河南省平頂山許昌濟源洛陽四市2024屆高三上學期第一次質(zhì)量檢測物理

平許濟洛2023—2024學年高三第一次質(zhì)量檢測物理全卷共６頁，共１００分。考試時間９０分鐘注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的學校、姓名、考生號、考場號、座位號用筆填寫在答題卡上。2.每小題選出答案后、用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后、再選涂其它答案，不能答在試卷上。3.考試結束后，將答題卡上交。一、選擇題(本題共12小題、共40分。1~8題每小題3分，9~12題每小題4分。1~8題只有一個選項符合題意：9～12題有多個選項符合題目要求，全部選對得４分，選對但不全的得2分，有錯選或不選得0分)1、關于做自由落休運動的物休，下列說法正確的是A.為了研究自由落體運動，牛頓首先建立了平均速度、瞬時速度及加速度等概念B.物體在任意相等時間間隔內(nèi)的位移變化量相等C.物體在某段位移內(nèi)的平均速度等于在這段位移內(nèi)初速度、末速度之和的一半D.在同一位置先后釋放兩個物體，在落地前的運動過程中，它們的速度差不變，距離也不變2.蹺蹺板是一種深受小朋友喜愛的游戲器械，如圖所示為兩個正在玩蹺蹺板游戲的小朋友(可視為質(zhì)點)。則關于該游戲，下列說法正確的是A.兩個小朋友運動的角速度相同B.兩個小朋友運動時所受的向心力相同C.兩個小朋友運動的線速度相同D.兩個小朋友運動的向心加速度相同3.用輕質(zhì)細線把小球a和b懸掛起來，二者靜止時的狀態(tài)如圖所示。今對小球a持續(xù)施加一個水平向左的恒力，同時對小球b持續(xù)施加一個水平向右、同樣大小的恒力(圖中兩力均未畫出)。a、b小球最后會達到新的位置再次靜止不動。則a、b小球從最初時的靜止位置到加上恒力后的靜止位置的過程中，下列說法正確的是A.兩個恒力對a、b小球均做正功B.重力對a、b小球均做負功C.a球的重力勢能增加D.b球的重力勢能增加4.一質(zhì)量為8kg的小物塊做直線運動，運動過程中其動能的平方根Ek與時間t的關系如圖所示，則小物塊在運動過程中受到的合力大小是A.96NB.48NC.24ND.12N5.2023年5月30日上午9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該飛船與空間站對接后在距離地面約400km(小于地球同步衛(wèi)星高度)的圓形軌道上運行，如圖所示。下列說法正確的是A.飛船在對接后的運行過程中受力平衡B.飛船在對接后的運行周期小于同步衛(wèi)星的運行周期C、飛船與空間站在同一軌道上通過加速完成對接D.空間站中的宇航員不受重力作用5、在某次籃球比賽中，罰球隊員站在緊靠罰球線處，雙手將籃球舉過頭頂后拋出，籃球飛出后恰好垂直擊中籃板。已知罰球線與籃筐中心的水平距離為4.225m，籃筐離地高度為3.05m，籃筐直徑為45cm，擊中籃板的位置在籃筐正上方約40cm處，該運動員身高1.85m，雙手向上伸直后離地的高度約2.20m，籃球直徑為24.6cm，忽略空氣阻力，g=10m/s2。則該運動員將籃球拋出時的速度大小最接近于A.5m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s7.如圖所示，在水平面上，一被鎖定且處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧左端固定、右端與物塊A拴接，物塊A、B并排緊挨著處于靜止狀態(tài)，質(zhì)量均為m。已知物塊A的下表面光滑，物塊B的下表面與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。現(xiàn)使彈簧解除鎖定，物塊A與B開始一起向右運動直到分離，則在此過程中，下列說法正確的是A.B與A分離時彈簧處于原長狀態(tài)B.B與A分離時的加速度大小為1C.B與A分離之前，彈簧的彈性勢能一直減少D.B與A分離時，A移動的距離大于2μing8.如圖所示，光滑的大圓環(huán)用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)，可視為質(zhì)點的小環(huán)套在大圓環(huán)上。某時刻將小環(huán)從大圓環(huán)的最高處由靜止釋放，小環(huán)沿大圓環(huán)滑動。設小環(huán)所在位置與大圓環(huán)最高處的連線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度大小為g，則小環(huán)滑動時的向心加速度大小a?