2022-2023學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（解析版）

2022-2023學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試題一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，空氣阻力可以忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）A.滑雪運(yùn)動(dòng)員任何時(shí)候都可視為質(zhì)點(diǎn)B.滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中做變加速曲線運(yùn)動(dòng)C.滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)處于失重狀態(tài)D.滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中翻滾時(shí)與兩滑板之間不存在相互作用力【答案】C【解析】【詳解】A．在研究滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中的動(dòng)作時(shí)，不能把運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中只受重力作用，加速度恒定為g，則做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)重力加速度豎直向下，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，C正確；D．滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中翻滾時(shí)兩滑板的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化，運(yùn)動(dòng)員與兩滑板之間存在相互作用力，D錯(cuò)誤。故選C。2.環(huán)保人員在進(jìn)行環(huán)保檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，一根排污管道正在水平排出大量污水。已知排污管道排出污水的初速度大小為，管道口距水面的高度為h，污水的水平射程為L，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椋ǎ〢. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】排出污水做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B3.消防員從距地面高處的一扇窗戶外沿一條豎直懸掛的繩子由靜止滑下，為了最快到達(dá)地面，消防員先做自由落體運(yùn)動(dòng)，緊接著抓緊繩子開始減速。已知繩子對(duì)消防員的最大滑動(dòng)摩擦力不超過消防員所受重力的1.7倍，消防員安全著地時(shí)的速度不能超過6m/s，取重力加速度大小。則消防員沿繩滑至地面的最短時(shí)間為（）A.3.0s B.3.5s C.4.0s D.4.5s【答案】C【解析】【詳解】設(shè)消防員做自由落體的時(shí)間為，對(duì)應(yīng)的位移為，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，對(duì)應(yīng)的位移為，則有其中在減速過程中，由于繩子對(duì)消防員的最大滑動(dòng)摩擦力不超過消防員所受重力的1.7倍，即由牛頓第二定律可知聯(lián)立解得則故選C。4.新能源電動(dòng)汽車因無污染、噪聲低、能源效率高、可自動(dòng)駕駛、價(jià)格實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)受到用戶認(rèn)可。某款新能源電動(dòng)汽車的質(zhì)量為，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為。在水平路面試車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持額定功率，由靜止到達(dá)最大速度的加速時(shí)間為，試車過程中該車受到的阻力恒為車所受重力的，取重力加速度大小，則上述過程中，新能源電動(dòng)汽車的加速距離為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】啟動(dòng)過程中根據(jù)動(dòng)能定理

最大速度為

其中，代入數(shù)據(jù)解得故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，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。5.體操吊環(huán)運(yùn)動(dòng)中有一個(gè)高難度的動(dòng)作就是運(yùn)動(dòng)員先雙手撐住吊環(huán)，如圖甲所示，然后雙臂緩慢張開至同一水平線上，如圖乙所示。已知圖甲中連接兩吊環(huán)的細(xì)繩平行，圖乙中兩繩的夾角為，兩根細(xì)繩的質(zhì)量均不計(jì)，則上述過程中（）A.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減小B.兩環(huán)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力保持不變C.連接吊環(huán)的細(xì)繩中的張力保持不變D.圖甲中每根細(xì)繩的張力與圖乙中每根細(xì)繩的張力之比為【答案】AB【解析】【詳解】A．張開的過程中，人的重心下降，重力勢(shì)能減小，A正確；B．根據(jù)平衡條件，兩環(huán)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力與重力相平衡，保持不變，B正確；CD．開始時(shí)，每根繩的張力為T1，根據(jù)平衡條件，但隨著張角的增加，張力逐漸增大，最終根據(jù)平衡條件可得C、D錯(cuò)誤。故選AB。6.如圖所示，物體在摩擦力作用下沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系圖像是開口向下的拋物線的一部分，圖像在O點(diǎn)的切線過B點(diǎn)，在A點(diǎn)的切線與橫軸平行，下列說法正確的是（）A. B.