2024屆福建省寧德市高三上學(xué)期質(zhì)優(yōu)生聯(lián)考一模物理試題（解析版）

2024屆寧德市高三質(zhì)優(yōu)生摸底檢測物理試題一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對得4分，選錯得0分。1.運動員在球場上某一位置投籃，籃球直接落入籃筐中心，出手時籃球的速度方向與水平方向之間的夾角為，籃球入筐瞬間速度方向與水平方向之間的夾角為，如圖所示。已知運動員出手點與籃筐中心的高度差為1.4m，取重力加速度，，空氣阻力可忽略不計，則運動員出手點到籃筐中心的水平距離為（）A.8.0m B.8.4m C.9.0m D.9.6m【答案】B【解析】【詳解】設(shè)向上為正方向，籃球進入籃筐的瞬間其速度大小為v，初速度大小為，由于籃球做斜拋運動，其拋出時與落入籃筐時水平方向速度大小相等，有籃球豎直方向做勻減速直線運動，有設(shè)籃球從拋出到落入籃筐的時間為t，由運動學(xué)公式有投球點到籃筐的水平距離為解得故選B2.一輛汽車沿著一條平直的公路行駛，公路旁邊有與公路平行的一排電線桿，相鄰電線桿間的間隔均為50m，取汽車駛過某一根電線桿的時刻為零時刻，此電線桿作為第1根電線桿，此時刻汽車行駛的速度大小為v1＝5m/s，假設(shè)汽車的運動為勻加速直線運動，10s末汽車恰好經(jīng)過第3根電線桿，則下列說法中正確的是()A.汽車運動的加速度大小為2m/s2B.汽車繼續(xù)行駛，經(jīng)過第7根電線桿時的瞬時速度大小為15m/sC.汽車在第3根至第7根電線桿間運動所需的時間為10sD.汽車在第3根至第7根電線桿間的平均速度為25m/s【答案】C【解析】【詳解】A．汽車在10s內(nèi)的位移是：s13=50×2=100m，由s=v1t+at2，代入數(shù)據(jù)解得：a=1m/s2．故A錯誤．B．由v22-v12=2ax，即：v22-52=2×1×6×50，解得：v2=25m/s，故B錯誤；C．汽車從第1根到第7根電線桿的時間是t7，則：s17=6×50m=300m由勻變速運動規(guī)律得：s17=v1t7+at72代入數(shù)據(jù)解得：t7=20s汽車在第3根至第7根電線桿間運動所用的時間：△t=t7-t3=20-10s=10s，故C正確；

D．汽車從第3根至第7根電線桿間的平均速度為：．故D錯誤．3.我國的新疆棉以絨長、品質(zhì)好、產(chǎn)量高著稱于世，目前新疆地區(qū)的棉田大部分是通過如圖甲所示的自動采棉機采收。自動采棉機在采摘棉花的同時將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架平穩(wěn)將其放下，這個過程可以簡化為如圖乙所示模型：質(zhì)量為m的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為固定不變，“V”型擋板可繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在使OB板由水平位置順時針緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，忽略“V”型擋板對棉包的摩擦力，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過時，棉包受到三個力的作用B.棉包對OB板的壓力逐漸減小C.當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過時，棉包對OA板的作用力大小為mgD.棉包對OA板的壓力先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過60°時，OA板處于水平位置，棉包只受到重力和OA板的支持力，故A錯誤；BD．對物體受力分析如圖由正弦定理可得物體在旋轉(zhuǎn)過程中從逐漸變大，從逐漸減小，因此OB板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動60°過程中，棉包對OA板壓力逐漸增大，對OB板壓力逐漸減小，故B正確，D錯誤；C．當(dāng)OB板轉(zhuǎn)過30°時，兩板與水平方向夾角均為30°，如圖所示兩板支持力大小相等，與豎直方向夾角為30°，可得故C錯誤；故選B。4.某同學(xué)用甲、乙兩輛汽車相遇問題的規(guī)律，下圖是他根據(jù)運動規(guī)律繪制的在同一平直道路上相鄰車道行駛的甲、乙兩車（視為質(zhì)點）的運動位置-時間圖線。已知甲的運動圖線為一條頂點為的拋物線，乙的運動圖線為一過原點的直線。兩條圖線中其中一個交點坐標為。則下列說法正確的是（）A.時刻甲物塊速度為B.甲物塊在做勻加速直線運動的加速度為C.圖中甲、乙兩個物塊再次相遇時刻為D.如果兩個物塊只相遇一次，則必有【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)動力學(xué)公式解得時刻甲物塊速度為為故A錯誤；B．甲物塊在做勻加速直線運動的加速度為故B錯誤；C．圖中甲、乙兩個物塊再次相遇有乙的速度為故圖中甲、乙兩個物塊再次相遇時刻為故C正確；D．如果兩個物塊能相遇有兩個物塊只相遇一次有解得故D錯誤故選C。