與θ的關系圖像正確的是9.一小孩用一細繩將木箱從離他較遠的位置沿著水平面緩慢拉近，如圖所示。已知木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)處處相同，不計細繩的質(zhì)量，小孩雙手離地的高度可認為不變。則在木箱緩慢靠近小孩的過程中，下列說法正確的是A.木箱對地面的壓力逐漸增大B.木箱對地面的摩擦力逐漸減小C.木箱對地面的作用力逐漸減小D、木箱對細線的拉力先增大后減小10.有一種很火的益智玩具——“磁懸浮陀螺”，依靠磁場力可以讓旋轉(zhuǎn)的陀螺懸浮在空中，如圖所示。對處于懸浮狀態(tài)的陀螺，下列說法正確的是A.陀螺上各質(zhì)點均處于平衡狀態(tài)B.陀螺處于完全失重狀態(tài)C.距離陀螺中心越遠的質(zhì)點，線速度越大D.若陀螺繞其中心的轉(zhuǎn)速為20r/s，則陀螺上距離中心1cm處質(zhì)點的向心加速度大小約為160m/s211.安全問題是貨車司機首要關注的問題，如圖所示是貨車司機在某一平直模擬公路上進行的“貨車和掛車脫鉤實驗”。一貨車后面連接著一掛車，在平直模擬公路上勻速直線行駛。已知平直模擬公路上各處粗糙程度相同。在某一瞬間貨車和掛車突然脫鉤，貨車在脫鉤前、后牽引力不變，則在掛車停止運動前，下列說法正確的是A.貨車和掛車組成的系統(tǒng)動量守恒B.貨車和掛車組成的系統(tǒng)機械能守恒C.貨車和掛車組成的系統(tǒng)動量不守恒D.貨車和掛車組成的系統(tǒng)機械能不守恒12.如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道PQ豎直固定，底端與水平傳送帶相切，質(zhì)量m=1kg的小物塊從圓弧軌道的最高點P由靜止釋放，到達最低點Q時滑上水平傳送帶。已知水平傳送帶以大小ν=1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2,傳送帶足夠長。下列說法正確的是A.小物塊第1次經(jīng)過Q點時對圓弧軌道的壓力大小為30NB.小物塊在水平傳送帶上向右滑行的最遠距離為4mC.從小物塊開始下滑至第1次返回Q點的過程中，小物塊與傳送帶之間產(chǎn)生的熱量為12.5JD.經(jīng)過多次往復運動后，小物塊最終將靜止在Q點二、實驗題(本題共2小題,共15分。13題6分,14題9分)13.某實驗小組利用如圖所示的裝置，探究在質(zhì)量不變的情況下加速度與合外力的關系(已平衡摩擦力)。小車上放有n個砝碼，小車與砝碼的總質(zhì)量為M，小桶質(zhì)量為m?。每次從小車中取出一個砝碼放入小桶中，將小桶和桶內(nèi)砝碼的總重力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出。多次改變合外力F的大小，計算相應的加速度。實驗中，桶內(nèi)的砝碼取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變。以合外力F為橫軸、加速度a為縱軸，畫出a-F圖像，圖像是一條過原點的直線。(1)a－F圖像斜率的物理意義是(填正確答案標號)A.1MC.MD.M+m?(2)實驗中，你認為把小桶和桶內(nèi)砝碼的總重力當作合外力F是(填“合理”或“不合理”)的。(3)實驗中，(填“需要”或“不需要”)滿足“小車和車上砝碼總質(zhì)量”遠大于“小桶和桶內(nèi)砝碼總質(zhì)量”的實驗條件。14.某實驗小組采用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：①安裝儀器，并將木板一側(cè)適當墊高以平衡摩擦力；②將另一小車B(圖甲中未畫出)靜置于P處，在小車B中放入適當質(zhì)量的重物；③接通電源，輕推一下，使小車A沿木板向下運動，A、B碰撞后粘在一起運動，打出一條如圖乙所示的紙帶(圖乙中的x?、x?均已測出)；(1)在步驟①中，平衡摩擦力的目的是；(2)關于步驟①中平衡摩擦力的操作，下列最準確的是(選填正確答案標號)；A.將小車輕放于木板上，小車靜止不動B.輕推一下小車，目測小車做勻速直線運動C.將小車連上紙帶，接通電源，輕推一下小車，在紙帶上打出一系列點，紙帶上點跡分布均勻(3)在圖乙中，(填“x?”或“x?”)段對應的點是兩車碰撞前打出的；(4)測得小車A的質(zhì)量為m?，小車B的質(zhì)量為m?，重物的質(zhì)量為Δm，那么在誤差允許的范圍內(nèi)滿足關系式(用m?、m?、Δm、x?、x?