攀枝花市名校2023-2024学年高三上学期9月第二次诊断性考试
理科综合物理试题
第Ⅰ卷（选择题 共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 甲、乙同学在同一直道上位移一时间（x-t）图像如图所示。由图可知（ ）
A. 甲始终沿同一方向运动 B. t1时刻，甲的速度最大
C. t1时刻，甲、乙相距最远 D. t2时刻，甲、乙的运动方向相反
2. 我国“祝融号”火星车在火星表面走走停停正常行驶了90多个地球日，其运动轨迹如图中粗实线所示。火星车在图示运动的整个过程中（ ）
A. 平均速度大小可能等于某一位置的瞬时速度大小
B. 在某一位置的瞬时速度大小始终不为零
C. 所受合外力方向始终与运动方向一致
D. 所受合外力大小始终不为零
3. 如图，质量为M的大圆环中间有一立柱，其上串着一个质量为m的球，球和立柱间有摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球在立柱上端由静止释放，若加速下滑，则地面对大圆环的支持力大于
B. 小球在立柱上以一定速度向下运动，若减速下滑，则地面对大圆环的支持力小于
C. 小球在立柱上以一定的速度向上运动，当初速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面
D. 小球在立柱上以一定的速度向上运动，当加速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面
4. 如图，在倾角为的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为和，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变小
D. 若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们间距变大
5. 如图，在跨过光滑定滑轮的轻绳拉动下，木箱从距滑轮很远处沿水平地面向右匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱始终在地面上。则整个过程中拉力F的大小变化情况是（ ）
A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 一直增大
6. 如图所示，质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上，此时，细绳平行于斜面。取（，）。下列说法正确的是（ ）
A. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
B. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
C. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
D. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
7. 如图甲所示，光滑水平面上A、B两物块质量分别为m和M且M>m。A、B两物块间动摩擦因数为μ。如图乙所示，t=0时刻一水平向右恒力F0作用在物块A上，经过t0的时间后，改变方向水平向左作用在物块B上，又持续了t0的时间。已知在整个运动阶段，A、B始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A. t=2t0时两物块速度达到最大
B. 物块A、B先做匀加速，然后再做匀减速，t=2t0时回到出发点
C. 为了使两物块始终相对静止，
D. 若物块A、B在匀加速和匀减速阶段，两物块静摩擦力大小分别为f1、f2，则 f1与f2之和为定值
8. 如图所示，水平传送带以速度匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，时刻P在传送带左端具有速度，P与定滑轮间的绳水平，时刻P离开传送带，不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（ ）
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷（共174分）
注意事项：须用黑色签字笔在答题卡上书写作答，在本试卷上作答，答案无效．
9. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧伸长均在弹性限度内。
（1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0=_______cm，劲度系数k=_______N/m。（结果均保留3位有效数字）
（2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L，以L-L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力影响，得到的图线可能是图丙中的___________。
10. 某研究性学习小组的同学在实验室设计了一套如图甲所示的装置来探究“加速度与力、质量的关系”，图甲中A为小车（车上有槽，可放入砝码），B为打点计时器，C为力传感器（可直接读出绳上的拉力大小），P为小桶（可装入砂子）， M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板，不计细绳与滑轮间的摩擦。由静止释放小车A，通过分析纸带求出小车的加速度。
(1)在平衡小车受到的摩擦力时，小车要连接纸带，________（填“要”或“不”）连接小车前端的细绳和小桶P，接通打点计时器电源，轻推小车，若纸带上打出的点相邻点间的距离逐渐增大，则应移动左侧垫片使木板的倾角略微_______（填“增大”或“减小”）。
(2)该小组同学在探究拉力一定的情况下， 加速度与质量的关系时发现，在不改变小桶内砂子的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数_______（填“会”或“不”）发生变化。
(3)已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，每相邻两点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=___ m/s2（ 结果保留两位有效数字）。
