2024屆福建省福州市物理高三上期中教學質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2024屆福建省福州市物理高三上期中教學質(zhì)量檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號”飛船與“天宮號”空間實驗室在太空實現(xiàn)自動對接，完成對“天宮號”的物資補給．如圖所示，在對接前的某段時間內(nèi)，若“天舟號”和“天宮號”分別處在不同的圓形軌道上逆時針運行．下列說法正確的是A．“天舟號”的運行速率小于“天宮號”的運行速率B．“天舟號”的運行周期大于“天宮號”的運行周期C．“天舟號”沿切向加速有可能與“天宮號”實現(xiàn)對接D．“天舟號”沿切向減速有可能與“天宮號”實現(xiàn)對接2、在“和平使命-2014聯(lián)合軍演”的“垂直截擊行動”中,中國空降兵某部的一名傘兵從高空靜止的直升飛機上跳下,在t0時刻打開降落傘,在3t0時刻以速度v2著地.他運動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示.下列結(jié)論不正確的是(

)A．在0-t0時間內(nèi)加速度不變,在t0-3t0時間內(nèi)加速度減小B．降落傘打開后,降落傘和傘兵所受的阻力越來越小C．在的時間內(nèi)t0-3t,平均速度vD．若第一個傘兵打開降落傘時第二個傘兵立即跳下,則他們在空中的距離先增大后減小3、某同學用如圖所示方法做共點力平衡實驗．M、N為摩擦不計的定滑輪，O點是輕質(zhì)細繩OA、OB和OC的結(jié)點，桌上有若干相同的鉤碼，他已經(jīng)在A點和C點分別掛了3個和4個鉤碼，為使O點在兩滑輪間某位置受力平衡，在B點掛的鉤碼數(shù)可能是（）A．1個 B．3個C．5個 D．7個4、質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（）A． B． C． D．mgR5、2016年4月2日，滬寧高速上海至無錫方向玉祁段發(fā)生重大車禍，現(xiàn)場至少50輛車連環(huán)相撞．據(jù)交警部門調(diào)查，此次事故發(fā)生的主要原因是雨天路滑及突然出現(xiàn)的團霧而造成多車連環(huán)追尾．假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后．t0時刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時開始剎車，行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞．兩車剎車過程的vt圖像如圖所示，以下判斷正確的是（）A．兩車都停止運動時相距25mB．t0時刻兩車間距等于50mC．t5s時兩車間距大于t15s時兩車間距D．乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍6、如圖所示，足夠長的半徑為R=0.4m的1/4圓弧形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓弧形軌道與光滑固定的水平軌道相切，可視為質(zhì)點的質(zhì)量均為m=1kg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓弧形軌道上，小球甲與O點等高，小球乙位于圓心O的正下方。某時刻將兩小球由靜止釋放，最終它們在水平面上運動。g取10m/s2。則()A．兩球最終在水平面上運動的速度大小為2m/sB．小球甲下滑過程中機械能守恒C．小球甲下滑到圓弧形軌道最低點時，對軌道壓力的大小為10ND．整個過程中輕桿對小球乙做的功為1J二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、把質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點）放在豎直的輕質(zhì)彈簧上，并把小球向下按到A的位置（圖甲），如圖所示．迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置C點（圖丙），途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)（圖乙）．已知AB的高度差為h1，BC的高度差為h2，通過AB和BC所用時間為t1和t2，重力加速度為g，不計空氣阻力（）A．小球從A上升到B位置的過程中，動能一直增大B．小球從A上升到C位置的過程中，機械能先增大后不變C．小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能為mg（h1+h2）D．若h1等于h2，則一定有t1小于t28、如圖所示，帶有光滑半圓弧軌道質(zhì)量為M的滑塊靜止置于粗糙水平面上，AB為水平直徑，半徑為R，C點為半圓弧最低點，現(xiàn)把一質(zhì)量為m的小球從A點靜止釋放，在小球下滑過程中，滑塊始終靜止，下列說法正確的是A．軌道對小球的作用力不做功B．小球滑到C點的速度為C．小球從A點下滑到C點的過程中，滑塊受地面的摩擦力方向向左D．若水平面光滑，軌道對小球的作用力不做功9、如圖所示，一段繩子跨過距地面高度為H的兩個定滑輪，一端連接小車P,另一端連接物塊Q．小車最初在左邊滑輪的下方A點，以速度v從A點勻速向左運動，運動了距離H到達B點．下列說法正確的有A．物塊勻加速上升B．物塊在上升過程中處于超重狀態(tài)C．車過B點時，物塊的速度為D．車過B點時，左邊繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動的的角速度為10、如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷分別置于A、B兩點，虛線為等勢線，取無窮遠處為零電勢點，若將移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，則下列說法正確的是（）A．