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

平許濟(jì)洛2023—2024學(xué)年高三第一次質(zhì)量檢測(cè)物理全卷共６頁，共１００分。考試時(shí)間９０分鐘注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)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(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，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(jié)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(gè)選項(xiàng)符合題意：9～12題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得４分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不選得0分)1、關(guān)于做自由落休運(yùn)動(dòng)的物休，下列說法正確的是A.為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)，牛頓首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度及加速度等概念B.物體在任意相等時(shí)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(gè)物體，在落地前的運(yùn)動(dòng)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(gè)正在玩蹺蹺板游戲的小朋友(可視為質(zhì)點(diǎn))。則關(guān)于該游戲，下列說法正確的是A.兩個(gè)小朋友運(yùn)動(dòng)的角速度相同B.兩個(gè)小朋友運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的向心力相同C.兩個(gè)小朋友運(yùn)動(dòng)的線速度相同D.兩個(gè)小朋友運(yùn)動(dòng)的向心加速度相同3.用輕質(zhì)細(xì)線把小球a和b懸掛起來，二者靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示。今對(duì)小球a持續(xù)施加一個(gè)水平向左的恒力，同時(shí)對(duì)小球b持續(xù)施加一個(gè)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(huì)達(dá)到新的位置再次靜止不動(dòng)。則a、b小球從最初時(shí)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(gè)恒力對(duì)a、b小球均做正功B.重力對(duì)a、b小球均做負(fù)功C.a球的重力勢(shì)能增加D.b球的重力勢(shì)能增加4.一質(zhì)量為8kg的小物塊做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中其動(dòng)能的平方根Ek與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則小物塊在運(yùn)動(dòng)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(shí)31分，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)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(duì)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(yùn)行，如圖所示。下列說法正確的是A.飛船在對(duì)接后的運(yùn)行過程中受力平衡B.飛船在對(duì)接后的運(yùn)行周期小于同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期C、飛船與空間站在同一軌道上通過加速完成對(duì)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(duì)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員將籃球拋出時(shí)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?fàn)顟B(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(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g?，F(xiàn)使彈簧解除鎖定，物塊A與B開始一起向右運(yùn)動(dòng)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(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)B.B與A分離時(shí)的加速度大小為1C.B與A分離之前，彈簧的彈性勢(shì)能一直減少D.B與A分離時(shí)，A移動(dòng)的距離大于2μing8.如圖所示，光滑的大圓環(huán)用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小環(huán)套在大圓環(huán)上。某時(shí)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(dòng)。設(shè)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(dòng)時(shí)的向心加速度大小a?與θ的關(guān)系圖像正確的是9.一小孩用一細(xì)繩將木箱從離他較遠(yuǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，不計(jì)細(xì)繩的質(zhì)量，小孩雙手離地的高度可認(rèn)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(duì)地面的壓力逐漸增大B.木箱對(duì)地面的摩擦力逐漸減小C.木箱對(duì)地面的作用力逐漸減小D、木箱對(duì)細(xì)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(chǎng)力可以讓旋轉(zhuǎn)的陀螺懸浮在空中，如圖所示。對(duì)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(diǎn)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(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)，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(diǎn)的向心加速度大小約為160m/s211.安全問題是貨車司機(jī)首要關(guān)注的問題，如圖所示是貨車司機(jī)在某一平直模擬公路上進(jìn)行的“貨車和掛車脫鉤實(shí)驗(yàn)”。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(yùn)動(dòng)前，下列說法正確的是A.貨車和掛車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.貨車和掛車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.貨車和掛車組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒D.