東莞市石龍中學(xué)2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量自查試卷高三物理一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對得4分，選錯得0分。）1.核電池壽命長，經(jīng)常應(yīng)用在航天領(lǐng)域。某核電池其能量來自钚發(fā)生的衰變，反應(yīng)方程式為。下列說法正確的是（）A.該衰變β衰變B.X中質(zhì)子數(shù)為2C.環(huán)境溫度升高可以加快钚核的衰變D.若一次衰變過程中的質(zhì)量虧損為，則該過程放出的核能為【答案】B【解析】【詳解】AB．由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為，質(zhì)子數(shù)為2，該衰變?yōu)棣了プ儯蔄錯誤，B正確；C．半衰期不受溫度壓強影響，故C錯誤；D．若一次衰變過程中的質(zhì)量虧損為，則該過程放出的核能應(yīng)為，故D錯誤。故選B。2.如圖甲所示，一只小貓飯后來到池塘邊散步，之前停留在池塘邊的一條小魚看到小貓后，從靜止快速沿直線游離池塘邊緣，全過程中小魚的圖像如圖乙所示。關(guān)于小魚的整個運動過程，下列說法正確的是（）A.時刻小魚離池塘邊緣最近 B.時刻小魚受到的合力為0C.在內(nèi)，小魚的加速度與速度方向相同 D.小魚在內(nèi)和內(nèi)的加速度方向相同【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)v-t圖像與時間軸所圍面積表示位移，知0～t4內(nèi)小魚的位移最大，離池塘邊緣最遠(yuǎn)，故A錯誤；B．v-t圖像的斜率表示加速度，t4時刻圖像的斜率不為0，則小魚受到的合力不為0，故B錯誤；C．在t4～t5內(nèi)，小魚做勻加速直線運動，小魚的加速度與速度方向相同，故C正確；D．0～t1內(nèi)圖像的斜率為正，t3～t5內(nèi)圖像的斜率為負(fù)，則小魚在0～t1內(nèi)的加速度方向與t3～t5內(nèi)的加速度方向相反，故D錯誤。故選C。3.升降機箱內(nèi)底部放一個質(zhì)量為m的物體，當(dāng)箱從高空某處以初速度下落時，其速度-時間圖象如圖乙所示，以下說法正確的是（）A.內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力保持不變 B.內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力可能為0C.物體在時間內(nèi)處于失重狀態(tài) D.物體在時間內(nèi)處于超重狀態(tài)【答案】D【解析】【詳解】在v-t圖中，圖線切線的斜率表示物體速度變化的快慢，即物體的加速度，由圖可知，在0～t1時間內(nèi)物體的加速度逐漸減小。向下做加速度減小的減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律內(nèi)箱內(nèi)底對物體的支持力逐漸減小，不可能為零。故選D。4.如圖所示，質(zhì)量為m小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（）A.0 B.大小為g，方向豎直向下C.大小為，方向垂直木板向下 D.大小為，方向水平向右【答案】C【解析】【詳解】木板撤去前，小球處于平衡態(tài)，受重力、支持力和彈簧的拉力，如圖根據(jù)共點力平衡條件，有，解得，木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不變，合力等于支持力N，方向與N反向，故加速度為方向垂直木板向下。故C正確，ABD錯誤。故選C。5.在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向拋出兩小球A和B，其運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，兩球在空中P點相遇，則（）A.應(yīng)先拋出A球 B.應(yīng)先拋出B球C.相遇時A球速率小于B球速率 D.拋出時A球的初速度大于B球的初速度【答案】D【解析】【詳解】AB．由于相遇時A、B做平拋運動的豎直位移h相同，由可知兩球下落時間相同，兩球應(yīng)同時拋出，故AB錯誤；CD．根據(jù)以上分析A、B做平拋運動的時間相同，但xA>xB由于水平方向做勻速直線運動，則vAx>vBx相遇時則相遇時A球速率大于B球速率，故C錯誤、故D正確。故選D。6.如題圖，起重機將一半徑為R的圓柱體緩慢吊起，有四根長度均為2R的鋼繩，一端分別固定在圓柱上端圓面邊緣的四個等分點處，另一端匯聚在掛鉤上，四根鋼繩的質(zhì)量忽略不計，圓柱體的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則每根鋼繩的受力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】每根鋼繩的受力大小為F，一端分別固定在圓柱上端圓面邊緣的四個等分點處，故根據(jù)幾何關(guān)系可知解得故選A。7.如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升．夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f．若木塊不滑動，力F的最大值是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)夾子連同木塊一起向上做勻加速運動，且恰好不相對滑動時，力F最大，此時靜摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力．對木塊M，利用牛頓第二定律得2f－Mg＝Ma．同理，對夾子和木塊整體有F－(M＋m)g＝(M＋m)a．聯(lián)立以上兩式解得，選項A正確．二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全得3分，有選錯得0分）8.用表示分子間的距離，表示分子勢能，用表示分子引力與斥力平衡時的分子間距，設(shè)時，，則（）A.當(dāng)時，隨著的增加而增大B.當(dāng)時，隨著r的減小而增大C.當(dāng)時，不隨的變化而變化D.當(dāng)時，最小且最小值為0【答案】AB【解析】【詳解】AC．當(dāng)時分子勢能最小，當(dāng)時分子力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距的增加，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，隨著分子間距的減小，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，因此當(dāng)，隨著的增加而增大，故A正確，C錯誤；B．當(dāng)時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著r的減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，因此當(dāng)時，隨著r的減小而增大，故B正確；D．根據(jù)題意可知，當(dāng)時，，而當(dāng)，且分子間距逐漸增大的過程中，分子勢能逐漸增大，當(dāng)，且分子間距逐漸減小的過程中，分子勢能逐漸增大，因此可知，當(dāng)時，并非最小，且的最小值小于0，故D錯誤。故選AB。9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A.過程中氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B.過程中氣體的壓強減小，氣體分子的數(shù)密度也減小C.過程中分子的平均動能不變D.過程中氣體對外做的功大于過程中外界對氣體做的功【答案】CD【解析】【詳解】A．A→B過程中氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增加，分子對器壁的平均撞擊力增大，A→B在V-T圖像中為過坐標(biāo)原點的直線，為等壓變化，所以單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少，故A錯誤；B．B→C過程中氣體做等容變化，溫度降低，根據(jù)可知，壓強減小，由于體積不變，故氣體分子的數(shù)密度不變，故B錯誤；C．C→A過程中氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，則分子的平均動能不變，故C正確；D．A→B過程中氣體體積變化等于C→A過程中氣體體積變化，C→A過程中氣體平均壓強小于A→B過程中的平均壓強，根據(jù)W=pΔV可知，A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D正確；