(4)某同学在该次实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
1 2 3 4 5 6
F/N 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m/s） 0.21 0.39 0.60 0.75 1.01 1.20
根据表中的数据在坐标图中描出第4组数据，并做出a-F图像_____。由图像的斜率求出小车的总质量为m=______ kg （结果保留两位有效数字）。
11. 如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于水平桌面，对物体施以与水平方向成53°的恒力F=10N，当作用时间为t1=2s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，求：
(1)第1s内物体加速度的大小；
(2)物体与桌面的动摩擦因数μ；
(3)撤去外力后物体还能运动的距离。
12. 如图所示，传送带与水平地面的夹角θ＝37°，从A到B的长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s2，求：
（1）当煤块与传送带速度相同时，它们能否相对静止？
（2）煤块从A到B的时间；
（3）煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。
13. 如图所示，有1、2、3三个质量均为m=1kg物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H=5.75m， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O.2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v=4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g=10m/s )求：
(1)长板2开始运动时的加速度大小；
(2)长板2的长度；
(3)当物体3落地时，物体1在长板2的位置．
攀枝花市名校2023-2024学年高三上学期9月第二次诊断性考试
理科综合物理试题 答案解析
第Ⅰ卷（选择题 共126分）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 甲、乙同学在同一直道上的位移一时间（x-t）图像如图所示。由图可知（ ）
A. 甲始终沿同一方向运动 B. t1时刻，甲的速度最大
C. t1时刻，甲、乙相距最远 D. t2时刻，甲、乙的运动方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A．因图像的斜率等于速度，可知甲的速度先正后负，可知甲先沿正方向运动，后沿负方向运动，不是始终沿同一方向运动，选项A错误；
B．t1时刻，甲图像的斜率为零，此时的速度最小，选项B错误；
C．当甲乙速度相等时相距最远，即当甲图像切线的斜率等于乙的斜率时甲乙相距最远，此位置不是t1时刻，选项C错误；
D．t2时刻，甲、乙图像的切线的斜率符号相反，即两物体的运动方向相反，选项D正确。
故选D
2. 我国“祝融号”火星车在火星表面走走停停正常行驶了90多个地球日，其运动轨迹如图中粗实线所示。火星车在图示运动的整个过程中（ ）
A. 平均速度大小可能等于某一位置的瞬时速度大小
B. 在某一位置的瞬时速度大小始终不为零
C. 所受合外力方向始终与运动方向一致
D. 所受合外力大小始终不为零
【答案】A
【解析】
【详解】AB．车运动过程中瞬时速度无法确定，某一位置的瞬时速度大小可能等于平均速度大小也可能为零，故A正确，B错误；
C．车运动过程中可能有做曲线运动的路段，这时所受合外力方向与运动方向不一致，故C错误；
D．车运动过程中可能有做匀速直线运动或静止的路段，此时所受合外力大小为零，故D错误。
故选A。
3. 如图，质量为M的大圆环中间有一立柱，其上串着一个质量为m的球，球和立柱间有摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球在立柱上端由静止释放，若加速下滑，则地面对大圆环的支持力大于
B. 小球在立柱上以一定的速度向下运动，若减速下滑，则地面对大圆环的支持力小于
C. 小球在立柱上以一定的速度向上运动，当初速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面
D. 小球在立柱上以一定的速度向上运动，当加速度足够大时，小球就能通过力将大圆环托离地面
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在立柱上端由静止释放，若加速下滑，整个系统中有部分（小球）处于失重状态，则地面对大圆环支持力小于，A错误；
B．小球在立柱上以一定的速度向下运动，若减速下滑，整个系统中有部分（小球）处于超重状态，则地面对大圆环的支持力大于，B错误；
C．当小球对立柱向上的摩擦力大等于时，大圆环离开地面，故小球能否通过摩擦力将大圆环托离地面，取决于摩擦力大小，与初速度大小无关，C错误；
D．若小球与立柱的摩擦力大于或等于大圆环的重力时，就可能通过摩擦力将大圆环托离地面，此时
解得
D正确。
故选D。
4. 如图，在倾角为的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为和，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）
A. 两物块一起运动的加速度大小为
B. 弹簧的弹力大小为
C. 若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变小
D. 若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有
解得
故A错误；
B．对m2受力分析，根据牛顿第二定律有
解得
故B正确；
C．根据
可知若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡克定律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故C错误；