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題只有兩個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.如圖所示，頂角為的光滑圓錐體固定在水平面上，一質(zhì)量為m的均質(zhì)圓環(huán)套在圓錐體上，重力加速度大小為g，下列判斷正確的是（）A.圓錐體對圓環(huán)的壓力方向垂直于圓錐的側(cè)面B.圓錐體對圓環(huán)的彈力方向豎直向上C.圓環(huán)的張力不為零D.圓環(huán)的張力方向指向圓環(huán)的圓心【答案】BC【解析】【詳解】AB．圓環(huán)受重力、圓錐體對圓環(huán)的彈力的作用處于平衡狀態(tài)，則圓錐體對圓環(huán)的彈力等于圓環(huán)的重力，方向與重力的方向相反，即圓錐體對圓環(huán)的彈力方向豎直向上，故A錯誤，B正確；CD．均質(zhì)圓環(huán)套在圓錐體上，圓環(huán)有被撐開的趨勢，故圓環(huán)的張力不為零，且圓環(huán)的張力方向沿圓環(huán)的切線方向，故C正確，D錯誤。故選BC。6.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平面上，上端疊放著兩個物體A、B，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力作用在物體A上，使A向上做勻加速直線運動，以系統(tǒng)靜止時的位置為坐標原點，豎直向上為位移正方向，得到隨的變化圖像如圖乙所示。已知物體A的質(zhì)量，重力加速度，則下列說法正確的是（）A.物塊B的質(zhì)量為 B.物塊A做勻加速直線運動的加速度大小為C.作用瞬間，A、B之間的彈力大小為 D.彈簧的勁度系數(shù)為【答案】BD【解析】【詳解】D．以A、B整體為研究對象，設(shè)物塊B質(zhì)量為M，靜止時彈簧壓縮量為，有分離之前有即所以F隨x的變化圖像的斜率等于勁度系數(shù)故D正確；AB．，有分離時，有聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；C．施加拉力F的瞬間，設(shè)A、B之間的彈力為，對B進行受力分析有解得故C錯誤。故選BD。7.為慶祝黨的二十大的勝利召開，騰沖熱海景區(qū)掛出32個燈籠（相鄰兩個燈籠間由輕繩連接），依次貼上“高舉中國特色社會主義旗幟，為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家而團結(jié)奮斗”，從高到低依次標為1、2、3、…、32。在無風(fēng)狀態(tài)下，32個燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)，簡化圖如圖所示，與燈籠“斗”右側(cè)相連的輕繩處于水平狀態(tài)，已知每一個燈籠的質(zhì)量，重力加速度，懸掛燈籠的輕繩最大承受力，最左端連接的輕繩與豎直方向的夾角為。下列說法正確的是（）A.最大為53°B.當(dāng)最大時，最右端輕繩的拉力為C.當(dāng)時，第8個燈籠與第9個燈籠間輕繩與豎直方向的夾角為45°D.當(dāng)時，第8個燈籠與第9個燈籠間輕繩與豎直方向的夾角為45°【答案】BC【解析】【詳解】AB．當(dāng)最左端連接的輕繩的拉力大小為時，θ最大，此時燈籠整體受力如圖所示由平衡條件水平方向有豎直方向有聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；C．當(dāng)時，此時燈籠整體受力如圖所示由平衡條件知，最右端輕繩的拉力對第9個燈籠至第32個燈籠整體，其受力情況跟燈籠整體的受力情況相同，由平衡條件則第8個燈籠與第9個燈籠間輕繩與豎直方向的夾角，故C正確；D．當(dāng)時，此時燈籠整體受力如圖所示由平衡條件知，最右端輕繩的拉力對第9個燈籠至第32個燈籠整體，其受力情況跟燈籠整體的受力情況相同，由平衡條件則第8個燈籠與第9個燈籠間輕繩與豎直方向的夾角，故D錯誤；故選BC。8.如圖所示，可視為質(zhì)點的小球A、B分別同時從傾角為37°的光滑斜面頂端水平拋出和沿斜面下滑，平拋初速度大小為vA=5m/s，下滑初速度vB未知，兩小球恰好在斜面底端相遇，重力加速度g=10m/s2，則（）A.斜面長5mB.B球初速度vB=4m/sC.相遇前，A、B兩球始終在同一高度D.相遇前兩小球最遠相距【答案】BD【解析】【詳解】A．令斜面長為L，對小球A有，解得，A錯誤；B．對小球B由牛頓第二定律可得小球B沿斜面向下做勻加速直線運動解得B正確；C．經(jīng)歷時間t1，小球A的豎直分位移小球B的豎直分位移則有作出該函數(shù)的圖像如圖所示根據(jù)二次函數(shù)的特征，可知，在內(nèi)有既有即相遇前，A、B兩球不在同一高度，C錯誤；D．根據(jù)上述分析可知，兩球體在時相遇，在時兩球相距最遠，由于A球在垂直于斜面方向做雙向勻變速直線運動，則D正確。故選BD。第II卷（非選擇題共60分）三、非選擇題：共60分?？忌鶕?jù)要求作答。9.同學(xué)們利用如圖所示方法估測反應(yīng)時間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為L，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為_______（重力加速度為g）?