天津市南開區(qū)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)期中物理質(zhì)量檢測試卷一（解析版）

2023~2024學(xué)年度第一學(xué)期階段性質(zhì)量監(jiān)測（一）

高三年級(jí)物理學(xué)科

本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共100分?？忌鷦?wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考

證號(hào)填寫在答題卡上。答卷時(shí)，考生務(wù)必將答案涂寫在答題卡上，答在試卷上的無效。

考試結(jié)束后，將答題卡交回。

第I卷（選擇題共48分）

一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正

確的。）

1.有位網(wǎng)友發(fā)布了自己乘坐復(fù)興號(hào)動(dòng)車組在行駛過程中超過旁邊和諧號(hào)動(dòng)車組的視頻，讓

大家又一次感受到了中國新速度。若和諧號(hào)動(dòng)車與復(fù)興號(hào)動(dòng)車相繼從同一站點(diǎn)由靜止出

發(fā)，沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)。兩車的以圖像如圖所示，下列說法正確的是（）

A.z=70s時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)

B.復(fù)興號(hào)動(dòng)車追上和諧號(hào)動(dòng)車前，兩車最遠(yuǎn)相距2450m

C.復(fù)興號(hào)動(dòng)車在加速過程中的加速度為0.5m/s2

D.Z=140s時(shí)，復(fù)興號(hào)動(dòng)車追上和諧號(hào)動(dòng)車

【答案】B

【解析】ABD.從圖像面積來看，在140s之前和諧號(hào)速度大于復(fù)興號(hào)，兩車距離逐漸增大，

140s之后復(fù)興號(hào)速度大于和諧號(hào)，兩車距離逐漸縮小，因此當(dāng)Z=140s兩車速度相等時(shí)相距

最遠(yuǎn)，且圖形面積之差表示最大間距，由圖可得

x=1x70xl40-1x70x（140-70）=2450m

AD錯(cuò)誤B正確；

C.由公式可得

Av70

a=—m/s2=lm/s2

Az140-70

C錯(cuò)誤。

故選Bo

2.拉鏈?zhǔn)欠奖闳藗兩畹慕蟀l(fā)明之一、圖（。）為拉頭劈開鏈齒的實(shí)例，鏈齒容易

被劈開是因?yàn)槔^內(nèi)部的等腰楔形物插入鏈齒時(shí)，楔形物兩側(cè)會(huì)對(duì)鏈齒產(chǎn)生很大的側(cè)向壓

力，此過程可簡化成圖（6）的模型。若對(duì)拉頭施加一個(gè)豎直向下的力E等腰楔形物頂

端夾角為。，則（）

圖(a)圖(b)

A.楔形物兩側(cè)對(duì)鏈齒產(chǎn)生的側(cè)向壓力為cos—

2

F

B.楔形物兩側(cè)對(duì)鏈齒產(chǎn)生的側(cè)向壓力為

2sin—

2

C.若尸一定，6減小時(shí)，側(cè)向壓力減小

D.若6一定，/減小時(shí)，側(cè)向壓力增大

【答案】B

【解析】AB.將力根據(jù)平行四邊形定則分解如圖所示

由幾何知識(shí)可得

0

2Nsin—=/

2

N=-^-0

2sin—

2

故A錯(cuò)誤，B正確;

F

N

CD.根據(jù)

2sme’若尸一定，。減小時(shí)，側(cè)向壓力增大，若。一定，尸減小

2

時(shí)，側(cè)向壓力減小，故CD錯(cuò)誤

故選Bo

3.質(zhì)量為M、傾角為8的斜面A與質(zhì)量為機(jī)的圓球B在水平向右的外力尸作用下靜止在

墻角處，它們的截面圖如圖所示，已知B球光滑，重力加速度為g。下列說法正確的是

A.若水平面光滑，則有歹=7〃gtan。

B.若水平面粗糙，則一定有歹＞7咫tan。

C.增大外力尸（A、B始終靜止），側(cè)壁對(duì)B的彈力增加

D.增大外力F（A、B始終靜止），地面對(duì)A的支持力增加

【答案】A

【解析】C.對(duì)B球受力分析如圖所示

N=mgtan0

故C錯(cuò)誤；

A.若水平面光滑，對(duì)整體分析有

F=mgtan0

故A正確;

B.水平面對(duì)A的靜摩擦力方向可能水平向右，此時(shí)尸＜mgtan。

故B錯(cuò)誤；

D.增加外力R根據(jù)系統(tǒng)在豎直方向平衡，地面對(duì)A的支持力

FN=(M+m)g

不變，故D錯(cuò)誤

故選A?