物體的加速度大小為C.時(shí)刻物體的速度大小為 D.0~1s內(nèi)物體的位移大小為3.75m【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，設(shè)物體的初速度為，根據(jù)圖像中圖像的斜率表示速度，由圖可知在時(shí)，物體減速到0，行駛的位移為，由公式可得，物體的初速度為解得由公式可得即物體的加速度大小為，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由公式可得，時(shí)刻物體的速度大小為故C錯(cuò)誤；D．由公式可得，內(nèi)物體的位移大小為故D正確。故選AD。7.跳臺(tái)滑雪是以滑雪板為工具，在專設(shè)的跳臺(tái)上通過助滑坡獲得速度，比跳躍距離和動(dòng)作姿勢(shì)的一種雪上競(jìng)技項(xiàng)目。在滑雪比賽中，一質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從半徑為18m的四分之一圓弧軌道AB的頂端A由靜止滑下，進(jìn)入與圓弧軌道相切的水平軌道BC，切點(diǎn)為B．運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為其所受重力的2.8倍，取重力加速度大小，則運(yùn)動(dòng)員在圓弧軌道下滑的過程中（）A.動(dòng)能增加了 B.機(jī)械能減小了C.重力勢(shì)能減小了 D.由于摩擦損失的機(jī)械能為【答案】AC【解析】【詳解】A．在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得動(dòng)能表達(dá)式代入數(shù)據(jù)聯(lián)立可得故A正確；C．重力做功則重力勢(shì)能減小，故C正確；BD．根據(jù)動(dòng)能定理解得摩擦力做功為摩擦力做負(fù)功，則機(jī)械能減少，故BD錯(cuò)誤。故選AC。8.航天員在月球表面將小石塊豎直向上拋出，經(jīng)時(shí)間t落回拋出點(diǎn)。已知小石塊上升的最大高度為h，月球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（）A.小石塊拋出時(shí)的初速度大小為 B.月球表面的重力加速度大小為C.月球的質(zhì)量為 D.月球的第一宇宙速度為【答案】AD【解析】【詳解】AB．設(shè)月球表面的重力加速度大小為g′，由豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得解得設(shè)小石塊拋出時(shí)的初速度大小為v0，則有小石塊從拋出到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間為t，可得故A正確，B錯(cuò)誤；C．在月球表面物體的重力等于月球引力，可得解得故C錯(cuò)誤；D．由月球的引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有月球的第一宇宙速度為解得D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共7小題，共60分。9.蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶外極限運(yùn)動(dòng)。如圖所示，彈性繩（滿足胡克定律）一端固定在高空跳臺(tái)上，另一端系住跳躍者的腳腕，人從跳臺(tái)上由靜止開始落下，彈性繩質(zhì)量不計(jì)，忽略空氣阻力的影響，則人下落的過程中速度___________（填“一直增大”或“先增大后減小”），當(dāng)彈性繩中的彈力等于人受到的重力時(shí)，人的___________最大?！敬鸢浮竣?先增大后減?、?速度【解析】【詳解】[1][2]彈性繩在繃緊前，運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，彈性繩繃緊后，運(yùn)動(dòng)員受到彈性繩向上的彈力和向下的重力，彈力先小于重力，后大于重力，合力先向下后向上，則先向下自由落體加速運(yùn)動(dòng)，然后繼續(xù)向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做加速度逐漸增加的減速運(yùn)動(dòng)，因此速度先增大后減小，當(dāng)彈力等于重力時(shí)合力為0速度最大。10.一條河流兩岸筆直，寬120m，河水流速為4m/s，小船在靜水中的速度大小為5m/s，則該小船渡河的最小位移為___________m，小船以最短時(shí)間渡河時(shí)沿水流方向的位移大小為___________m?！敬鸢浮竣?24s②.96m【解析】【詳解】[1]由于船在靜水中的速度大于水流速度，所以當(dāng)合速度方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短，即為河寬120m。[2]當(dāng)船頭方向垂直河岸渡河時(shí)，渡河時(shí)間最短，則最短時(shí)間為此過程沿水流方向的位移大小為11.某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示，測(cè)得，，，。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則在打出B點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小___________m/s，物塊下滑的加速度大小為___________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.0.740②.3.20【解析】【詳解】[1]根據(jù)題意可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得，在打出點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為[2]由逐差法有代入數(shù)據(jù)解得12.某同學(xué)利用水平放置的氣墊導(dǎo)軌和光電門“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，裝置如圖所示，已知滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g。