D．根据
可知T与无关，只增大，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸长量不变，故它们的间距不变，故D错误。
故选B。
5. 如图，在跨过光滑定滑轮的轻绳拉动下，木箱从距滑轮很远处沿水平地面向右匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数为，木箱始终在地面上。则整个过程中拉力F的大小变化情况是（ ）
A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 一直减小 D. 一直增大
【答案】A
【解析】
【详解】对物体受力分析，如图所示
无论如何变化，支持力与摩擦力的合力方向不变，则有
则
设两个力的合力为，则由矢量三角形知拉力垂直，拉力最小，此时拉力与水平方向的夹角为，当角由0增加到时，拉力逐渐减小，当角由继续增加时，拉力一直增大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6. 如图所示，质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上，此时，细绳平行于斜面。取（，）。下列说法正确的是（ ）
A. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
B. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
C. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
D. 当斜面体以的加速度向右加速运动时，绳子拉力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零，斜面对小球的弹力恰好为零时，设绳子的拉力为F，斜面体的加速度为a0，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
AB．由于，可见小球仍在斜面上，此时小球的受力情况如图甲所示
以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
F1=20 N
选项A正确，B错误；
CD．由于，可见小球离开了斜面，此时小球的受力情况如图乙所示
设绳子与水平方向的夹角为α，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
选项C错误，D正确。
故选AD。
7. 如图甲所示，光滑水平面上A、B两物块质量分别为m和M且M>m。A、B两物块间动摩擦因数为μ。如图乙所示，t=0时刻一水平向右恒力F0作用在物块A上，经过t0的时间后，改变方向水平向左作用在物块B上，又持续了t0的时间。已知在整个运动阶段，A、B始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A. t=2t0时两物块速度达到最大
B. 物块A、B先做匀加速，然后再做匀减速，t=2t0时回到出发点
C. 为了使两物块始终相对静止，
D. 若物块A、B在匀加速和匀减速阶段，两物块静摩擦力大小分别为f1、f2，则 f1与f2之和为定值
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】AB．物块A、B先做匀加速，然后再做匀减速，速度达到最大，时位移最大， AB错误；
CD．第一阶段
第二阶段
。
已知 ，若相对静止，则
故
由以上分析可知
CD正确。
故选CD。
8. 如图所示，水平传送带以速度匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，时刻P在传送带左端具有速度，P与定滑轮间的绳水平，时刻P离开传送带，不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长，正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】B．若，且
则
当P加速运动速度达到后，与皮带一起匀速运动，直到离开转送带（也可能加速过程中就离开传送带），故B正确；
ACD．若，且
则P先匀减速到零，再反向加速到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带）；
若且
则P先匀减速至，然后与传送带一起匀速运动，直到离开传送带（有可能减速过程中就离开传送带）；
若且
满足
中途速度减至，以后满足
先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带（也可能减速过程中就离开传送带），故C正确，AD错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（共174分）
注意事项：须用黑色签字笔在答题卡上书写作答，在本试卷上作答，答案无效．
9. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。弹簧伸长均在弹性限度内。
（1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0=_______cm，劲度系数k=_______N/m。（结果均保留3位有效数字）
（2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后长度L，以L-L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是图丙中的___________。
【答案】 ①. 5.00 ②. 13.0~13.6 ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]弹簧弹力为零时，弹簧总长度即为弹簧原长，故
[2] 弹簧劲度系数
（2）[3]由于弹簧自身重力的影响，当x等于零时，弹簧有一定的弹力，但弹簧劲度系数不变，则
不变，即F-x图像斜率不变。
故选B。