表示)，則在碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒。三、計算題(本題共4小題,共45分。15題9分,16題9分,17題11分,18題16分,解答要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15.(9分)2023年6月,中國天眼FAST發(fā)現(xiàn)了一個名為PSRJ1953＋1844的雙星系統(tǒng),該雙星系統(tǒng)是目前發(fā)現(xiàn)運行周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。假設該雙星系統(tǒng)是由兩顆質(zhì)量之和為Ｍ的脈沖星組成，二者之間距離為Ｌ，繞連線上某點做勻速圓周運動，引力常量為G,求(1)該雙星系統(tǒng)的運行周期T；(2)該雙星的線速度大小之和v。16.(9分)如圖所示，光滑、固定的長方形斜面ABCD與水平面間的夾角為α=30°，邊長AB=3m，AD=4m。一質(zhì)量為m=1kg的小物塊在平行于斜面方向的恒力F作用下，從A點由靜止開始沿斜面滑動，剛好能夠從C點滑出，重力加速度g=10m/s2。求(1)恒力F最小時的大小與方向；(2)在滿足第(1)問的條件下，小物塊到達C點時的速度大小。17.(11分)根據(jù)國際標準，滑梯的坡度應該在30°到50°之間。這個范圍既能夠保證游玩者的安全，又能夠讓他們感受到刺激和快樂。如圖所示為某景區(qū)所設計的一條玻璃滑道，為保證安全，要求游玩者在傾斜滑道的滑行速度不超過10m/s，在水平滑道末端滑行速度近似為零?，F(xiàn)測得落差為H=45m的一段緩坡適合安裝滑道，全線采用傾角θ=37°的傾斜滑道和水平緩沖滑道結合的方式，滑行過程中的游玩者與滑道之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不計傾斜滑道與水平滑道接合處的機械能損失，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求(1)一段傾斜滑道的最大長度；(2)為保證游玩者最終能夠停在滑道上，滑道總長度的最小值。18.(16分)在豎直平面內(nèi)，有一光滑傾斜軌道PQ與一足夠長的水平直軌道QH通過一段極短光滑圓弧平滑連接，長木板B放在水平軌道上，如圖所示。某時刻使長木板B獲得水平向左的速度而運動起來。當B的速度為v?=9.0m/s時，把小物塊C輕放在長木板B上，同時將另一小物塊A(圖中未畫出)從斜面上某高度處由靜止釋放。經(jīng)過時間t?，長木板B的速度恰好減為0，其左端剛好運動至Q點并與到達此處的小物塊A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短，不考慮再次碰撞)。又經(jīng)過時間t?，發(fā)現(xiàn)小物塊C和長木板B同時停止運動，小物塊C始終未脫離長木板B。已知B、C的質(zhì)量分別為mB=1.0kg、mC=2.0kg,長木板B與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ(1)小物塊C剛放到長木板B上時，B、C的加速度大?。?2)小物塊C從放到長木板B上到最終停下來所用的總時間l；(3)小物塊A的質(zhì)量m?。平許濟洛2023~2024第一次高三物理參考答案及解析題號123456789101112答案CADBBCDBBCCDADABC1.伽利略為了研究自由落體，首先建立了平均速度、瞬時速度及加速度的概念，A錯；連續(xù)相等時間間隔的位移差是定值，B錯；自由落體為勻變速直線運動，平均速度等于初速度與末速度和的一半，C正確；先后釋放兩個相同的小球，它們落地前速度差不變，距離越來越大，D錯誤。2.B、C、D選項中，兩個小朋友運動時線速度、向心加速度和所受的向心力的方向不同，故A正確,B、C、D錯誤。3.以a、b兩球整體為研究對象受力，水平方向上兩恒力平衡，重力沒有水平分力，故a上方繩子應該保持豎直。再以b為研究對象，得a、b之間的繩子應該是傾斜的。故最終狀態(tài)：a位置不變，b水平方向向右，豎直方向向上移動，所以b球重力勢能增加。D選項正確。4.解析：由動量定理的關系式得：?Ft=mv??mv?根據(jù)動量與動能的關系：p=可得：E斜率：|k|=12=則合力:F=48N故選B。5.解析：對接后，飛船做勻速圓周運動，受力不平衡，選項A錯誤；由于同步衛(wèi)星的軌道半徑大于飛船的軌道半徑，所以對接后飛船的運行周期小于同步衛(wèi)星的周期，選項B正確；飛船在低軌道加速完成對接，選項C錯誤；飛船中的宇航員處于完全失重狀態(tài)，仍受到重力作用，選項D錯誤。