福建省福州市八縣（市）協(xié)作校2024-2025學年高三上學期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1福州市八縣（市）協(xié)作校2024—2025學年第一學期期中聯(lián)考高三物理試卷【完卷時間：75分鐘滿分：100分】一、單項選擇題（共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.下列說法正確的是（）A.伽利略理想斜面實驗說明力是維持物體運動的原因B.牛頓是一個國際單位制基本單位，1N=1kg?m/s2C.當Δt極短時，可以表示為物體在t時刻瞬時速度，體現(xiàn)了極限法D.嫦娥五號成功攜帶月壤樣品回到祖國，月壤樣品到達地球后慣性增大，重力增大【答案】C【解析】A．伽利略理想斜面實驗說明力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；B．牛頓是一個國際單位制導出單位，根據(jù)可知故B錯誤；C．當Δt極短時，可以表示為物體在t時刻瞬時速度，體現(xiàn)了極限法，故C正確；D．嫦娥五號成功攜帶月壤樣品回到祖國，月壤樣品到達地球后，質量不變，慣性不變，但重力加速度增大，重力增大，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，某人從距山腳高為H處將質量為m的石子以速率拋出。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。當石子下落到距地面高為h處時，其動能為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)動能定理可得解得石子下落到距地面高為h處時，其動能為故選B。3.小明站在水池邊從同一位置先后向水面扔出兩個石子，第一次入水點為a，第二次入水點為b。兩次石子達到的最大高度相同，如圖所示。若不計空氣阻力，兩次比較，下列說法正確的是（）A.第一次扔出石子的速度大B.第一次石子入水的速度大C.第一次石子到達最高點的速度大D.兩次石子在空中運動時間相等【答案】D【解析】D．斜拋運動的豎直分運動為豎直上拋運動，兩次石子達到的最大高度相同，拋出點和落點高度也相同，說明兩次的豎直分運動相同，即兩次扔出石子的豎直分速度相同，兩次石子落水的豎直分速度也相同。由可知兩次石子在空中運動的時間相等。故D正確。ABC．石子水平分運動為勻速直線運動，由可知第一次石子水平分位移較小，說明第一次石子水平分速度較小，到達最高點時的速度小，由可知第一次扔出石子的速度小，由第一次扔出石子入水時的速度小。故ABC錯誤。故選D。4.“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內的速度一時間圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中時刻為“笛音雷”起飛時刻、DE段是斜率大小為重力加速度的直線。不計空氣阻力，則關于“笛音雷”的運動，下列說法正確的是（）A.“笛音雷”在時刻上升至最高點B.時間內“笛音雷”做自由落體運動C.時間內“笛音雷”的平均速度為D.時間內“笛音雷”的平均速度【答案】D【解析】A．由圖可知，時間內“笛音雷”速度一直為正值，表明其速度方向始終向上，可知，“笛音雷”在時刻并沒有上升至最高點，上升至最高點應該在時刻之后，故A錯誤；B．時間內“笛音雷”速度方向向上，圖像斜率為一恒定的負值，表明時間內“笛音雷”實際上是在向上做豎直上拋運動，其加速度就是重力加速度，故B錯誤；C．將A、用直線連起來，該直線代表勻加速直線運動，其平均速度為，而線段與橫軸所圍的面積大于曲線與橫軸所圍的面積，該面積表示位移，根據(jù)可知，直線代表的勻加速直線運動的平均速度大于曲線代表的變加速直線運動的平均速度，即時間內“笛音雷”的平均速度小于，故C錯誤；D．根據(jù)上述，時間內“笛音雷”做豎直上拋運動，做勻變速直線運動，故平均速度為故D正確。故選D。