福建省百校2023-2024学年高三上学期期中联考物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司保密保密启用前启用前2023-2024 学年高中毕业班第一学期期中考试学年高中毕业班第一学期期中考试 物理试题物理试题2023.11 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。个选项符合题目要求。1 杭州第 19 届亚运会于 2023 年 9 月 23 日至 10 月 8 日举行，我国运动健儿取得了 201 金 111 银 71 铜的优异成绩，运动健儿取得优异成绩的项目里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是（）A研究全红婵在女子 10 米台决赛中的姿态，全红婵可看作质点 B巩立姣以 19 米 58 的成绩夺得女子铅球金牌，19 米 58 指铅球运动的路程 C谢震业在男子 100 米决赛中以 9 秒 97 获得金牌，该过程谢震业的平均速度大小约为10.03m/s D王楚钦在乒乓球男单决赛中，把乒乓球原速率打回，该过程球的加速度为 0 22023 年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家，表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。阿秒激光脉冲（1 阿秒1810=秒）是目前人们所能控制的最短时间过程，可用来测量原子内绕核运动电子的动态行为等超快物理现象。其应用类似于频闪照相机，下面三幅图是同一小球，在同一地点，用同一频闪照相仪得到的运动照片，下列说法正确的是（）A三种运动过程中，小球的加速度逐渐增大 B三种运动过程中，相等时间内小球速度变化量相同 C前两种运动小球处于完全失重，而斜上抛运动的小球上升过程处于超重 D三种运动过程中，相等时间内小球在竖直方向上位移相同 3甲、乙两车在平直公路上从同一地点同时出发，两车位移 x 和时间 t 的比值xt与时间 t 之间的关系如图所示，下列说法正确的是（）福建省百校2023-2024学年高三上学期期中联考物理试题学科网（北京）股份有限公司A甲车的加速度大小为25m/s B乙车速度减小到零需用时6s C甲车追上乙车前，两车间最远距离为7.5m D乙车速度减小到零时，甲车速度为20m/s4如图所示，一质量为 M 的人站在台秤上，手拿一根长为 R 的细线一端，另一端系一个质量为 m 的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动。若小球恰好能做完整的圆周运动，已知圆周上 b 为最高点，a、c 为圆心的等高点，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是（）A小球运动到最高点 b 时，小球的速度为零 B小球运动到最高点 b 时，台秤的示数最小且为Mg C小球在 a、c 两个位置时，台秤的示数相同且为Mgmg+D小球运动到最低点时台秤的示数为6Mgmg+二、双项选择题：本题共二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得分，有选错或不选的得 0 分。分。52022 年 4 月 16 日 0 时 44 分，神舟十三号与空间站天和核心舱分离，正式踏上回家之路，分离过程简化如图所示，脱离前天和核心舱处于半径为1r的圆轨道上，从 P 点脱离后神舟十三号飞船沿椭圆轨道返回半径为2r的近地圆轨道上，然后再多次调整轨道，绕行 5 圈后顺利着落在东风着陆场。已知轨道与轨道、两圆轨道相切于 P、Q 点两点且恰好对应椭圆的长轴两端点，引力常量为 G，地球质量为 M，则下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A飞船从 P 点运动至 Q 点的最短时间为()31222rrGM+B飞船在轨道上的向心加速度小于在轨道上的向心加速度 C飞船在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能 D飞船在轨道与地心连线和在轨道与地心连线在相同时间内扫过面积相等 6如图，传送带与地面的倾角37=，从 A 到 B 的长度为14mL=，传送带以08m/sv=的速率逆时针转动，在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5kgm=的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为0.25=，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin370.6=，cos370.8=，重力加速度 g 取210m/s，则下列说法正确的是（）A煤块刚放上传送带时，加速度大小28m/s B煤块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 C煤块从 A 运动到 B 的时间为1.5s D煤块从 A 运动到 B 的过程中，传送带上形成黑色划痕的长度为4m 7在学校科技文化周上，有同学展于了自己研制的球形飞行器。球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，球形飞行器总质量为 M，飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率成正比（即fkv=，k 为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5m/s。重力加速度大小为 g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A发动机的最大推力为1.25Mg B发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5 5m/s C当飞行器以5m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g D要使飞行器以5m/s水平匀速飞行，发动机推力的方向与速度方向夹角的正切值为 0.5 8如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体 A，质量均为1kg的物体 A、B 接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后静止释放 A、B，同时给物体 B 施加水平向右的力 F 使之做匀加速直线运动，F 与作用时间 t 的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）AA、B 分离时，弹簧刚好为原长状态 BA、B 分离时，B 的加速度为22m/s CA、B 分离时，A 的速度为0.2m/s D刚释放 A、B 时，弹簧的压缩量为8cm 三、非选择题：共三、非选择题：共 60 分。请根据要求作答。分。请根据要求作答。9（2 分）一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第 1 节车厢前端旁的站台前观察，第 1 节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时8s，若车厢长度相等且忽略车厢之间的距离，则第 4 节车厢通过他所用时间为_s，这列火车共有_节车厢。10（2 分）两靠得较近的天体组成的系统称为双星。它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分别为1m和2m，则它们的轨道半径之比12:mmRR=_；速度之比12:mmvv=_ 11（3 分）半圆柱体 P 放在粗糙的水平地面上，其右端有竖直板MN，在 P 和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于静止状态，如图所示。