2023-2024學(xué)年福建省廈門市高三第一學(xué)期期中物理質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題（含解析）

2023-2024學(xué)年福建省廈門市高三第一學(xué)期期中物理質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，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，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共16分。1．2023年9月21日15時(shí)45分“天宮課堂”第四課開講，神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課，這是中國(guó)航天員首次在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。下列說法正確的是（）A．2023年9月21日15時(shí)45分指的是時(shí)間B．研究中國(guó)空間站的運(yùn)行姿態(tài)時(shí)，可以將其看成質(zhì)點(diǎn)C．以中國(guó)空間站為參考系，地球是運(yùn)動(dòng)的D．中國(guó)空間站在軌道運(yùn)行的加速度保持不變2．一列重達(dá)134噸的磁懸浮列車靜止懸浮在長(zhǎng)直軌道上，若一位兒童用力去拖這列百噸列車，則從理論上（在速度很小時(shí)，可近似忽略摩擦阻力）可以說（）A．車慣性太大，完全無法拖動(dòng)B．一旦施力于車，車立即產(chǎn)生一個(gè)加速度C．由于車慣性很大，施力于車后，須經(jīng)過很長(zhǎng)一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生一個(gè)明顯的加速度D．由于車質(zhì)量很大，人拉車由于反作用力太大無法施力于車3．將一只礦泉水瓶子豎立在水平地面上，在瓶子的不同位置鉆了兩個(gè)等大的小孔甲、乙，逐漸往瓶子里加水，使水從兩小孔中水平噴出形成兩列水柱，如圖所示，甲孔的離地高度是乙的2倍。當(dāng)瓶中的水加到一定高度H時(shí)，噴出的水柱恰好落到地面上的同一點(diǎn)，忽略空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．甲孔噴出的水運(yùn)動(dòng)時(shí)間是乙孔的2倍B．乙孔噴出的水的初速度是甲孔的2倍C．兩小孔噴出的水柱在空中的體積相等D．礦泉水瓶自由下落時(shí)，兩小孔仍有水噴出4．光滑水平面上放有一上表面光滑、傾角為的斜面，斜面質(zhì)量為，如圖所示。將一質(zhì)量為的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從斜面的頂端由靜止釋放，滑塊經(jīng)過時(shí)間剛好滑到斜面底端，此時(shí)滑塊對(duì)地位移大小為。此過程中斜面對(duì)滑塊的彈力大小為，重力加速度為，則下列選項(xiàng)中正確的是（）A．滑塊下滑過程中對(duì)的沖量大小為B．滑塊下滑過程中地面對(duì)斜面彈力的沖量大小為C．滑塊下滑過程中組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D．此過程中斜面向左滑動(dòng)的距離為二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5．2023年10月3日，中國(guó)選手嚴(yán)浪宇在男子個(gè)人比賽中為中國(guó)蹦床隊(duì)再添一金。如圖甲所示，在亞運(yùn)會(huì)蹦床項(xiàng)目比賽中，從嚴(yán)浪宇下落到離地面高處開始計(jì)時(shí)，其動(dòng)能與離地高度的關(guān)系如圖乙所示。在階段圖像為直線，其余部分為曲線，若嚴(yán)浪宇的質(zhì)量為，重力加速度為，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦。下列說法正確的是（）A．整個(gè)過程中嚴(yán)浪宇與蹦床組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．嚴(yán)浪宇處于高度時(shí)，嚴(yán)浪宇的腳開始接觸蹦床C．嚴(yán)浪宇處于高度時(shí)，蹦床的彈性勢(shì)能為D．從嚴(yán)浪宇的腳接觸蹦床直至蹦床被壓縮至最低點(diǎn)的過程中，其加速度先增大后減小6．圖為發(fā)射某衛(wèi)星的情景圖，該衛(wèi)星發(fā)射后，先在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的近地點(diǎn)的加速度為點(diǎn)到地心的距離為，遠(yuǎn)地點(diǎn)到地心的距離為，衛(wèi)星在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，則下列判斷正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ近地點(diǎn)的線速度大小一定大于B．衛(wèi)星在軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)運(yùn)行的加速度大小為C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)行周期為在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期的倍D．