二、多頂選擇題（共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選得0分）5.如圖所示，一本質量為m的書放置在傾角為的傾斜桌面上，此書有三分之一部分伸出桌面外，桌面與書本之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.書本受到的支持力大小為B.書本受到的摩擦力大小一定為C.桌子對書本的作用力方向一定豎直向上D.若將書本伸出桌面部分變?yōu)樗姆种唬瑫舅芎狭Σ蛔儭敬鸢浮緾D【解析】AB．對書進行受力分析，書受到豎直向下的重力、垂直桌面向上的支持力和沿桌面向上的靜摩擦力，由平衡條件：垂直斜面方向可得書本受到的支持力大小書受到的靜摩擦力大小即書受到的靜摩擦力大小一定為，不一定達到最大靜摩擦力，所以不一定為，故AB錯誤；C．桌子對書的作用力即支持力和靜摩擦力，它們的合力一定與重力等大、反向、共線，即方向一定豎直向上，故C正確；D．若將書本伸出桌面部分變四分之一，書本仍保持靜止狀態(tài)，所受合力不變仍為零，故D正確。故選CD。6.影視作品中的武林高手展示輕功時都是吊威亞（鋼絲）的。如圖所示，軌道車A通過細鋼絲跨過滑輪拉著特技演員B上升，便可呈現(xiàn)出演員B飛檐走壁的效果。軌道車A沿水平地面以速度大小向左勻速前進，某時刻連接軌道車的鋼絲與水平方向的夾角為，連接特技演員B的鋼絲豎直，取，，則下列說法正確的是（）A.該時刻特技演員B有豎直向上的加速度B.該時刻特技演員B處于失重狀態(tài)C.該時刻特技演員B的速度大小為3D.該時刻特技演員B速度大小為6.25【答案】A【解析】AB．設連接軌道車的鋼絲與水平方向的夾角為，將車速v沿著細鋼絲方向和垂直于細鋼絲的方向分解可知，在沿著細鋼絲方向的速度與特技演員B的速度大小相等，即其中車速v不變，隨著小車向左運動，不斷減小，故不斷增大，則不斷增大，即特技演員B有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A正確，B錯誤；CD．當時，則特技演員B的速度大小為故CD錯誤。故選A。7.如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，飛船在軌道Ⅰ上做勻速圓周運動，到達軌道Ⅰ的A點時點火變軌進入軌道Ⅱ，到達軌道Ⅱ的近月點B時，再次點火進入近月軌道Ⅲ繞月做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.飛船從Ⅱ軌道進入Ⅲ軌道需要在B處點火加速B.飛船在軌道Ⅱ上通過B點的速率大于在軌道Ⅱ上通過A點的速率C.飛船在軌道Ⅰ上的運行周期小于在軌道Ⅲ上的運行周期D.飛船在軌道Ⅱ上通過B點時的加速度等于在軌道Ⅲ上通過B點時的加速度【答案】BD【解析】A．在變軌問題中，飛船從Ⅱ軌道進入Ⅲ軌道需要在B處點火減速，做近心運動，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第二定律，飛船在軌道Ⅱ上通過B點的速率大于在軌道Ⅱ上通過A點的速率，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律，飛船在軌道Ⅰ上的運行周期大于在軌道Ⅲ上的運行周期，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力定律解得無論是軌道Ⅱ上通過B點，還是軌道Ⅲ上通過B點，飛船與月球距離不變，則加速度相等，故D正確。故選BD。8.如圖所示，游樂園的游戲項目——旋轉飛椅，飛椅從靜止開始緩慢轉動，經(jīng)過一小段時間，坐在飛椅上的游客的運動可以看作勻速圓周運動。整個裝置可以簡化為如圖所示的模型。忽略轉動中的空氣阻力。設細繩與豎直方向的夾角為θ，則（）A.飛椅受到重力、繩子拉力和向心力作用B.θ角越大，小球的向心加速度就越大C.飛椅運動的周期隨著θ角的增大而減小D.只要線速度足夠大，θ角可以達到90°【答案】BC【解析】A．物體做勻速圓周運動，合外力提供向心力，則飛椅的重力、繩子拉力提供飛椅的向心力，故A錯誤；B．