A點電勢大于B點電勢B．A、B兩點的電場強度相等C．的電荷量小于的電荷量D．在A點的電勢能等于在B點的電勢能三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，實驗裝置如圖所示。（1）部分實驗步驟如下，請完成有關(guān)內(nèi)容。①將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細繩；細繩的另一端系著繩套。②在其中一根細繩上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示；記下橡皮筋的結(jié)點的位置O、細繩的方向和鉤碼個數(shù)。③將步驟②中的鉤碼取下，分別在兩根細繩上掛上3個和4個與步驟②中同樣的質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑定滑輪B、C使兩細繩互成角度，如圖乙所示；調(diào)整B、C的位置，使___，記錄________。（2）如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中cosα∶cosβ=________。12．（12分）用如圖所示的實驗裝置驗證ml、m2組成的系統(tǒng)機能守恒．m2從高處由靜止開始下落，ml上拖著的紙帶打出一系列的點。對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離s1=38.40cm、s2=21.60cm、s3=26.40cm、s4=31.21cm、s5=36.02cm，如圖所示，己知ml=50g、m2=150g，頻率為50Hz，則（g取9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）由紙帶得出ml、m2運動的加速度大小為a=___m/s2，在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=__m/s；（2）在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=___J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=___J；（3）若某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的-h圖象如圖，當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=___m/s2。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）有一截面為正方形的玻璃柱體，邊長為d，其截面如圖所示，在AB面上方有一點光源S，從S發(fā)出的光線SP以i=的入射角從AB面的中點射入，已知玻璃磚對該光的折射率n=，真空中的光速為c，求：（i）該光進入玻璃磚中的折射角；（ii）光從射入玻璃磚到第一次射出經(jīng)過的時間。14．（16分）一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化過程如圖中箭頭順序所示，AB平行于縱軸，BC平行于橫軸，CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分．已知氣體在A狀態(tài)的壓強、體積、熱力學溫度分別為，且氣體在A狀態(tài)的壓強是B狀態(tài)壓強的3倍．試求：（1）氣體在B狀態(tài)的熱力學溫度和C狀態(tài)的體積．（2）從B到C過程中，是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功?15．（12分）如圖所示，上表面光滑的“L”形木板B鎖定在傾角為37°的足夠長的斜面上；將一小物塊A從木板B的中點輕輕地釋放，同時解除木板B的鎖定，此后A與B發(fā)生碰撞，碰撞過程時間極短且不計能量損失；已知物塊A的質(zhì)量m＝1kg，木板B的質(zhì)量m0＝4kg，板長L＝3.6m，木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．（1）求第一次碰撞后的瞬間A、B的速度；（2）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程中，A距B下端的最大距離．（3）求在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程中，重力對A做的功．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】A、根據(jù)，解得：，，知軌道半徑越大，則線速度越小，周期越大，所以“天舟號”的運行速率大于“天宮號”的運行速率，“天舟號”的運行周期小于“天宮號”的運行周期，故AB錯誤；

C、“天舟號”適當沿切向加速，使得萬有引力小于向心力，做離心運動，可能與天宮號對接，故C正確，D錯誤．點睛：根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出它們的大?。?、C【解題分析】

在0～t0時間傘兵做勻加速直線運動，加速度不變，2t0～3t0時間內(nèi)圖線的斜率逐漸減小，則加速度逐漸減小。故A正確。設(shè)降落傘和傘兵的總質(zhì)量為m，所受的阻力為f，加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得：f-mg=ma，得f=mg+ma，a逐漸減小，則阻力f也逐漸減小。即降落傘和傘兵所受的阻力越來越小。故B正確。在t0～3t0的時間內(nèi)，假設(shè)傘兵做勻減速直線運動，圖象為直線，其平均速度為v1+v22．根據(jù)“面積”等于位移可知，勻減速直線運動的位移大于傘兵實際運動的位移，則平均速度v<v1【題目點撥】本題根據(jù)斜率等于加速度判斷加速度的變化。根據(jù)“面積”等于位移，分析平均速度的大小。要注意對于勻變速直線運動的平均速度才等于v13、B【解題分析】