若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动在 Q 着地前，P 始终保持静止，则 Q 对MN的弹力_，地面对 P 的支持力_，地面对 P 的摩擦力_。（均选填“增大”“减小”或“不变”）学科网（北京）股份有限公司 12（5 分）某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）下列关于实验步骤的说法正确的是_。A将斜槽的末端切线调成水平 B通过重锤线将木板调到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放 D斜槽轨道必须光滑（2）某同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点 O，只记录了 A、B、C 三点，于是就取 A 点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系。运动轨迹上的这三点坐标值图中已标出，重力加速度 g 取210m/s那么小球平抛的初速度大小为_m/s，经过 B 点时速度大小为_m/s（可保留根号），小球抛出点的坐标为_（单位cm）。13（8 分）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）下列做法正确的是_。A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶 学科网（北京）股份有限公司 内砝码的总质量_木块和木块上砝码的总质量。（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）（3）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出）则在该次实验中，小车运动的加速度大小为_2m/s（结果保留三位有效数字）。（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，分别得到图中甲、乙两条直线设甲、乙用的木块质量分别为mm乙甲、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为乙甲、，由图可知，m甲_m乙，甲_乙（填“大于”、“小于”，或“等于”）14（10 分）依据运动员某次练习时推动冰壶滑行的过程建立如图所示模型：冰壶的质量19.7kgm=，当运动员推力 F 为5N，方向与水平方向夹角为37=时，冰壶可在推力作用下沿着水平冰面做匀速直线运动，一段时间后松手将冰壶投出，重力加速度 g 取210m/s,sin370.6,cos370.8=，求：（1）冰壶与地面间的动摩擦因数；（2）若冰壶投出后在冰面上滑行的最远距离是40ms=，则冰壶离开手时的速度0v为多少？15（13 分）如图所示，一根原长为 L 的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的 A 端，质量为 m 的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆 A 端的竖直轴OO匀速转动，且杆与水平面间始终保持37=已知杆处于静止状态时弹簧长度为0.5L，重力加速度为 g，sin370.6,cos370.8=，求：学科网（北京）股份有限公司 （1）弹簧的劲度系数 k；（2）弹簧为原长时，小球的角速度0；（3）当杆的角速度54gL=时弹簧的长度。16（17 分）如图所示，半径0.25mR=的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点 B 和圆心 O 的连线与水平方向间的夹角37=，另一端点 C 为轨道的最低点，其切线水平。一质量1kgM=、板长1.6mL=的滑板静止在粗糙水平地面上，左端紧靠 C 点，其上表面所在平面与圆弧轨道 C 点和右侧固定平台 D 等高。质量为1kgm=的物块（可视为质点）从空中 A 点以一定的初速度0v水平抛出，恰好从轨道的 B端以1m/sBv=沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经 C 点滑上滑板。滑板运动到平台 D 时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数10.2=滑板与地面间的动摩擦因数20.05=，滑板右端到平台 D左侧的距离0.74ms=取210m/s,sin370.6,cos370.8g=，求：（1）物块在 A 点抛出时速度0v的大小；（2）物块经过 C 点时对圆弧轨道的压力大小；（3）物块刚滑上平台 D 时的速率。2023-2024 学年高中毕业班第一学期期中考试学年高中毕业班第一学期期中考试 物理参考答案物理参考答案 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一分。在每小题给出的四个选项中，只有一 学科网（北京）股份有限公司 个选项符合题目要求。个选项符合题目要求。二、双项选择题：本题共二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 24 分。每小题有两项符合题目要求，全部选分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得分，有选错或不选的得 0 分。分。1 2 3 4 5 6 7 8 C B C D AC AD BC BD 三、非选择题：共三、非选择题：共 60 分。请根据要求作答。分。请根据要求作答。9()2 23 16 1021:mm 21:mm 11增大 不变 增大 12（1）ABC （2）1 17 ()20,20 13（1）AD （2）远小于 （3）1.19 （4）小于 大于 14（1）以冰壶为研究对象，由共点力作用下物体的平衡条件：在水平方向有cosFN=在竖直方向有sinFmgN+=解得0.02=（2）由匀变速直线运动的位移速度加速度关系式得()2002va s=由牛顿运动定律得mgma=代入数据后联立解得04m/sv=15（13 分）（1）由平衡条件()sin370.5mgk LL=解得弹簧的劲度系数为65mgkL=（2）当弹簧弹力为零时，小球只受到重力和杆的支持力，它们的合力提供向心力，则有：20tan37mgmr=由几何关系知1cos37L=解得01516gL=（3）当054gL=时，弹簧处于伸长状态，伸长量为x，由正交分解知 竖直方向cos37sin37Nkxmg=水平方向()2sin37cos37cos37NkxmLx+=+解得2xL=所以弹簧长度为3LLxL=+=学科网（北京）股份有限公司 16（17 分）（1）从 A 到 B，物块做平抛运动，由几何关系得0sinBvv=解得00.6m/sv=（2）从 B 到 C 过程有()22111sin22CBmvmgRmv=+解得3m/sCv=在C点2CvNmgmR=解得46NN=根据牛顿第三定律物块在 C 点对轨道的压力46NNN=（3）对物块11mgma=对滑板()122mgmM gMa+=设t时板块共速，速度为1v 则1112,Cvva t va t=解得11m/s,1svt=滑板位移10.5m2vsts=板，知共速时，板未运动到平台 D 物块相对滑板的位移111.5m22CvvvsttL+=，板块相对静止一起匀减速()()23mM gmM a+=+板运动到平台 D 时速度为()()222213,2v vvass=板 板被粘连，物块以1a匀减速()()223212vvaLs=可得物块刚滑上平台 D 时的速率30.6m/sv=