貨車和掛車組成的系統(tǒng)機(jī)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(diǎn)P由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)Q時(shí)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(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2,傳送帶足夠長(zhǎng)。下列說法正確的是A.小物塊第1次經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)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(yuǎn)距離為4mC.從小物塊開始下滑至第1次返回Q點(diǎn)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(fù)運(yùn)動(dòng)后，小物塊最終將靜止在Q點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共15分。13題6分,14題9分)13.某實(shí)驗(yàn)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(guān)系(已平衡摩擦力)。小車上放有n個(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出。多次改變合外力F的大小，計(jì)算相應(yīng)的加速度。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的直線。(1)a－F圖像斜率的物理意義是(填正確答案標(biāo)號(hào))A.1MC.MD.M+m?(2)實(shí)驗(yàn)中，你認(rèn)為把小桶和桶內(nèi)砝碼的總重力當(dāng)作合外力F是(填“合理”或“不合理”)的。(3)實(shí)驗(yàn)中，(填“需要”或“不需要”)滿足“小車和車上砝碼總質(zhì)量”遠(yuǎn)大于“小桶和桶內(nèi)砝碼總質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)條件。14.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①安裝儀器，并將木板一側(cè)適當(dāng)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(dāng)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(yùn)動(dòng)，A、B碰撞后粘在一起運(yùn)動(dòng)，打出一條如圖乙所示的紙帶(圖乙中的x?、x?均已測(cè)出)；(1)在步驟①中，平衡摩擦力的目的是；(2)關(guān)于步驟①中平衡摩擦力的操作，下列最準(zhǔn)確的是(選填正確答案標(biāo)號(hào))；A.將小車輕放于木板上，小車靜止不動(dòng)B.輕推一下小車，目測(cè)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，紙帶上點(diǎn)跡分布均勻(3)在圖乙中，(填“x?”或“x?”)段對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是兩車碰撞前打出的；(4)測(cè)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(guān)系式(用m?、m?、Δm、x?、x?表示)，則在碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。三、計(jì)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(jì)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(guó)天眼FAST發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為PSRJ1953＋1844的雙星系統(tǒng),該雙星系統(tǒng)是目前發(fā)現(xiàn)運(yùn)行周期最短的脈沖星雙星系統(tǒng)。假設(shè)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(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G,求(1)該雙星系統(tǒng)的運(yùn)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(zhǎng)方形斜面ABCD與水平面間的夾角為α=30°，邊長(zhǎng)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(diǎn)由靜止開始沿斜面滑動(dòng)，剛好能夠從C點(diǎn)滑出，重力加速度g=10m/s2。求(1)恒力F最小時(shí)的大小與方向；(2)在滿足第(1)問的條件下，小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小。17.(11分)根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，滑梯的坡度應(yīng)該在30°到50°之間。這個(gè)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(shè)計(jì)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。現(xiàn)測(cè)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(jié)合的方式，滑行過程中的游玩者與滑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，不計(jì)傾斜滑道與水平滑道接合處的機(jī)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(zhǎng)度；(2)為保證游玩者最終能夠停在滑道上，滑道總長(zhǎng)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(zhǎng)的水平直軌道QH通過一段極短光滑圓弧平滑連接，長(zhǎng)木板B放在水平軌道上，如圖所示。某時(shí)刻使長(zhǎng)木板B獲得水平向左的速度而運(yùn)動(dòng)起來。當(dāng)B的速度為v?=9.0m/s時(shí)，把小物塊C輕放在長(zhǎng)木板B上，同時(shí)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(shí)間t?，長(zhǎng)木板B的速度恰好減為0，其左端剛好運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)并與到達(dá)此處的小物塊A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短，不考慮再次碰撞)。又經(jīng)過時(shí)間t?，發(fā)現(xiàn)小物塊C和長(zhǎng)木板B同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，小物塊C始終未脫離長(zhǎng)木板B。已知B、C的質(zhì)量分別為mB=1.0kg、mC=2.0kg,長(zhǎng)木板B與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(1)小物塊C剛放到長(zhǎng)木板B上時(shí)，B、C的加速度大小；(2)小物塊C從放到長(zhǎng)木板B上到最終停下來所用的總時(shí)間l；(3)小物塊A的質(zhì)量m?。