；谏鲜鲈恚惩瑢W(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為0~0.3s，則所用直尺的長度至少為_____cm（g取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是_______的（填“相等”或“不相等”）?！敬鸢浮竣?②.45③.不相等【解析】【詳解】[1]由得，[2]直尺的長度至少為[3]若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度不相等，長度之比為1:3:5:…10.如圖甲所示，質(zhì)量為M的木板B靜置于粗糙水平桌面上，質(zhì)量為m的物塊A疊放在木板上，A左側(cè)通過水平細繩與固定的傳感器相連。t0時刻起，用一水平向右且隨時間逐漸增加的力作用在B上，傳感器的示數(shù)F傳隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t2時刻水平拉力大小為Fb、傳感器示數(shù)為Fa，已知最大摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。t2時刻B總共受到____________個力，受到A的滑動摩擦力大小為_____________________，受桌面的摩擦力大小_________?！敬鸢浮竣?6②.Fa③.F-Fa【解析】【詳解】[1][2][3]t2時刻B受到重力、地面的支持力、A的壓力、地面的摩擦力、A的摩擦力、拉力F共6個力的作用；B受到A的滑動摩擦力大小為f1=Fa受桌面的摩擦力大小為f2=F-Fa11.如圖粗糙水平面上，a、b、c、d四個相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接，正好組成一個等腰梯形，系統(tǒng)靜止。ab之間、ac之間以及bd之間的彈簧長度相同且等于cd之間彈簧長度的一半。ab之間彈簧彈力大小為cd之間彈簧彈力大小的一半。若a受到的摩擦力大小為f，則ab之間的彈簧________（填寫一定或可能）是壓縮的；b受到的摩擦力大小為________，c受到的摩擦力大小為________。【答案】①.一定②.f③.【解析】【詳解】[1]設(shè)每根彈簧原長為，ab的形變量為，cd的形變量為，則有若ab彈簧也是被拉長，則有解得=0不符合題意，所以ab之間的彈簧一定是壓縮的。[2]由于a受到的摩擦力大小為f，根據(jù)對稱性可得，b受到的摩擦力大小為f。[3]以a和c為研究對象進行力的分析如圖所示圖中的為ac與cd之間的夾角，則有可得以a為對象，根據(jù)受力平衡可得以c為對象，力的合成可得聯(lián)立解得12.一同學(xué)用電子秤、水壺、細線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則。（1）如圖（a），在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺________時電子秤的示數(shù)F。（2）如圖（b），將三根細線L1、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上。水平拉開細線L1，在白紙上記下結(jié)點O的位置、____________和電子秤的示數(shù)F1。（3）如圖（c），將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上。手握電子秤沿著（2）中L2的方向拉開細線L2，使____________和三根細線的方向與（2）中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。（4）在白紙上按一定標度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若__________________，則平行四邊形定則得到驗證?！敬鸢浮竣?靜止②.三根細線的方向③.結(jié)點O的位置④.F和F′在誤差允許的范圍內(nèi)重合【解析】【詳解】（1）[1]要測量裝滿水的水壺的重力，則應(yīng)記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F。（2）[2]要畫出平行四邊形，則需要記錄分力的大小和方向，所以在白紙上記下結(jié)點O的位置的同時，也要記錄三根細線的方向以及電子秤的示數(shù)F1。（3）[3]已經(jīng)記錄了一個分力的大小，還要記錄另一個分力的大小，則結(jié)點O的位置不能變化，力的方向也都不能變化，所以應(yīng)使結(jié)點O的位置和三根細線的方向與（2）中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。（4）[4]根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若F和F′在誤差允許的范圍內(nèi)重合，則平行四邊形定則得到驗證。13.