四川省内江市2021届高三上学期理综物理第一次模拟考试试卷

试卷更新日期：2021-02-02 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示，是某游乐园的标志性设施一一摩天轮。某同学乘坐该摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A、当摩天轮运动到最低点时，该同学处于完全失重状态 B、由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力做功为0 C、由最高点到最低点的过程中，该同学受到的重力的功率一直为0 D、由最高点到最低点的过程中，该同学受到的合外力的冲量为0

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2. 一个做匀加速直线运动的质点，先后经过 $a 、 b$ 两个位置时的速度分别为 $v_{0}$ 和 $9 v_{0}$ ，从a到b的时间为 $t_{0}$ ，则下列判断中正确的是（）

A、经过 $a 、 b$ 中点的速度为 $\sqrt{41} v_{0}$ B、质点的加速度为 $\frac{5 v_{0}}{t_{0}}$ C、前 $\frac{1}{2}$ 时间内通过的位移比后 $\frac{1}{2}$ 时间内通过的位移少 $\frac{1}{2} v_{0} t_{0}$ D、通过前 $\frac{1}{2}$ 位移所需的时间是后 $\frac{1}{2}$ 位移所需时间的2倍

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3. 如图，是石拱桥的简化示意图。它是用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中，第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。石块间的摩擦力忽略不计，则第1、3石块间的作用力和第1、2石块间的作用力大小之比为（）

A、 $\frac{1}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ D、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$

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4. 一质量为M的烟花斜飞到空中，到达最高点时的速度为 $v_{0}$ ，此时烟花炸裂成沿 $v_{0}$ 直线上的两块(损失的炸药质量不计) ，两块的速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力。向前一块的质量为m，向前一块的速度大小为（）

A、 $\frac{2 M}{M - m} v_{0}$ B、 $\frac{M}{M - m} v_{0}$ C、 $\frac{M}{2 m - M} v_{0}$ D、 $\frac{2 M}{2 m - M} v_{0}$

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5. 2020年6月23日9时43分，“北斗三号”系统最后一颗全球组网卫星发射成功.所有30颗“北斗三号”卫星已全部转人长期管理模式，标志着我国“北斗卫星”导航系统向全球组网又迈出重要一步。如图，“北斗三号”系统包括中圆卫星c(周期约为 $12h$ )、同步卫星a(周期约为 $24h$ )和倾斜卫星b(周期约为 $24h$ )。下列说法正确的是（）

A、中圆卫星的动能等于同步卫星的动能 B、中圆卫星的线速度小于同步卫星的线速度 C、中圆卫星和同步卫星的轨道半径之比约为 $1 ： \sqrt[3]{4}$ D、中圆卫星的重力势能与倾斜卫星的重力势能之比大于1

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二、多选题

6. 如图所示，质量为 $M = 3kg$ 的木块放在平台的右端，该平台到地面的高度为 $h = 0 .45m$ ，木块与平台间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ 。现有质量为 $m = 1 kg$ 的小松鼠，从地面上离平台水平距离为 $x = 1.2 m$ 处跳上平台，恰好沿水平方向抱住木块并与木块一起向左滑行。小松鼠抱住木块的时间极短，小松鼠与木块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、在小松鼠起跳后，空中运动的时间为 $0 .3s$ B、木块在水平台上向左滑行的距离为 $2 .5m$ C、在小松鼠抱住木块的极短时间内，它损失的机械能为 $7 .5J$ D、在小松鼠抱住木块的极短时间内，小松鼠与木块组成的系统机械能守恒

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7. 如图为一可视为质点的运动员进行3米板跳水训练的场景图在某次跳水过程中运动员的 $v - t$ 图象如右图所示，在 $t = 0$ 时是其向上起跳的瞬间，此时跳板回到平衡位置， $t_{3} = 5.5 t_{1}$ ，不计空气阻力，重力加速度 $g = {10m/s}^{2}$ 。则下列判断正确的是（）

A、运动员离开跳板后，在空中运动的总路程为 $3 .75m$ B、运动员入水时的速度大小为 $\frac{2 \sqrt{30}}{3} m/s$ C、运动员在空中向下运动的时间为 $\frac{3 \sqrt{30}}{2} s$ D、运动员入水的深度为 $\frac{27}{16} m$

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8. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，自然长度等于AB。弹性绳跨过由固定轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆，初始时弹性绳ABC在一条水平线上，小球从C点由静止释放，当滑到E点时速度恰好为零，已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为 $\frac{m g}{2}$ ，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、对于由弹性绳和小球组成的系统，在CD阶段损失的机械能小于在DE阶段损失的机械能 B、小球从C到E克服弹性绳弹力做功 $\frac{3}{4} m g h$ C、在E点给小球一个竖直向上的速度 $\sqrt{g h}$ 小球恰好能回到C点 D、若只把小球质量变为2m，则小球从C点由静止开始运动，到达E点时的速度大小为 $\sqrt{2 g h}$

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9. 下列说法正确的是（）

A、对气体做功可以改变其内能 B、所有晶体都有固定的熔点，且都表现为各向异性 C、布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒的碰撞作用不平衡造成的 D、荷叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 E、在分子间作用力减小的过程中，其分子势能一定越来越大

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10. 一列简谐横波沿直线传播，在传播方向上相距 $2 .1m$ 的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示。若波从a向b传播，则下列说法正确的是（）

A、该波与一列频率为 $4Hz$ 的波相遇时，可能会形成稳定的干涉图样 B、该波中各质点振动的振幅均为 $10 cm$ C、该波的波长可能是 $2 .8 m$ D、该波由a传播到b一定历时 $11 s$ E、该波的波速可能是 $0.3 m/s$