衛(wèi)星從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ時(shí)應(yīng)在點(diǎn)點(diǎn)火減速7．如圖所示，用長(zhǎng)度為的金屬絲繞制成高度為的等距螺旋軌道，并將其豎直固定。讓一質(zhì)量為的有孔小球套在軌道上，從頂端無初速度釋放。已知重力加速度為，不計(jì)一切摩擦，則（）A．下滑過程中軌道對(duì)小球的作用力保持不變B．小球的運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的圓周運(yùn)動(dòng)和沿軌道斜向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小球從頂端運(yùn)動(dòng)到螺旋軌道底端的時(shí)間為D．小球從頂端運(yùn)動(dòng)到螺旋軌道底端的時(shí)間為8．如圖所示，滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量。與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用細(xì)線懸掛的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量均為，沿軸排列，與第1個(gè)小球及相鄰兩小球間距離均為，線長(zhǎng)分別為（圖中只畫出三個(gè)小球）。開始時(shí)，以沿軸正向運(yùn)動(dòng)，設(shè)與小球碰撞不損失機(jī)械能，碰后小球均恰能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)并再次與滑塊正碰，，則（）A．滑塊能與8個(gè)小球碰撞B．滑塊能與9個(gè)小球碰撞C．第2個(gè)小球懸線長(zhǎng)D．第6個(gè)小球懸線長(zhǎng)三、非選擇題：共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13題為實(shí)驗(yàn)題，14～16題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。9．（2分）小王乘車往返于福鼎與寧德兩地，往、返過程的位移_______（選填“相同”或“不同”），_______（選填“能”或“不能”）畫出他從福鼎到寧德過程的“速度-時(shí)間”圖像。10．（4分）如圖所示，從地面上同一位置拋出兩個(gè)相同的小球，分別落在地面上的點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同，空氣阻力不計(jì)，小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間_______（選填“<”、“=”或“>”），小球在點(diǎn)處重力做功的功率_______（選填“<”、“=”或“>”）。11．（4分）如圖所示，已知球的質(zhì)量為球的質(zhì)量為，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，傾角為的斜面光滑，固定在地面上。系統(tǒng)靜止時(shí)，彈簧與細(xì)線均平行于斜面，在細(xì)線被燒斷的瞬間，球的加速度大小為_______，球的加速度大小為_______。（重力加速度為）12．（6分）在“研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請(qǐng)回答相關(guān)問題：（1）在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時(shí)，我們主要用到了物理學(xué)中_______；A．理想實(shí)驗(yàn)法B．等效替代法C．控制變量法（2）若將圖中左側(cè)變速塔輪上的皮帶往下移動(dòng)一層，則和小球的角速度之比會(huì)_______；A．變大B．不變C．變?。?）若小球質(zhì)量相同，到轉(zhuǎn)軸的距離也相同，圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出小球所受向心力的比值為，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的左右變速塔輪對(duì)應(yīng)的半徑之比為_______．A．B．C．D．13．（6分）某同學(xué)利用手機(jī)“聲音圖像”軟件測(cè)量物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，物塊置于長(zhǎng)木板上且兩端分別通過跨過定滑輪的細(xì)線與小球相連，實(shí)驗(yàn)前分別測(cè)量出小球底部到地面的高度。打開手機(jī)軟件，燒斷一側(cè)細(xì)繩，記錄下小球與地面碰撞聲的時(shí)間圖像（兩小球落地后均不反彈）。（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)燒斷物塊_______的細(xì)繩；A．左側(cè)B．