測(cè)得遮光條的寬度為d，光電門A、B之間的距離為l，滑塊通過光電門AB的時(shí)間分別為t1、t2。（1）滑塊通過光電門A時(shí)的速度大小=___________（用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）。（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，需要_________和__________在誤差范圍內(nèi)相等。（均用相關(guān)物理量的符號(hào)表示）（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)鉤碼重力勢(shì)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，是因?yàn)開__________?！敬鸢浮竣?②.③.④.實(shí)驗(yàn)過程中存阻力，導(dǎo)致動(dòng)能減少【解析】【詳解】（1）[1]滑塊通過光電門A時(shí)的速度大?。?）[2][3]滑塊通過光電門B時(shí)的速度大小減少的勢(shì)能為增加的動(dòng)能為要驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，需要和在誤差范圍內(nèi)相等。（3）[4]實(shí)驗(yàn)過程中存在阻力，導(dǎo)致動(dòng)能減少。13.起重機(jī)用鋼纜把質(zhì)量的重物從地面由靜止豎直向上吊起到高度處，所用時(shí)間，此過程可看成兩段連續(xù)的、對(duì)稱的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，即加速、減速時(shí)重物的加速度大小不變，重物到達(dá)處時(shí)速度恰好為0，取重力加速度大小。求：（1）重物的加速度大小；（2）鋼纜對(duì)重物拉力的最大功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由已知條件知，重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，加速的距離為，有解得（2）重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，鋼纜對(duì)重物拉力的功率最大，設(shè)重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為，鋼纜對(duì)重物的拉力大小為，則有解得14.一種彈射游戲裝置的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示，它由內(nèi)壁光滑的彈射器、水平直軌道AB、半徑為R的豎直圓軌道BC、傾斜軌道DE連接組成，E點(diǎn)高度可調(diào)，小球經(jīng)過E點(diǎn)后將沿水平方向射出。質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球經(jīng)彈射器彈出后，能通過C點(diǎn)且對(duì)軌道任一點(diǎn)的壓力大小不超過小球所受重力的7倍視為游戲成功。已知AB=3R，小球在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小等于小球所受重力的，其余軌道均光滑，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。在游戲成功的前提下，求：（1）小球在圓軌道BC上最小速度；（2）彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能需要滿足的條件；（3）改變E點(diǎn)的高度，小球的最大水平射程。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)小球剛好能通過點(diǎn)時(shí)，小球存在最小速度，此時(shí)重力提供向心力，有解得（2）當(dāng)小球剛好能通過點(diǎn)時(shí)，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能具有最小值，小球經(jīng)彈射器彈出到點(diǎn)過程，根據(jù)能量守恒定律可得解得小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力最大，且最大壓力為，此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能具有最大值，根據(jù)題意有解得小球經(jīng)彈射器彈出到點(diǎn)過程，根據(jù)能量守恒定律可得聯(lián)立解得故為了游戲成功，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能需要滿足（3）當(dāng)小球經(jīng)過點(diǎn)對(duì)軌道的壓力最大時(shí)，小球經(jīng)過點(diǎn)速度最大，小球到達(dá)點(diǎn)速度最大，小球從E點(diǎn)射出后的水平射程最大，則小球從點(diǎn)到點(diǎn)過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得小球從E點(diǎn)射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有聯(lián)立解得可知15.如圖所示，質(zhì)量m0=2kg的滑塊與質(zhì)量m=3kg的帶擋板的木板用彈簧拴接在一起，起初彈簧處于原長，它們一起以v0=4m/s的速度在足夠大的水平地面上向右運(yùn)動(dòng)，之后木板與靜止的、質(zhì)量M=1kg的小球發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，此后彈簧壓縮過程中木板運(yùn)動(dòng)的位移大小x=2.3m，彈簧的最大壓縮量Δx=1.25m，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，求：（1）碰后小球的速度大小v；（2）彈簧第一次壓縮過程中對(duì)木板的沖量I；（3）從與小球碰撞開始到彈簧第一次壓縮至最短所用的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）6m/s