10. 某研究性学习小组的同学在实验室设计了一套如图甲所示的装置来探究“加速度与力、质量的关系”，图甲中A为小车（车上有槽，可放入砝码），B为打点计时器，C为力传感器（可直接读出绳上的拉力大小），P为小桶（可装入砂子）， M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板，不计细绳与滑轮间的摩擦。由静止释放小车A，通过分析纸带求出小车的加速度。
(1)在平衡小车受到的摩擦力时，小车要连接纸带，________（填“要”或“不”）连接小车前端的细绳和小桶P，接通打点计时器电源，轻推小车，若纸带上打出的点相邻点间的距离逐渐增大，则应移动左侧垫片使木板的倾角略微_______（填“增大”或“减小”）。
(2)该小组同学在探究拉力一定的情况下， 加速度与质量的关系时发现，在不改变小桶内砂子的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数_______（填“会”或“不”）发生变化。
(3)已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，每相邻两点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度a=___ m/s2（ 结果保留两位有效数字）。
(4)某同学在该次实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
1 2 3 4 5 6
F/N 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m/s） 0.21 0.39 0.60 0.75 1.01 1.20
根据表中的数据在坐标图中描出第4组数据，并做出a-F图像_____。由图像的斜率求出小车的总质量为m=______ kg （结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. 不 ②. 减小 ③. 会 ④. 1.8 ⑤. 见解析 ⑥. 0.50
【解析】
【详解】(1)[1]在平衡摩擦力时，不对小车施加额外拉力，即不连接细绳和小桶；
[2]纸带上打出的点的间距离逐渐增大，即小车在做加速运动，说明平衡摩擦力过度了，则应移动左侧垫片使木板的倾角略微减小；
(2)[3]小桶的重力使小桶和小车这个系统做加速运动，根据牛顿第二定律，有
且
代换得到
在不变的情况下，由上式可知，增大，则减小；拉力计的示数
即减小时，将增大，传感器的示数会增大；
(3)[4]可求得小车的加速度
(4)[5]做出的a-F图像如图所示：
[6]图像斜率，根据牛顿第二定律，有，即，所以
解得
11. 如图甲所示，质量为m=2kg的物体置于水平桌面，对物体施以与水平方向成53°的恒力F=10N，当作用时间为t1=2s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图象如图乙所示，g=10m/s2，求：
(1)第1s内物体加速度的大小；
(2)物体与桌面的动摩擦因数μ；
(3)撤去外力后物体还能运动的距离。
【答案】(1)1.5m/s2；(2)0.25；(3)1.8m
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据速度时间图象可知，第1s内加速度为
(2)对物体受力分析，取速度方向为正方向，由牛顿第二定律可知
，
则
得
(3)撤去外力后，物体的加速度为
=2.5m/s2
则
12. 如图所示，传送带与水平地面的夹角θ＝37°，从A到B的长度为L＝10.25 m，传送带以v0＝10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为m＝0.5 kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°＝0.6，g取10 m/s2，求：
（1）当煤块与传送带速度相同时，它们能否相对静止？
（2）煤块从A到B的时间；
（3）煤块从A到B的过程中在传送带上留下痕迹的长度。
【答案】（1）不能；（2）1.5 s；（3）5 m
【解析】
【分析】
【详解】(1)煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，当煤块与传送带速度相等时，对煤块受力分析有
所以它们不能相对静止.
(2)煤块刚放上时，受到沿斜面向下的摩擦力，其加速度为
煤块加速运动至与传送带速度相同时需要的时间
发生的位移
煤块速度达到v0后，因μgcos θ
得
煤块从A到B的时间为
(3)第一过程痕迹长
第二过程痕迹长
Δx2与Δx1部分重合，故痕迹总长为5 m。
13. 如图所示，有1、2、3三个质量均为m=1kg的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H=5.75m， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O.2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v=4m/s的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g=10m/s )求：
(1)长板2开始运动时的加速度大小；
(2)长板2的长度；
(3)当物体3落地时，物体1在长板2的位置．
【答案】（1）（2）1m （3）1m
【解析】
【详解】设向右为正方向
（1）物体1： -μmg = ma1 a1=–μg = -2m/s2
物体2：T+μmg= ma2
物体3：mg–T= ma3
且a2= a3
由以上两式可得：=6m/s2
（2）设经过时间t1二者速度相等v1=v+a1t=a2t
代入数据解t1=0．5s v1=3m/s
=1．75m
=0．75m
所以木板2的长度L0=x1-x2=1m
（3）此后，假设物体123相对静止一起加速
T=2ma mg—T=ma 即mg=3ma
得
对1分析：f静=ma=3．3N＞Ff=μmg=2N，故假设不成立，物体1和物体2相对滑动
物体1： a3=μg=2m/s2
物体2：T—μmg= ma4
物体3：mg–T= ma5
且a4= a5
得：=4m/s2
整体下落高度h=H—x2=5m 根据
解得t2=1s
物体1的位移=4m
h-x3=1m 物体1在长木板2的最左端
【点睛】本题是牛顿第二定律和运动学公式结合，解题时要边计算边分析物理过程，抓住临界状态：速度相等是一个关键点．