利用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與合外力的關(guān)系，實驗中認為細繩對木塊的拉力等于砝碼和砝碼桶的總重力。請思考探究思路并回答下列問題。（1）下列做法正確的是________（填字母代號）。A．在找不到合適的學(xué)生電源的情況下，可以使用四節(jié)干電池串聯(lián)作為打點計時器的電源B．平衡摩擦力的方法是懸掛砝碼桶但不得在砝碼桶中添加砝碼，使木塊能拖著紙帶勻速滑動C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細繩與長木板保持平行D．實驗時，先接通打點計時器的電源再放開木塊（2）如圖乙所示，是掛上砝碼桶，裝入適量砝碼，按實驗要求打出的一條紙帶：A、B、C、D、E是紙帶上選取的五個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點未畫出。用刻度尺測出各計數(shù)點到A點之間的距離，已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端。其中打出計數(shù)點C時木塊的速度vC=______m/s，木塊的加速度a=__________m/s2（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（3）實驗時改變砝碼及砝碼桶的總質(zhì)量m，分別測量木塊對應(yīng)的加速度a。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-m關(guān)系圖象，如圖丙實線所示。此圖象的上端明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是____________?！敬鸢浮竣?CD②.0.54③.1.0④.砝碼和砝碼桶的總質(zhì)量不再滿足遠小于木塊質(zhì)量【解析】【詳解】(1)[1]A．在找不到合適的學(xué)生電源的情況下，打點計時器使用的為交流電源，也不能使用干電池，A錯誤；B．平衡摩擦力的方法是在木板的右端墊高撤掉砝碼桶，打開電源拖動紙帶做勻速運動，B錯誤；C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細繩與長木板保持平行，C正確；D．實驗時，為了充分利用紙帶獲得較多的數(shù)據(jù)，先接通打點計時器的電源再放開木塊，D正確；故選：CD。(2)[2]相鄰計數(shù)點間的時間間隔為；C點的瞬時速度等于BD間的平均速度，則；[3]根據(jù)可得(3)[4]隨著力F增大，即砝碼和小盤總質(zhì)量的增大，不再滿足砝碼和砝碼桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。14.2022年6月17日，由我國完全自主設(shè)計建造的第三艘航空母艦“福建艦”下水，福建艦采用平直通長飛行甲板，艦上安裝了電磁彈射器以縮短飛機的起飛距離。假設(shè)航空母艦的起飛跑道總長l=270m，電磁彈射區(qū)的長度l1=60m，若彈射裝置可以輔助飛機在彈射區(qū)做加速度為30m/s2的勻加速直線運動，飛機離開電磁彈射區(qū)后繼續(xù)在噴氣式發(fā)動機推力作用下做勻加速直線運動，如圖所示。假設(shè)一架艦載機的質(zhì)量m=3.0×104kg，飛機在航母上受到的阻力恒為飛機重力的0.2倍。若飛機可看成質(zhì)量恒定的質(zhì)點，從邊沿離艦的起飛速度為80m/s，航空母艦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）飛機經(jīng)電磁彈射后獲得的速度大??；（2）飛機從靜止到起飛所需時間；（3）飛機發(fā)動機的推力大小?！敬鸢浮浚?）60m/s；（2）5s；（3）2.6×105N【解析】【詳解】（1）彈射階段，初速度為0，根據(jù)速度位移關(guān)系解得彈射階段時間為加速階段，有聯(lián)立解得（3）根據(jù)速度位移關(guān)系解得15.如圖所示，一質(zhì)量的物塊置于質(zhì)量的足夠長的木板端，它們以共同的初速度沿水平面向右運動.在距木板端處有一擋板，木板與擋板碰撞后立即以原速率反向彈回并繼續(xù)運動，最終物塊和木塊均靜止.已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與木板間、木板與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，求：(1)木板將要碰撞擋板時的速度大??；(2)木板最終靜止時端距擋板的距離.【答案】(1)10m/s（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)木板和物塊共同運動時的加速度大小為a，木板,將要碰撞擋板時的速度大小為vv02-v2=2aL解得v＝10m/s（2）設(shè)剛碰撞后物塊的加速度大小為a1,,木板的加速度大小為a2解得a1＝5m/s2解得a2＝10m/s2設(shè)碰撞后木板運動至速度為零的過程中，設(shè)木板向左的位移大小為x1，所用時間為t1，木板速度為零時物塊的速度大小為v1v1=v-a1t1=5m/s木板運動至速度為零后，木板受到物塊施加的