故選CD。10.如圖所示，質(zhì)量為的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住。現(xiàn)用一個力拉斜面，使斜面在水平面上。做加速度為的勻加速直線運動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是（）A.斜面和擋板對球的彈力的合力大于B.斜面對球不僅有彈力，而且該彈力是一個定值C.若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零D.若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零【答案】AB【解析】【詳解】BD．小球受到的重mg、斜面的支持力FN1、豎直擋板的水平彈力FN2，設(shè)斜面的傾斜角為α

則豎直方向有因為mg和α不變，所以無論加速度如何變化，F(xiàn)N1不變且不可能為零，故B正確，D錯誤；

C．水平方向有因為FN1sinα≠0若加速度足夠小，豎直擋板的水平彈力不可能為零，故C錯誤；

A．斜面和擋板對球的彈力的合力即為豎直方向的FN1cosα與水平方向的力ma的合成，因此大于ma，故A正確。

故選AB。三、實驗題，共15分。11.某興趣小組“探究小車加速度與合外力的關(guān)系”的實驗裝置如下圖。A為小車（質(zhì)量為M），B為打點計時器，C為裝有沙的沙桶（沙和沙桶的總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長木板，電源頻率為50Hz。（1）下列實驗操作中，正確的是______；A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行B．每次實驗，都要先放開小車，再接通打點計時器C．改變小車的質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力時，應(yīng)將小車后面的紙帶連接好（2）請簡要補充完整平衡摩擦力的操作步驟：用小木板適當(dāng)墊高長木板不帶滑輪的一端，______；（3）為使細(xì)繩對小車的拉力F近似等于沙和沙桶的總重力，需滿足的條件是______；（4）下圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點，相鄰2個計數(shù)點之間有4個點沒有標(biāo)出，測出各計數(shù)點到點之間的距離。則此次實驗中小車運動的加速度大小______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（5）在本實驗中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于沙和沙桶的總重力，已知三位同學(xué)利用實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖中的1、2、3所示。下列分析正確的是______A．出現(xiàn)圖線1的原因可能是平衡摩擦力不充分B．出現(xiàn)圖線2彎曲的原因可能是沙和沙桶的質(zhì)量不合適C．出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦?xí)r長木板的傾斜度過大（6）胡同學(xué)改進(jìn)實驗方案，采用下圖的實驗裝置探究“小車加速度與合外力的關(guān)系”時，是否需要平衡摩擦力？______（選填“需要”或“不需要”）。【答案】①.AD##DA②.輕推小車，直到點跡均勻，小車做勻速運動。③.m＜＜M④.1.0⑤.B⑥.需要【解析】【詳解】（1）[1]A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行，保證小車的合外力方向不變，故A正確；B．為了避免紙帶上出現(xiàn)大量的空白段落，實驗時，應(yīng)該先接通電源，后放開小車，故B錯誤；C．平衡摩擦力質(zhì)量可以約去，所以改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；D．平衡摩擦力是為了平衡斜面對小車的摩擦與打點計時器與紙帶之間的阻力，因此平衡摩擦力時小車后面的紙帶必須連好，故D正確。故選AD。（2）[2]平衡摩擦力的操作步驟：用小木板適當(dāng)墊高長木板不帶滑輪的一端，輕推小車，直到點跡均勻，小車做勻速運動。（3）[3]對小車根據(jù)牛頓第二定律有F=Ma對沙和砂桶同理有mg-F=ma聯(lián)立解得由上式可知只有當(dāng)m＜＜M時F才近似等于mg。（4）[4]相鄰2個計數(shù)點之間有4個點沒有標(biāo)出根據(jù)逐差法可得（5）[5]A．出現(xiàn)圖像1的原因可能是平衡摩擦力時，長木板傾角過大導(dǎo)致沒有施加拉力小車就產(chǎn)生加速度，故A錯誤；B．出現(xiàn)圖像2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，導(dǎo)致小車的合外力不等于砝碼和砝碼盤的重力，故B正確。C．出現(xiàn)圖像3的原因可能是平衡摩擦力時，長木板傾角過小導(dǎo)致施加一定拉力才能使小車產(chǎn)生加速度，故C錯誤。