6.運動員拋出球垂直擊中籃板，此運動可看做反向平拋運動。拋出時籃球離地面高度約2.20m，擊中籃筐高度約3.05m+0.4m=3.45m,故運動豎直高度約為1.25m。由?=12gt2得運動時間t=0.5s,拋出豎直速度vy=gt=5m/s。7.物塊A與物塊B分離時,對于B,根據(jù)牛頓第二定律可得:μmg=ma,即a=μg。對于A:kx=ma得x=μmgk,可知彈簧處于拉伸狀態(tài)。選項A、B錯誤；解除鎖定時彈簧處于壓縮狀態(tài)，分離時彈簧處于伸長狀態(tài)，則B與A分離之前，彈簧的彈性勢能先減少后增加，錯誤。分離前，對于A、B整體速度達到最大時，a=0，即kx?=μmg，可得：x?=x。必有.xA>x08.小環(huán)從最高點滑下，由機械能守恒定律得則向心加速度mg×2R故B正確a9.木箱緩慢靠近小孩可認為木箱始終處于受力平衡狀態(tài)，對木箱受力分析如圖水平方向F豎直方向Fsin又F聯(lián)立得F=μmgμsinθ+cos故隨著θ從較小逐漸增大，摩擦力、支持力和木箱對地面的總作用力都減小。而對細線的拉力可能先減小后增大。故選項BC正確10.解析：陀螺做圓周運動，陀螺上各點所受合力為向心力；陀螺在豎直方向上受力平衡，所以選項A、B錯誤；陀螺上各點屬于同軸運動，距離中心越遠的點，半徑越大，向心加速度越大,選項C正確;ω=2πn=40πrad/s,向心加速度(a=ω2r=160m/s2,選項D正確。11.對貨車和掛車系統(tǒng)為研究對象，在水平方向上脫鉤前后牽引力不變，總摩擦力也不變，水平方向上合外力仍為零。故系統(tǒng)動量守恒。脫鉤后，設任意相等時間內(nèi)，貨車受摩擦力為Fn、位移為x?，掛車受摩擦力為F??、位移為x?。牽引力F=Ff1+Ff1,外力對系統(tǒng)做功mgR=12mvQ故FN對木塊從Q向右滑到最遠速度為零，由?μmgx=?1木塊向右運動時用時t1=νQμg=2s,木塊相對傳送帶位移x1=x+vt?=6m，返回時，當木塊速度與傳送帶相同時將隨傳送帶一起勻速運動，木塊從速度減為零到與傳送帶同速用時t2=13.(6分)(1)B;(2)合理;(3)不需要。(每空2分)解析：將車內(nèi)的砝碼轉(zhuǎn)移到桶中，就保證了M+m?不變，即系統(tǒng)的總質(zhì)量不變，研究對象是整個系統(tǒng)，a=FM+m014.(9分)(1)為了保證小車所受的合外力為零(或保證小車在碰撞過程中滿足動量守恒、或保證碰撞前、后保持勻速運動)(2分)(合理即給分)(2)C(2分);(3)x?(2分);(4)m?x?=(m?+m?+Δm)x?(3分)。解析：(1)動量守恒的條件是系統(tǒng)所受的合外力為零，所以平衡摩擦力的目的是保證小車所受的合外力為零；(2)平衡摩擦力是讓小車在運動過程中平衡，小車運動時很難通過視覺判斷是否為勻速運動,所以A、B錯誤,C正確;(3)因為兩車碰撞后粘在一起，所以碰撞后兩車的共同速度小于碰撞前小車A的速度，在題圖乙中，x?對應的點是兩車碰撞前打出的；(4)設圖乙中兩段距離對應的時間為t，則兩車碰撞前后的速度分別為：ν1=x1t,,ν2=x2t則有：m?x?=(m?+m?+Δm)x?15.(9分)1T=2πL3GM解：(1)設雙星系統(tǒng)中兩個星球的質(zhì)量分別為m?、m?，其圓周運動半徑分別為n?、r?，則由萬有引力定律和牛頓第二定律得對星球m?,有:Gm對星球m?,有:Gm又m?+m?=M、r?+r?=L③(1分)聯(lián)立①②③可得T=2πL(2)由圓周運動知識，設兩個星球的線速度大小分別為v?、v?，則v1=2πr聯(lián)立④⑤可得v1【注】解答過程合理即給分。16.(9分)(1)F=3N(4分);2v=2解：(1)如圖所示，對小球，沿AC方向做勻加速直線運動，當力F最小時有：F???=mgsinαsinθ(2分)又tanθ=得F???=3N方向垂直AC斜向上(1分)(2)對球,有F合由A運動到C的過程，由動能定理得F合xAC得小球在C點的速度v=210【注】解答過程合理即給分。17.(11分)解：(1)游玩者從頂端沿斜面勻加速下滑，設游玩者質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得mgsin37°-μmgcos37°=man(2分)代入數(shù)據(jù)解得a?=2m/s2(1分)由v1得x?=25m(1分)(2)設傾斜滑道總長為s，水平滑道總長為x，對游玩者，從開始下滑到最終停在滑道上，由動能定理得：mgH-μmgcos37°s-μmgx=0(2分)s=H解得x=30m(1分)則滑道總