設飛椅和上面游客的質量為m，根據(jù)牛頓第二定律可知：解得可知θ越大，tanθ越大，故飛椅的向心加速度就越大，故B正確；C．設繩長為L，繩的懸掛處到轉軸的距離為s，則根據(jù)牛頓第二定律可知整理得可知周期隨著θ的增大而減小，故C正確；D．假設θ可以達到90°，則在水平方向繩子的拉力提供向心力，豎直方向的合力為零，但是豎直方向飛椅及上面游客只受重力作用，合力不可能為零，故D錯誤。故選BC。三、填空題（共4小題，共22分）9.生活在青藏高原的胡禿鷲﹐以動物骸骨為主要食物。由于無法直接吞下巨大的牛骨，聰明的胡禿鷲會叼起牛骨飛到山谷的上空，然后將牛骨從幾十米的高空釋放，高速運動的牛骨落到石頭上摔成小塊然后被吞食。設某次胡禿鷲將牛骨從高空由靜止釋放，牛骨落到石頭上時的速度達到了。若不考慮空氣阻力，重力加速度，則牛骨下落的高度為_____________m，牛骨落到石頭上前最后內下落的高度為______m。【答案】4525【解析】[1]根據(jù)可知，牛骨下落的高度為[2]設牛骨下落的時間為，則解得牛骨落到石頭上前最后1s內下落的高度為10.月球是地球唯一的一顆天然衛(wèi)星，是太陽系中第五大的衛(wèi)星。航天員登月后，觀測羽毛的自由落體運動，得到羽毛的速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知月球半徑為，引力常量為，則月球表面的重力加速度大小為________________________，月球的第一宇宙速度為____________________月球的質量為____________________________【答案】【解析】[1]由圖像斜率表示加速度，得月球表面的重力加速度大小為[2]在月球表面，根據(jù)重力提供向心力可得月球的第一宇宙速度[3]根據(jù)月球表面上的物體受到的萬有引為等于重力，即月球的質量為11.在“探究平拋運動的特點”實驗中（1）用甲圖裝置進行探究，下列說法正確的是_____________。A．只能探究平拋運動水平分運動的特點B．只能探究平拋運動豎直分運動的特點C．能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點D．需改變小錘擊打的力度，多次重復實驗（2）用乙圖裝置進行實驗，下列說法正確的是_____________。A．兩斜槽軌道必須光滑且其末端水平B．豎直方向平移斜槽軌道1時必須每次等間距移動C．小鋼球必須從兩斜槽上同一高度由靜止?jié)L下D．只能探究平拋運動水平分運動的特點（3）用丙圖裝置進行實驗，豎直擋板上附有復寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡，將擋板水平向右移動距離x，重復實驗，擋板上留下點跡。點跡到點跡的距離為。測得鋼球直徑為，則鋼球平拋初速度_____________（請用x、y、d、g表示）。【答案】（1）BD##DB（2）CD##DC（3）【解析】（1）[1]用圖甲裝置可以探究平拋運動豎直方向做自由落體運動，需要改變小錘擊打的力度，多次重復實驗。故選BD。（2）[2]A．用圖乙裝置進行實驗，斜槽軌道不必要光滑，但末端必須水平，故A錯誤；B．豎直方向平移斜槽軌道1時不需要等間距移動，故B錯誤；C．要使兩個小球到達斜槽末端時的速度相等，小鋼球必須從兩斜槽上同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D．小球1離開斜槽末端后做平拋運動，小球2離開斜槽末端后做勻速直線運動，實驗中發(fā)現(xiàn)兩小球總能相碰，所以該裝置驗證平拋運動在水平方向的分運動為勻速直線運動，故D正確。故選CD。（3）[3]用丙圖裝置進行實驗，由平拋運動規(guī)律有，聯(lián)立解得12.如圖甲所示的裝置可以完成多個力學實驗。第1小組利用該裝置“研究勻變速直線運動”，第2小組利用該裝置“驗證牛頓第二定律”，第3小組將長木板放平，并把小車換成木塊，“測定長木板與木塊間的動摩擦因數(shù)”。（1）第1小組用20分度的游標卡尺測量遮光片的寬度，示數(shù)如圖乙，則_________mm。