4.中國空間站工程“巡天”望遠(yuǎn)鏡（簡稱CSST）將于2024年前后投入運(yùn)行，CSST以“天

宮”空間站為太空母港，日常工作時(shí)與空間站共軌獨(dú)立飛行，且與空間站保持適當(dāng)距離，在

需要補(bǔ)給或者維修升級(jí)時(shí)，主動(dòng)與“天宮”交會(huì)對(duì)接，?？刻漳父邸＜褐厍虬霃綖?/p>

R,空間站圓形軌道距地球表面高度為/?,地球表面的重力加速度大小為g。下列說法正

確的是（）

A.CSST?？刻漳父蹠r(shí)，組合體運(yùn)行的周期為2肛（尺+力）

VgR

B.CSST日常工作時(shí)加速度的大小為

R+h

C.CSST日常工作時(shí)線速度的大小為v=J座二

\R+h

D若CSST工作時(shí)位于“天宮”前方，僅通過減速即可與“天宮”快速對(duì)接

【答案】C

【解析】A.根據(jù)

Mm4/

G-----------T機(jī)產(chǎn)(R+A)

(7?+/i)2

回+4

T=2兀

VGM

又

-Mm

G~^=mg

所以

(R+W

T=2TI

gR2

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)

Mm

G=ma

(7?+A)2

GM

a=---------------------T

(R+/Z)2

又

-Mm

G~^=mg

所以

故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

MmV2

Gm-------

(R+A)2R+h

GM

V~\~R+h

又

-Mm

G-^=mg

所以

gR2

v

R+h

故C正確;

D.若CSST工作時(shí)位于“天宮”前方，僅通過減速，將做向心運(yùn)動(dòng)，無法與“天宮”快速對(duì)

接，故D錯(cuò)誤。故選C。

5.如圖所示，位于同一高度的小球A、B分別以也和血的速度水平拋出，都落在了傾角為

30。的斜面上的C點(diǎn)，小球B恰好垂直打到斜面上，則也、以之比為（)

A.1：1B.3：2C.2：1D.2：3

【答案】B

【解析】兩小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等。

小球A的實(shí)際位移與水平方向夾角為30°,則

1.2

If.

tan30°=走

V/

小球B恰好垂直打到斜面上，此時(shí)速度與水平方向夾角為60。，則

tan60。=出=石

彩

聯(lián)立得

v1:v2=3:2

故選B。

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是

正確的。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分。）

6.如圖所示，質(zhì)量分別為mi=2kg>m2=3kg的兩個(gè)物體置于光滑的水平面上，中間

用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接。大小為F=20N的水平拉力作用在旗上，彈簧測力計(jì)始終在彈性

限度內(nèi)且質(zhì)量可忽略。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）

7777777777777777777777777777777777777

A.彈簧測力計(jì)的示數(shù)是12N

B.在突然撤去產(chǎn)的瞬間，加1的加速度不變

C.在突然撤去產(chǎn)的瞬間，M2的加速度變小

D.在突然撤去尸的瞬間，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變

【答案】AD

【解析】A.以向右為正方向，對(duì)整體分析，由牛頓第二定律得

F=（1nl

a=4m/s2

設(shè)彈簧的彈力為穌，對(duì)物塊分析，由牛頓第二定律得

FN=m2a

FN=12N

A正確，

B.在突然撤去廠的瞬間，彈簧的形變量不變，叫的受力變化為只受彈簧彈力加速度為%

FN=m1al

ax=6mzs2

B錯(cuò)誤；

C.在突然撤去尸的瞬間，彈簧的形變量不變，”22的受力沒有變化，故其加速度沒有變

化，C錯(cuò)誤；

D.在突然撤去廠的瞬間，彈簧的形變量不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，D正確。

故選AD?

7.如圖甲所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針方向的勻

速圓周運(yùn)動(dòng)。可簡化為圖乙所示模型，一件小衣物質(zhì)量為優(yōu),A、B分別為小衣物經(jīng)過的

最高位置和最低位置，測得小衣物過A點(diǎn)線速度大小為V,做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為兀已

知重力加速度為g,小衣物可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是＜【)

WQ

甲乙

rj-f

A.轉(zhuǎn)筒半徑為二

2兀

B.衣物在A點(diǎn)受到滾筒壁的壓力為mg+m----

T

衣物轉(zhuǎn)到B位置時(shí)的脫水效果最好

D.要使衣物過A點(diǎn)不掉下，轉(zhuǎn)筒的周期不能大于——

g

【答案】ACD

【解析】A.根據(jù)

