí)驗(yàn)鉤碼的質(zhì)量可以不用遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。（2）[2]從題圖中所給數(shù)據(jù)可以求得。（3）[3]把鉤碼和小車整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有所以在圖像中斜率表示，根據(jù)圖像解得。11.如圖所示，質(zhì)量mA=3kg的木板A被鎖定在傾角為=37°的光滑斜面的頂端，質(zhì)量為mB=2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B恰能在木板A上勻速下滑．現(xiàn)讓物塊B以v0=10m/s的初速度從木板的上端下滑，同時(shí)解除對(duì)木板A的鎖定，g取10m/s2，斜面足夠長(zhǎng)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）要使物塊B不從木板A上滑落下來(lái)，則木板A的長(zhǎng)度至少為多少？（3）在物塊B不從木板A上滑落的前提下，系統(tǒng)損失的機(jī)械能最多是多少?【答案】（1）0.75（2）5m（3）60J【解析】【詳解】（1）A靜止時(shí)物塊B恰能在木板A上勻速下滑，B受力平衡，有平衡條件可得mBgsin=μmBgcosμ=tan=0.75（2）解除鎖定后，B在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，A做加速，設(shè)A的加速度為a，由牛頓第二定律可得μmBgcos+mAgsin=mAa設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t后A、B速度相等，則v0=att=1s木板A的長(zhǎng)度最小長(zhǎng)度L=v0t-=5m（3）A、B速度相等之前，一直有機(jī)械能損失，A、B速度相等以后A、B一起在光滑前面，上加速下滑，機(jī)械能守恒．故系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為A、B系統(tǒng)的內(nèi)能，由能量守恒得△E=Q=μmBgcos·L代入數(shù)據(jù)可得△E=60J12.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平臺(tái)面M距地面高h(yuǎn)=0.80m，平臺(tái)右端緊接長(zhǎng)度L=5.4m的水平傳送帶NP，A、B兩滑塊的質(zhì)量分別為mA=4kg、mB=2kg，滑塊之間壓著一條輕彈簧(不與兩滑塊栓接)并用一根細(xì)線鎖定，兩者一起在平臺(tái)上以速度v=1m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)；突然，滑塊間的細(xì)線瞬間斷裂，兩滑塊與彈簧脫離，之后A繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，并在靜止的傳送帶上滑行了1.8m，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g=10m/s2，求：(1)細(xì)線斷裂瞬間彈簧釋放的彈性勢(shì)能EP；(2)若在滑塊A沖到傳送帶時(shí)傳送帶立即以速度v1=1m/s逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，求滑塊A與傳送帶系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；(3)若在滑塊A沖到傳送帶時(shí)傳送帶立即以速度v2順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，試討論滑塊A運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x與v2的關(guān)系?(傳送帶兩端的輪子半徑足夠小)【答案】(1)Ep=24J(2)(3)若,;,;【解析】【詳解】(1)設(shè)A、B與彈簧分離瞬間的速度分別為vA、vB，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得:A向N運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：細(xì)線斷裂瞬間彈簧釋放的彈性勢(shì)能為:解得：vA=3m/s，vB=－3m/s，Ep=24J(2)滑塊A在皮帶上向右減速到0后向左加速到與傳送帶共速，之后隨傳送帶向左離開(kāi)，設(shè)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)間為△t滑塊A加速度大小為:由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:滑塊與傳送帶間的相對(duì)滑動(dòng)路程為:在相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱:由以上各式得：(3)設(shè)A平拋初速度為v2，平拋時(shí)間為t，則：得t=0.4s若傳送帶A順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到某一臨界值vm，滑塊A將向右一直加速，直到平拋時(shí)初速度恰為vm,則解得vm=6m/s討論：（1）若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)速度，則A在傳送帶上與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)后，能與傳送帶保持共同速度，平拋初速度等于，水平射程；（2）若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度，則A在傳送帶上向右一直加速運(yùn)動(dòng)，平拋初速度等于vm=6m/s，水平射程．（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，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。[物理——選修3–3]（15分）13.下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)兩分子間距減小到分子間作用力為0時(shí)，其分子勢(shì)能一定最小B.達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)一定具有相同的溫度C.一定質(zhì)量的理想氣體，在發(fā)生絕熱膨脹的過(guò)程中，其分子的平均動(dòng)能一定減小D.一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，僅與固體的性質(zhì)有關(guān)系E.將密閉一定質(zhì)量氣體的容器置于在軌運(yùn)行的宇宙飛船中，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將變?yōu)?【答案】ABC【解析】【詳解】A．當(dāng)兩分子間距減小到分子間作用力為0時(shí)，分子間距為，分子間距小于時(shí)，分子間為斥力，隨距離增大，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，分子間距大于時(shí)，分子間為引力，隨距離減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，則分子間距為時(shí)，分子勢(shì)能最小，故A正確；B．熱傳遞的條件是兩個(gè)系統(tǒng)之間存在溫度差，溫度是否相等是兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡的標(biāo)志，因此達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)一定具有相同的溫度，故B正確；C．一定質(zhì)量的理想氣體，在發(fā)生絕熱膨脹的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功，氣體內(nèi)能減小，溫度降低，分子的平均動(dòng)能一定減小，故C正確；D．一種液體是否浸潤(rùn)某種固體與液體的性質(zhì)和固體的性質(zhì)都有關(guān)，故D錯(cuò)誤；E．氣體的壓強(qiáng)與氣體的重力無(wú)關(guān)，則將密閉一定質(zhì)量氣體的容器置于在軌運(yùn)行的宇宙飛船中，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不變，故E錯(cuò)誤。故選。14.2022年11月17日16時(shí)50分，經(jīng)過(guò)約5.5小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十四號(hào)航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)，航天員陳冬、蔡旭哲已安全返回空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，出艙活動(dòng)取得圓滿成功。航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，在艙內(nèi)的壓強(qiáng)為，溫度為，出艙后溫度變?yōu)?。?）忽略航天服內(nèi)氣體體積的變化，求在艙外時(shí)航天服內(nèi)的壓強(qiáng)；（2）為便于艙外活動(dòng)，宇航員在艙外把航天服內(nèi)的一部分氣體緩慢放出，使氣壓降為（認(rèn)為此時(shí)航天服內(nèi)密閉氣體的體積依然等于出艙前的體積），求航天服內(nèi)剩余氣體與放出氣體的質(zhì)量之比。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）艙內(nèi)溫度在艙外艙內(nèi)壓強(qiáng)設(shè)艙外壓強(qiáng)為，根據(jù)解得（2）假設(shè)把放出的和宇航服內(nèi)的氣體放在一起，總體積為，由理想