三個力的平衡,第三個力大小7>F>1之間,所以A、D錯誤；若掛5個鉤碼,則可知MO處于水平.與題意M、N在同一水平線上,矛盾.所以B正確；4、C【解題分析】

圓周運動在最高點和最低點沿徑向的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點和最低點的速度，再根據(jù)動能定理求出此過程中小球克服空氣阻力所做的功?！绢}目詳解】小球在最低點，由牛頓第二定律有：F-mg=m，由題意知：F=7mg，在最高點時，由于小球恰好能通過最高點，重力提供向心力有：mg=m，小球選取從最低點到最高點作為過程，由動能定理可得：-mg?2R-Wf=m-，聯(lián)立以上可得：Wf=mgR，故C正確，ABD錯誤?！绢}目點撥】本題主要考查了圓周運動與能量結(jié)合問題，由繩子的拉力可求出最低點速度，由恰好能通過最高點求出最高點速度，這都是題目中隱含條件。同時在運用動能定理時，明確初動能與末動能，及過程中哪些力做功，做正功還是負功。5、B【解題分析】

行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞，說明t=10s時刻兩車速度相等時恰好相遇，則t=0時刻兩車間距等于兩車在10s位移之差，為：S=×10×10m=50m．選項B正確；根據(jù)圖象與時間軸圍成的“面積”表示位移可知，甲的剎車距離為：x甲=×20×20m=100m，而乙的剎車距離為：x乙=m=225m，兩車都停止運動時相距為：S′=x乙-（S+x甲）=225m-（50m+100m）=75m；故A錯誤．根據(jù)“面積”表示位移，可知t=5s～15s內(nèi)兩車通過的位移相等，所以t=5s時兩車間距等于t=15s時兩車間距，故C錯誤．根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，甲的加速度大小為：a1=1m/s2；乙的加速度大小為：a2=2m/s2；故乙車的加速度是甲車的加速度的2倍；故D錯誤；故選B．【題目點撥】本題考查v-t圖象的應(yīng)用，要注意掌握圖象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象明確物體的運動過程，明確恰好不相撞的條件：速度相等，運用“面積法”求位移．6、A【解題分析】

先對兩個球整體分析，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律列式分析；考慮重力對小球甲做功功率時，結(jié)合特殊位置進行分析；在圓弧軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析；對球乙運用動能定理列式分析?！绢}目詳解】A項：兩個球系統(tǒng)機械能守恒，則，解得：，故A正確；B項：由甲、乙組的系統(tǒng)機械能守恒可知，由于乙球的機械能增大，所以甲球的機械能減小，故B錯誤；C項：小球甲下滑到圓弧形軌道最低點，重力和支持力的合力提供向心力，故：解得：，故C錯誤；D項：整個過程中，對球乙，根據(jù)動能定理，有：，故D錯誤。故應(yīng)選：A?！绢}目點撥】本題關(guān)鍵時明確兩個球相同機械能守恒，而單個球的機械能不守恒，同時要結(jié)合動能定理分析，還要找到向心力來源。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解題分析】A、小球從A上升到B位置的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從A上升到B的過程中，動能先增大后減小，故A錯誤；

B、從A上升到B位置的過程中，彈簧對小球做正功，小球的機械能增大，從B到C的過程，只有重力做功，小球的機械能守恒，故B正確；

C、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得知，小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能等于小球由A到C位置時增加的重力勢能，為：），故C正確；

D、A到B的過程中小球先加速后減速，設(shè)小球在B點的速度為，則小球在AB之間的平均速度一定大于；小球在BC之間做勻減速直線運動，所以平均速度等于，若等于，則一定有小于，故D正確。點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒的條件，在只有重力或彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機械能守恒。8、AB【解題分析】