平許濟(jì)洛2023~2024第一次高三物理參考答案及解析題號(hào)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(shí)速度及加速度的概念，A錯(cuò)；連續(xù)相等時(shí)間間隔的位移差是定值，B錯(cuò)；自由落體為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，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(gè)相同的小球，它們落地前速度差不變，距離越來越大，D錯(cuò)誤。2.B、C、D選項(xiàng)中，兩個(gè)小朋友運(yùn)動(dòng)時(shí)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(cuò)誤。3.以a、b兩球整體為研究對(duì)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(yīng)該保持豎直。再以b為研究對(duì)象，得a、b之間的繩子應(yīng)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(dòng)，所以b球重力勢(shì)能增加。D選項(xiàng)正確。4.解析：由動(dòng)量定理的關(guān)系式得：?Ft=mv??mv?根據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系：p=可得：E斜率：|k|=12=則合力:F=48N故選B。5.解析：對(duì)接后，飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，選項(xiàng)A錯(cuò)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(duì)接后飛船的運(yùn)行周期小于同步衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)B正確；飛船在低軌道加速完成對(duì)接，選項(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤。6.運(yùn)動(dòng)員拋出球垂直擊中籃板，此運(yùn)動(dòng)可看做反向平拋運(yùn)動(dòng)。拋出時(shí)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(yùn)動(dòng)豎直高度約為1.25m。由?=12gt2得運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí),對(duì)于B,根據(jù)牛頓第二定律可得:μmg=ma,即a=μg。對(duì)于A:kx=ma得x=μmgk,可知彈簧處于拉伸狀態(tài)。選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；解除鎖定時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，分離時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則B與A分離之前，彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增加，錯(cuò)誤。分離前，對(duì)于A、B整體速度達(dá)到最大時(shí)，a=0，即kx?=μmg，可得：x?=x。必有.xA>x08.小環(huán)從最高點(diǎn)滑下，由機(jī)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(rèn)為木箱始終處于受力平衡狀態(tài)，對(duì)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(duì)地面的總作用力都減小。而對(duì)細(xì)線的拉力可能先減小后增大。故選項(xiàng)BC正確10.解析：陀螺做圓周運(yùn)動(dòng)，陀螺上各點(diǎn)所受合力為向心力；陀螺在豎直方向上受力平衡，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；陀螺上各點(diǎn)屬于同軸運(yùn)動(dòng)，距離中心越遠(yuǎn)的點(diǎn)，半徑越大，向心加速度越大,選項(xiàng)C正確;ω=2πn=40πrad/s,向心加速度(a=ω2r=160m/s2,選項(xiàng)D正確。11.對(duì)貨車和掛車系統(tǒng)為研究對(duì)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(dòng)量守恒。脫鉤后，設(shè)任意相等時(shí)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(duì)系統(tǒng)做功mgR=12mvQ故FN對(duì)木塊從Q向右滑到最遠(yuǎn)速度為零，由?μmgx=?1木塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)用時(shí)t1=νQμg=2s,木塊相對(duì)傳送帶位移x1=x+vt?=6m，返回時(shí)，當(dāng)木塊速度與傳送帶相同時(shí)將隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，木塊從速度減為零到與傳送帶同速用時(shí)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(duì)象是整個(gè)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(dòng)量守恒、或保證碰撞前、后保持勻速運(yùn)動(dòng))(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(dòng)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(yùn)動(dòng)過程中平衡，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)很難通過視覺判斷是否為勻速運(yùn)動(dòng),所以A、B錯(cuò)誤,C正確;(3)因?yàn)閮绍嚺鲎埠笳吃谝黄?，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(duì)應(yīng)的點(diǎn)是兩車碰撞前打出的；(4)設(shè)圖乙中兩段距離對(duì)應(yīng)的時(shí)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(shè)雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星球的質(zhì)量分別為m?、m?，其圓周運(yùn)動(dòng)半徑分別為n?、r?，則由萬有引力定律和牛頓第二定律得對(duì)星球m?,有:Gm對(duì)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(yùn)動(dòng)知識(shí)，設(shè)兩個(gè)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(duì)小球，沿AC方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)力F最小時(shí)有：F???=mgsinαsinθ(2分)又tanθ=得F???=3N方向垂直AC斜向上(1分)(2)對(duì)球,有F合由A運(yùn)動(dòng)到C的過程，由動(dòng)能定理得F合xAC得小球在C點(diǎn)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(shè)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(shè)傾斜滑道總長(zhǎng)為s，水平滑道總長(zhǎng)為x，對(duì)游玩者，從開始下滑到最終停在滑道上，由動(dòng)能定理得：mgH-μmgcos37°s-μmgx=0(2分)s=H解得x=30m(1分)則滑道總