右側(cè)（2）燒斷細(xì)線前，用分度值為的刻度尺測(cè)量，刻度尺的0刻度線與地面齊平，小球的位置如圖（b）所示，則_______；（3）僅改變小球?qū)嶒?yàn)前離地高度，測(cè)量不同高度下物塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，作出圖像如圖（c）所示，由圖像可求得斜率為，若小球的質(zhì)量為，物塊質(zhì)量為，重力加速度為，則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_______。（用字母表示）14．（10分）電動(dòng)平衡車是一種新型的交通工具，通過人工智能實(shí)現(xiàn)車輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作。圖甲為某型號(hào)電動(dòng)平衡車，人站在平衡車上沿水平直軌道由靜止開始運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖乙所示（除時(shí)間段圖線為曲線外，其余時(shí)間段圖線均為直線）。已知人與平衡車質(zhì)量之和為后功率恒為，且整個(gè)騎行過程中所受到的阻力不變，結(jié)合圖像的信息求解：（1）時(shí)間內(nèi)，牽引力做的功；（2）時(shí)間內(nèi)，平衡車克服摩擦力做的功。15．（12分）某材料放置如圖，在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上放置一個(gè)邊長(zhǎng)為、質(zhì)量為的正方體，在墻壁和正方體之間放置半徑、質(zhì)量為的光滑球，正方體和球均保持靜止。球的球心為與豎直方向的夾角為，正方體的邊長(zhǎng)，正方體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知重力加速度，最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力。（1）若，求正方體受到地面的摩擦力大??；（2）若，保持球的半徑不變，只增大球的質(zhì)量，為了不讓正方體出現(xiàn)滑動(dòng)，求光滑球質(zhì)量的最大值；（3）改變正方體到墻壁之間的距離，當(dāng)正方體的右側(cè)面到墻壁的距離小于某個(gè)值時(shí)，無論球的質(zhì)量是多少，球和正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，且球沒有落到地面，求的值。16．（16分）某游樂場(chǎng)游戲的簡(jiǎn)化裝置如圖所示，光滑水平面的左端固定一輕彈簧，光滑螺旋圓形軌道與水平切于處，凹槽底面水平光滑，上面放一質(zhì)量為無動(dòng)力平板車，緊靠側(cè)壁，平板車上表面與直軌道在同一水平面上，將一質(zhì)量為滑塊壓緊左側(cè)輕彈簧從靜止開始釋放，已知螺旋圓形軌道的半徑，平板車的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度為，滑塊與車的動(dòng)摩擦因數(shù)。（車與豎直側(cè)壁的碰撞為彈性碰撞，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力）（1）當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能以釋放滑塊，求滑塊經(jīng)過圓弧點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；（2）若足夠長(zhǎng)，要使滑塊不脫離圓軌道，且在車第一次與右側(cè)壁相撞前不會(huì)從車上掉落下來，求釋放滑塊時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能范圍；（3）若，當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能以釋放滑塊，求滑塊最終離小車左端的距離以及平板車經(jīng)過的總路程。高三物理答案12345678CBCDACBDBCAD9．（2分，每空1分）不同不能10．（4分，每空2分）==11．（4分，每空2分）012．（6分，每空2分）（1）C（2）C（3）C（6分，每空2分）（1）A（2）（3）14．（10分）解：（1）（5分）解法一：根據(jù)圖像可知：時(shí)間內(nèi)牽引力做的功：解法二：根據(jù)圖像可知根據(jù)牛頓第二定律：在時(shí)間內(nèi)位移時(shí)間內(nèi)牽引力做的功：（2）（5分）在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理平衡車克服摩擦力做的功15．（12分）解：（1）（4分）以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖（a）所示，小球受力平衡可知以正方體和球整體為研究對(duì)象，受力如圖（b）所示，對(duì)整體受力分析可得：（2）（3分）以正方體和球整體為研究對(duì)象，豎直方向受重力和地面的支持力，水平方向受墻壁的彈力和地面的摩擦力，根據(jù)平衡條件（3）（5分）根據(jù)無論多大，球和正方體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，要滿足條件當(dāng)時(shí)：通過幾何關(guān)系解得：代入數(shù)據(jù)得16．（16分）解：（1）（4分）根據(jù)