當?shù)孛娲植诨蛘吖饣瑫r，根據(jù)功的概念判斷軌道對小球能否做功；根據(jù)機械能守恒定律求解到達最低點的速度；小球下滑時對軌道作用力有水平向左的分量，由此判斷滑塊受到的摩擦力的方向．【題目詳解】因滑塊靜止，則軌道對小球的作用力與速度方向垂直，軌道對小球的作用力始終不做功，選項A錯誤；根據(jù)機械能守恒定律可得：mgR=mvC2，解得vC=,選項B正確；小球從A點下滑到C點的過程中，小球?qū)壍赖膲毫π毕蜃笙路较颍兴较蜃蟮姆至?，可知滑塊受地面的摩擦力方向向右，選項C錯誤；若水平面光滑，則小球在軌道內(nèi)滑動時，軌道會運動，此時軌道對小球的作用力與小球的位移方向不垂直，即軌道對小球的作用力對軌道要做功，選項D錯誤；故選AB.9、BD【解題分析】

將小車的運動分解為沿繩子方向的運動，以及垂直繩子方向運動即繞滑輪的轉(zhuǎn)動，根據(jù)沿繩子方向的運動速度和平行四邊形定則求解物體的速度，再結(jié)合相應(yīng)的公式求解．【題目詳解】A.將小車的運動分解為沿繩子方向的運動以及垂直繩子方向的運動，如圖：設(shè)此時繩子與水平方向增加的夾角為θ，則：tanθ＝H/H＝1，所以：θ＝45°；由三角函數(shù)可解得：當物體運動到繩與水平方向夾角為θ時物體的速度為v，則vcosθ＝v′，可知物體的運動不是勻加運動．故A錯誤；B.由于vcosθ＝v′，隨θ的減小，v′增大，所以物體向上做加速運動；加速度的方向向上，所以物體處于超重狀態(tài)．故B正確；C.當物體運動到B點，繩與水平方向夾角θ＝45°時物體的速度為v，則vcos45°＝v′，則v′＝v，故C正確；D.物體運動到繩與水平方向夾角α＝45°時，左側(cè)的繩子的長度是H，由圖可知垂直于繩子方向的分速度為：v⊥＝vsin45°＝v，所以左邊繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動的角速度為：．故D正確；故選BCD．【題目點撥】本題關(guān)鍵是正確地找出物體的合運動與分運動，然后根據(jù)運動分解的平行四邊形定則，得到物體速度的大?。?0、CD【解題分析】

A．由題，將兩個帶正電的試探電荷移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做功，則知Q與兩個試探電荷之間存在引力，說明Q帶負電，電場線方向從無窮遠處指向Q，則A點電勢小于B點電勢．故A錯誤．B．由點電荷場強公式分析可知，A點的場強大于B點的場強．故B錯誤．C．由圖分析可知：A與無窮遠間的電勢差大于B與無窮遠間的電勢差，將移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，根據(jù)電場力做功公式W=qU，得知，q1的電荷量小于q2的電荷量．故C正確．D．將移動到無窮遠的過程中外力克服電場力做的功相等，兩個試探電荷電勢能的變化量相等，無窮遠處電勢能為零，則q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能．故D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、橡皮筋的結(jié)點到達相同的位置O鉤碼的個數(shù)及對應(yīng)的細線方向4∶1【解題分析】

（1）③該實驗采用“等效代替”法，因此在用兩個繩套拉橡皮筋時，要將橡皮筋與細線結(jié)點拉到與步驟②中結(jié)點位置重合，同時記錄鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細線方向．

（2）根據(jù)O點處于平衡狀態(tài)，正交分解有：

豎直方向：1mgsinα+4mgsinβ=5mg…①

水平方向：1mgcosα=4mgcosβ…②

聯(lián)立①②解得：cosα：cosβ=4：1．【題目點撥】要圍繞“驗證力的平行四邊形定則”的實驗原理對實驗步驟和實驗中需要注意的問題進行理解，正確理解“等效代替”的含義．12、4.82.40.580.599.7【解題分析】

（1）[1]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，則有：代入數(shù)據(jù)解得：m/s2；[2]根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的順所受的求出計數(shù)點5的瞬時速度，則有：代入數(shù)據(jù)解得：m/s；（2）[3]系統(tǒng)增加的動能J[4]系統(tǒng)重力勢能的減小量J（3）[5]根據(jù)得則圖