（2）關于第1、2兩小組的實驗，說法正確的是_________。A.第1小組實驗時，需要平衡摩擦力B.第2小組實驗時，需要平衡摩擦力C.第1小組實驗時，要求鉤碼的質量遠小于小車質量D.第2小組實驗時，要求鉤碼的質量遠小于小車質量（3）第2小組從某位置靜止釋放小車，測出遮光片的寬度和它通過光電門的擋光時間，小車釋放位置到光電門的距離s，小車的質量，彈簧測力計的示數(shù)，則與應滿足的關系式為_______。（4）第3小組測出木塊靜止時遮光片的右端距光電門左端的位移s，由遮光片的寬度和擋光時間求出木塊的速度，并算出，然后在坐標紙上作出的圖像（如圖丙），重力加速度為，根據(jù)圖像可求得動摩擦因數(shù)_________。（5）第3小組在實驗中測量位移s時未考慮遮光片的寬度，則動摩擦因數(shù)的測量值_________真實值。（選填“大于”“小于”或“等于”）【答案】（1）10.55（2）B（3）（4）（5）大于【解析】【小問1詳析】遮光片的寬度【小問2詳析】A．用此裝置研究勻變速直線運動時，摩擦力并不影響小車做勻變速直線運動，故不需要平衡摩擦力，故A錯誤；B．乙小組實驗時，需要知道合外力，需要平衡摩擦力，故B正確；C．甲小組實驗時，不要求鉤碼的質量遠小于小車質量，故C錯誤；D．乙小組實驗時，可以根據(jù)彈簧測力計直接讀出力的大小，不要求鉤碼的質量遠小于小車質量，故D錯誤。故選B?！拘?詳析】小車通過光電門的速度加速度根據(jù)得【小問4詳析】小車通過光電門的速度根據(jù)動能定理得由圖像知聯(lián)立可得【小問5詳析】根據(jù)可知丙研究小組在實驗中測量位移s時未考慮遮光片的丙寬度d，動摩擦因數(shù)的測量值大于真實值。五、計算題：（共3小題，共38分；解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.圖甲所示的救生緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成，是一種可使人沿（隨）繩（帶）緩慢下降的安全營救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險情中，將安全帶系于腰部，從離地面某高度處通過鋼絲繩先勻加速運動后勻減速運動安全著陸，圖丙是工人運動全過程的圖像。已知工人的質量，，求：（1）圖乙中的建筑工人發(fā)生險情處離地多高；（2）加速下滑和減速下滑兩過程中鋼絲繩對工人的拉力之差?！敬鸢浮浚?）45m；（2）【解析】（1）根據(jù)圖像的面積表示位移，則發(fā)生險情處離地面的高度為（2）根據(jù)圖像的斜率表示加速度，則加速下滑階段有根據(jù)牛頓第二定律有解得同理減速下滑階段加速度為根據(jù)牛頓第二定律有解得故14.兩輪平衡車如圖所示廣受年輕人的喜愛；它的動力系統(tǒng)由電池驅動，能夠輸出的最大功率為；小明駕駛平衡車在水平路面上沿直線運動時，受到的阻力恒為f，已知小明和平衡車的總質量為m，在以下討論中，忽略小明身體姿態(tài)調整引起的重心位置的變化，并忽略小明對系統(tǒng)做的功。(1)求平衡車能達到的最大行駛速度；(2)假設啟動過程是由靜止開始的加速度為a的勻加速運動，平衡車達到最大功率所用的時間t為多少？(3)小明想研究此平衡車在一定條件下的續(xù)航里程；他設想以某一恒定速度行駛直至能量耗盡，若忽略啟動和停止過程平衡車的能量消耗及位移，則可由平衡車行駛的速度和時間，利用公式估算出平衡車單次行駛的最大距離；除此之外，請你再提供一種估算的方法，說明還需要哪些物理量，并給出最大距離的表達式；（注意：需要用到題目中沒有給出的物理量，請在解答過程中做必要的說明）【答案】(1)；(2)；(3)見解析【解析】(1)當牽引力F等于阻力且功率最大時，平衡車以最大速度vm做勻速直線運動，此時f=F可得(2)加速度為a時，由牛頓第二定律，牽引力F滿足達最大功率時設代步車速率為v，則由勻變速運動的規(guī)律聯(lián)立可解得(3)方法1：需要知道平衡車勻速行駛時的實際功率P和單次行駛的續(xù)航時間t，由于f=FPt=Fx=fx可得最大距離x=