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三、实验题

11. 某同学采用如图甲所示的竖直实验装置图，来探究共点力的平衡条件。其中，弹簧测力计A固定于P点，下端用细线悬挂一个重物M，用一端固定于细线上O点的弹簧测力计B水平向左拉细线，使结点O静止于图中位置，则：

(1)、下列实验操作中，属于必要的实验操作是______；

A、手拉弹簧测力计B的方向可以与板面不平行 B、弹簧测力计使用前需要调零 C、用弹簧测力计测量出重物的重力 D、改变弹簧测力计B拉力的大小，进行多次实验，每次都要使结点O静止在同一位置

(2)、在实验中，弹簧测力计B的示数为 $F_{1} = 2.50 N$ ，弹簧测力计A的示数如图乙所示，在图丙的坐标纸上，已画出了两个分力 $F_{1} 、 F_{2}$ 的方向。请选用合适的标度，作出两个分力 $F_{1} 、 F_{2}$ 的合力，并用刻度尺测出两个分力的合力大小约为N。然后，将分力 $F_{1} 、 F_{2}$ 的合力与重物的重力进行比较，多次实验即可得出共点力的平衡条件。

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12. 如图甲所示，是“探究加速度与物体受力和质量的关系”的实验装置。部分实验步骤如下：
⑴将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，有定滑轮的一端伸出桌面，并将电火花计时器固定在木板的另一端，并接好电源；

⑵将力传感器固定在木板上的小车前端，然后，通过--轻细线跨过定滑轮与砂桶连接在一起，并在小车另一端固定一条光滑的纸带，同时将纸带穿过电火花计时器的限位孔；

⑶保证小车的质量不变，先往砂桶中添上适当的砂后接通电源，将小车由靠近电火花计时器处由静止释放，打出一条纸带，并记下此时力传感器的示数F，通过打出的纸带计算出小车运动的加速度a；

⑷再在砂桶中添加适当的砂，换用新的纸带，重复步骤(3)，得到多组 $F 、 a$ 数据，并作出小车运动的 $a - F$ 图像。则：

①实验中，若F要作为小车受到的合外力，那么，缺少了一个重要的步骤是；

②为了使实验结果更加准确或合理，下列说法中正确或必须的是；(填正确答案标号)

A．实验中必须满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M

B．实验前可将小车由木板上任意位置释放，然后再接通电源

C．实验中应通过调节定滑轮的高度使细线与木板平面平行

D．实验中为了测出小车所受的合力应测出砂和砂桶的总质量m

③如图乙所示，为某次实验得到的一纸带，打出的每5个点作为一个计数点，其中， $A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F$ 为计数点，只测出了计数点 $A B$ 和 $E F$ 间的距离，所用电源的频率为 $50Hz$ ，则由纸带数据测得小车运动的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ (保留两位有效数字)；

④如图丙所示，是根据实验测得的多组 $a 、 F$ 数据做出的 $a - F$ 图像，由图可知，小车和力传感器的总质量m为kg，小车与木板间的滑动摩擦力为N。

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四、解答题

13. 如图所示，质量为m的物块P和质量为2m的物块Q均静止在光滑的水平面上，物块Q的左侧与一轻弹簧连接。现给物块P一个水平向右的冲量I，经过一段时间后物块P与弹簧发生相互作用，且物块P与弹簧最终分离。整个过程中无机械能损失且弹簧始终在弹性限度以内。求：

(1)、弹簧的最大弹性势能；

(2)、物块P的最小速度和物块Q的最大速度。

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14. 如图所示，质量为 $m_{1} = 1 kg$ 的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.5$ ，其右端有一固定的、光滑的半径 $R = 0.4 m$ 的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与圆弧面的最低点等高，长木板的左侧有一个同样的固定的圆弧轨道，长木板左端与左侧圆弧轨道的右端相距 $x_{0} = 1 m$ 。现有质量为 $m_{2} = 2 m_{1}$ 的小滑块从距长木板右端 $x = 2 m$ 处，以 $v_{0} = 10 m/s$ 的初速度开始向右运动，小滑块与长木板间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.9$ ，重力加速度取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、小滑块 $m_{2}$ 第一次离开右侧圆弧轨道后还能上升的最大高度；

(2)、为了使 $m_{2}$ 不从 $m_{1}$ 上滑下， $m_{1}$ 的最短长；

(3)、若长木板长度取第(2)问中的最短长度，在整个运动过程中，小滑块 $m_{2}$ 与长木板m₁之间所产生的摩擦热。

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15. 如图所示，一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的长玻璃管，竖直插入足够大的水银槽中并固定，管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭一段长 $L = 80 cm$ 的气体，气体的热力学温度 $T_{1} = 300 K$ 。现在活塞上缓慢加人细沙，直到活塞下降 $1 0cm$ 为止，外界大气压强 $P_{0} = 75 cmHg$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(i)活塞下降10cm时，封闭气体的压强；

(ii)保持加入的细沙的质量不变，对封闭气体缓慢加热，当活塞回到原来位置时，封闭气体的热力学温度。

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16. 如图所示，三角形 $A B C$ 是横截面为直角三角形的三棱镜，其中 $∠ A = 60 ° ， A B$ 长度为 $20cm$ 。一束单色光从 $A C$ 边上的D点射入棱镜，入射角为 $45 °$ ，进入棱镜后折射到 $B C$ 边的中点，D、C两点间距离为 $1 0cm$ 。光在真空中的速度 $C = 3 \times 10^{8} m/s$ 。求：

(i)三棱镜材料对这束单色光的折射率；

(ii)光线从AC边射入到第一次从三棱镜射出所经历的时间。

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