故選B。（6）[6]胡同學(xué)的實驗方案中，為了使得測力計示數(shù)的2倍等于小車所受合外力，需要平衡摩擦力；四、計算題（本大題共3小題，共39分）12.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸開口向上，用質(zhì)量為、橫截面積為的活塞封閉著長度為的理想氣體，外界大氣壓強為，活塞與汽缸之間的摩擦不計。現(xiàn)在活塞上施加一個豎直向上的拉力，使得活塞緩慢向上移動，并最終靜止在距離汽缸底部的位置，環(huán)境溫度保持不變。重力加速度為。求：（1）未施加向上拉力之前，活塞靜止時缸內(nèi)氣體的壓強；（2）靜止在距離汽缸底部的位置時，拉力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】詳解】（1）對活塞受力分析有解得（2）被封閉氣體做等溫變化，已知、、，根據(jù)玻意耳定律可得可得解得施加拉力后解得13.如圖所示，一水平放置的傳送帶，長為L=4m,上表面距地面高度為h=5m,以一定的速度順時針轉(zhuǎn)動．在傳送帶左端靜止釋放一小物塊（可視為質(zhì)點），經(jīng)一段時間從傳送帶右端水平飛出，落地點距拋出點的水平距離為s=4m,物塊在離開傳送帶前，已經(jīng)傳送帶達(dá)到共同速度．求（1）傳送帶的速度v；（2）動摩擦因數(shù)μ的取值范圍；（3）若μ=0.4,物塊相對傳送帶的位移．【答案】（1）4m/s（2）（3）-2m【解析】【分析】（1）物塊飛離傳送帶后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解傳送帶的速度；（2）假設(shè)物塊在傳送帶上一直加速，求解動摩擦因數(shù)；（3）根據(jù)加速度求解物塊與傳送帶共速時用的時間，根據(jù)位移公式求解物塊相對傳送帶的位移.【詳解】（1）由h=gt2可得S=vt（2）可能情況：物塊先勻加速再勻速或物塊一直勻加速；假設(shè)物塊一直勻加速V2=2aLa=2m/s2μmg=maμ=0.2所以μ的取值范圍μ≥0.2（3）若μ=0.4，則μmg=ma′解得a′=4m/s2物塊的位移傳送帶的位移x2=vt1=4m物塊相對傳送帶的位移?x=x1-x2=-2m方向：向左14.如圖所示，厚0.2m、長為3m的木板AB靜止在粗糙水平地面上，C為其中點，木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，木板右端靜止放置一個小物塊（可看成質(zhì)點），它與木板CB部分的動摩擦因數(shù)μ2=0.3。已知木板和小物塊的質(zhì)量均為2kg，重力加速度g取10m/s2，現(xiàn)對木板施加一個水平向右的恒力F。（1）為使小物塊與木板保持相對靜止，求恒力的最大值Fm；（2）當(dāng)F=22N時，小物塊多長時間滑到木板中點C；（3）接第（2）問，當(dāng)小物塊到達(dá)C點時撤去F，求小物塊落地時與木極A端的距離。【答案】（1