2"

v=-----

T

可得轉(zhuǎn)筒半徑為

vT

r=——

2〃

選項(xiàng)A正確；

B.衣物在A點(diǎn)時(shí)

v2

F+mg=m-

NAr

2TTV

解得衣物在A點(diǎn)受到滾筒壁的壓力為FNA=m—--mg

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

2

C.衣物轉(zhuǎn)到B位置時(shí)由牛頓第二定律與VB=根匕+mg

'r

可知在B位置的脫水效果最好，選項(xiàng)C正確；

D.要使衣物過A點(diǎn)不掉下，則加g〈根亍廠廠

e2小

解得了＜——

g

2TTV

即轉(zhuǎn)筒的周期不能大于——，選項(xiàng)D正確。故選ACD。

g

8.如圖所示，某學(xué)生練習(xí)用頭顛球。一次足球從靜止開始下落20cm后被頭部豎直頂起，

球離開頭部后上升的最大高度為45cm。已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s,足球的質(zhì)量為

0.4kg,重力加速度g=10m/s2不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.足球與頭部作用過程中，足球的動(dòng)量變化量大小為0.4kg-m/s

B.頭部對(duì)足球的平均作用力為24N

C.足球剛接觸頭到剛離開頭時(shí)，合外力對(duì)足球做功為1J

D.從靜止下落到上升到最大高度過程中足球重力的沖量大小等于人對(duì)足球的沖量大小

【答案】BCD

【解析】A.由位移速度公式可得，下落到與頭部剛接觸時(shí)的速度大小為

匕=J2gzi=A/2xl0x20xl0_2m/s=2m/s

反彈剛離開頭部速度大小為

2

v2=12ghy=72x10x45x10m/s=3m/s

以向上為正方向，足球與頭部作用過程中，足球的動(dòng)量變化量為

p=mv2-（一加匕）=2kg-m/s

A錯(cuò)誤；

B.足球與頭部作用過程，據(jù)動(dòng)量定理可得

解得

F=24N

B正確；

C.足球剛接觸頭到剛離開頭時(shí)，足球的位移可忽略，故重力不做功，據(jù)動(dòng)能定理可得，

頭對(duì)足球做功為

W==1J

C正確；

D.從靜止下落到上升到最大高度過程中，足球的動(dòng)量變化為零，由動(dòng)量定理可知，合力

的沖量為零，故足球重力的沖量大小等于人對(duì)足球的沖量大小，D正確。

故選BCD。

第II卷（共52分）

9.圖甲為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是實(shí)驗(yàn)原理圖。圖乙中。點(diǎn)是小球拋出

點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先讓入射小球A多次從斜軌上由靜止釋放，找到其

落地點(diǎn)的平均位置P,然后把被碰小球B靜置于軌道水平部分的右端，再將入射小球A

從斜軌上由靜止釋放，與小球B相碰，并且多次重復(fù)，找到小球落點(diǎn)的平均位置分別

為M、N,測量M、P、N距。點(diǎn)的水平距離分別為XM、xp.XNO

入射小球

77777^77^7777777777777777777777777777

OMPN

乙

（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

A.斜槽軌道末端必須水平B.小球A的質(zhì)量必須大于小球B的質(zhì)量

C.斜槽軌道必須光滑D.入射小球每次可由不同位置自由滾下

（2）上述實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量有；

A.小球A和B的質(zhì)量m1、WKB.斜槽末端離地面的高度〃

C.小球A和B起始位置高度差D.兩小球與斜槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)n

（3）若測量數(shù)據(jù)近似滿足關(guān)系式_______（用機(jī)1、機(jī)2、XM、Xp、外表示），則說明兩小球

碰撞過程動(dòng)量守恒。

【答案】（1）AB（2）A（3）m^Xp=mixM+m2xN

【解析】（1）[1]A.本實(shí)驗(yàn)需要小球離開軌道之后做平拋運(yùn)動(dòng)，所以需要斜槽末端水平，

A正確；

B.為避免A球撞擊之后反彈，需要滿足小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量，B正確；

CD.為讓小球撞擊時(shí)速度大小相同，需保證每次在同一位置釋放，不需要斜槽軌道光滑,

CD錯(cuò)誤。故選AB。

（2）[2]因?yàn)橐C明動(dòng)量守恒定律，除了測算水平速度之外，還需要測量物體的質(zhì)量，故

選A。

（3）[3]根據(jù)動(dòng)量守恒定律和平拋規(guī)律可得

ZM,—=zn,+%—

整理得外與=加+m2xN

10.如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量

用機(jī)表示，木塊和祛碼的總質(zhì)量用〃表示，實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)

木塊拉力的大小，交流電的頻率為50Hz。

（1）除了甲圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的測量工具有；

A.秒表B.天平C.刻度尺D.彈簧秤

（2）實(shí)驗(yàn)主要采用的研究方法是；

A.理想模型法B.微元法C.控制變量法D.等效替代法

（3）該實(shí)驗(yàn)中需要把帶滑輪的長木板端（填“左”“右”）墊高來補(bǔ)償阻力的影響，

有關(guān)補(bǔ)償阻力下列操作正確的是

A.木塊需要懸掛砂和砂桶同時(shí)連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

B.木塊需要懸掛砂和砂桶但不使用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.木塊不懸掛砂和砂桶但要連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D.木塊不懸掛砂和砂桶也不使用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

（4）在保持力不變的情況下探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持的總質(zhì)量不

變，多次改變的總質(zhì)量，并測量出每次對(duì)應(yīng)的加速度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出

_______圖像進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（5）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得加速度。=m/s2（結(jié)

果保留三位有效數(shù)字）。

（6）在保持質(zhì)量不變的情況下探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)繪制

a-歹圖像如圖丙所示。圖線的段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是

A.長木板的傾角過大B.木塊和祛碼的總質(zhì)量過大

C.木塊與長木板之間存在摩擦D.砂和砂桶的總質(zhì)量過大

【答案】(1)BC(2)C(3)右C（4）砂和砂桶（或根）木塊和

1

祛碼（或A/）a-----(5)1.10(6)D

M

【解析】（1）口］

通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以得到計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔，所以不需要秒表；需要用天平測質(zhì)量，不需

要用彈簧秤測力的大??；需要用刻度尺測量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。

故選BC。

（2）［2］探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，先控制其中一個(gè)物理量不變，探究加速度與另一

個(gè)物理量的關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)主要應(yīng)用的方法是控制變量法。

故選C。

（3）［3北4］該實(shí)驗(yàn)中需要把帶滑輪的長木板右墊高來補(bǔ)償阻力的影響；利用木塊重力沿木

板向下的分力來補(bǔ)償阻力，所以木塊不懸掛砂和砂桶但要連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

故選C?

（4）⑸⑹⑺在保持力不變的情況下探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持砂和砂桶（或

m）的總質(zhì)量不變，多次改變木塊和祛碼（或M）的總質(zhì)量，并測量出每次對(duì)應(yīng)的加速

度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出a-工圖像進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

M

（5）［8］由紙帶可知，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為

T=5x0.02s=0.Is

根據(jù)逐差法可得加速度為

-2

x-x.（27.00-11.30-11.30）xlO,一八,2

a=CEF。ACr=v-------------------——乙--------m/s2=1.10m/s"

4T24x0.12

（6）［9］實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)木塊拉力的大??；以“為對(duì)象，有

T=Ma

以租為對(duì)象，有

mg—T=tna

可得

a=4-

m+M

其中a-R圖像中，F(xiàn)=mg,可知當(dāng)機(jī)」/時(shí)，a-尸圖像的斜率幾乎不變，圖線幾乎

成一直線，當(dāng)機(jī)不滿足遠(yuǎn)小于〃時(shí)，圖像的斜率隨機(jī)的增大而明顯減小，則圖線明顯偏

離直線。故選D。

11.質(zhì)量為"=7kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量為m=3kg,停在B的

左端。質(zhì)量為根0=1kg的小球用長為/=0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)。上，將輕繩拉直至

水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與、發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損

失，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=01，重力加

速度g=10m/s2求：

O-------------|O

op

/////////“7/7月

(1)小球與A碰撞前的瞬間，繩子對(duì)小球的拉力尸的大??；

(2)小球與A碰撞后的瞬間，獲得的速度VA的大??；

(3)為使A、B達(dá)到共同速度前A不滑離木板，木板長/至少多長。

【答案】(1)F=30N；(2)vA=2m/s；(3)x=1.4m

【解析】(1)小球下擺過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

,12

mogl^-movo

代入數(shù)據(jù)解得

%=4m/s

對(duì)小球，由牛頓第二定律得

F-mog=mQ-p

代入數(shù)據(jù)解得

F=30N

(2)小球與A碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以小球的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律

得

movo=-movl+mvA

由機(jī)械能守恒定律得

詔=g外片+g根4

代入數(shù)據(jù)解得

%=2m/s,vA=2m/s

(3)物塊A與木板B相互作用過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以A的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量

守恒定律得力以=[m+M^v

代入數(shù)據(jù)解得v=0.6m/s

由能量守恒定律得pimgx=gmv；+)v2

代入數(shù)據(jù)解得x=1.4m

12.“智勇大沖關(guān)”最后一關(guān)有如圖所示滑道，沖關(guān)者坐上坐墊(沖關(guān)過程中人和坐墊始