河南省平许济洛2023-2024学年高三上学期第一次质量检测物理试卷含答案.pdf

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1、学科网（北京）股份有限公司平许济洛许济洛 2023202320242024 学年高三第一次质量检测学年高三第一次质量检测 物物 理理 全卷共页，共分。考试时间分钟 注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考生号、考场号、座位号用笔填写在答题卡上。2.每小题选出答案后、用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后、再选涂其它答案，不能答在试卷上。3.考试结束后，将答题卡上交。一、选择题选择题(本题共本题共 1212 小题、共小题、共 4040 分。分。1818 题每小题题每小题 3 3 分，分，912912 题每小题题每小题 4 4 分。分。1818 题只有一个选项

2、符题只有一个选项符合题意：合题意：9 91212 题有多个选项符合题目要求，全部选对得分，选对但不全的得题有多个选项符合题目要求，全部选对得分，选对但不全的得 2 2 分，有错选或不选分，有错选或不选得得 0 0 分分)1、关于做自由落休运动的物休，下列说法正确的是 A.为了研究自由落体运动，牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度及加速度等概念B.物体在任意相等时间间隔内的位移变化量相等C.物体在某段位移内的平均速度等于在这段位移内初速度、末速度之和的一半D.在同一位置先后释放两个物体，在落地前的运动过程中，它们的速度差不变，距离也不变2.跷跷板是一种深受小朋友喜爱的游戏器械，如图所示为两个正在玩跷

3、跷板游戏的小朋友(可视为质点)。则关于该游戏，下列说法正确的是 A.两个小朋友运动的角速度相同B.两个小朋友运动时所受的向心力相同C.两个小朋友运动的线速度相同D.两个小朋友运动的向心加速度相同3.用轻质细线把小球 a 和 b 悬挂起来，二者静止时的状态如图所示。今对小球 a 持续施加一个水平向左的恒力，同时对小球 b 持续施加一个水平向右、同样大小的恒力(图中两力均未画出)。a、b 小球最后会达到新的位置再次静止不动。则 a、b 小球从最初时的静止位置到加上恒力后的静止位置的过程中，下列说法正确的是 A.两个恒力对 a、b 小球均做正功B.重力对 a、b 小球均做负功C.a 球的重力势能增加

4、D.b 球的重力势能增加4.一质量为8kg的小物块做直线运动，运动过程中其动能的平方根 与时间t 的关系如图所示，则小物块在运动过程中受到的合力大小是 A.96NB.48NC.24ND.12N5.2023 年 5 月 30 日上午 9 时 31 分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号 F 学科网（北京）股份有限公司 遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。该飞船与空间站对接后在距离地面约 400km(小于地球同 步卫星高度)的圆形轨道上运行，如图所示。下列说法正确的是 A.飞船在对接后的运行过程中受力平衡 B.飞船在对接后的运行周期小于同步卫星的运行周期 C、飞船与空间站在同一轨道上通过加速完

5、成对接 D.空间站中的宇航员不受重力作用 5、在某次篮球比赛中，罚球队员站在紧靠罚球线处，双手将篮球举过头顶后抛出，篮球飞出后恰好垂直击中篮板。已知罚球线与篮筐中心的水平距离为 4.225m，篮筐离地高度为 3.05m，篮筐直径为45cm，击中篮板的位置在篮筐正上方约 40cm 处，该运动员身高 1.85m，双手向上伸直后离地的高度约2.20m，篮球直径为 24.6cm，忽略空气阻力，g=10m/s。则该运动员将篮球抛出时的速度大小最接近于 A.5m/s B.8m/s C.10m/s D.12m/s 7.如图所示，在水平面上，一被锁定且处于压缩状态的轻弹簧左端固定、右端与物块A拴接，物块A、B

6、 并排紧挨着处于静止状态，质量均为 m。已知物块 A 的下表面光滑，物块 B 的下表面与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g。现使弹簧解除锁定，物块 A 与 B 开始一起向右运动直到分离，则在此过程中，下列说法正确的是 A.B 与 A 分离时弹簧处于原长状态 B.B 与 A 分离时的加速度大小为 12 C.B 与 A 分离之前，弹簧的弹性势能一直减少 D.B 与 A 分离时，A 移动的距离大于 2 8.如图所示，光滑的大圆环用一细轻杆固定在竖直平面内，可视为质点的小环套在大圆环上。某时刻将小环从大圆环的最高处由静止释放，小环沿大圆环滑动。设小环所在位置与大圆环最高处的连线与竖直方向的夹角为

7、，重力加速度大小为 g，则小环滑动时的向心加速度大小 a与 的关系图像正确的是 9.一小孩用一细绳将木箱从离他较远的位置沿着水平面缓慢拉近，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数处处相同，不计细绳的质量，小孩双手离地的高度可认为不变。则在木箱缓慢靠近小孩的过程中，下列说法正确的是 A.木箱对地面的压力逐渐增大 B.木箱对地面的摩擦力逐渐减小 C.木箱对地面的作用力逐渐减小 学科网（北京）股份有限公司 D、木箱对细线的拉力先增大后减小 10.有一种很火的益智玩具“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是 A.陀螺上各质点均处于平衡状态

8、 B.陀螺处于完全失重状态 C.距离陀螺中心越远的质点，线速度越大 D.若陀螺绕其中心的转速为 20r/s，则陀螺上距离中心 1cm 处质点的向心加速度大小约为 160m/s 11.安全问题是货车司机首要关注的问题，如图所示是货车司机在某一平直模拟公路上进行的“货车和挂车脱钩实验”。一货车后面连接着一挂车，在平直模拟公路上匀速直线行驶。已知平直模拟公路上各处粗糙程度相同。在某一瞬间货车和挂车突然脱钩，货车在脱钩前、后牵引力不变，则在挂车停止运动前，下列说法正确的是 A.货车和挂车组成的系统动量守恒 B.货车和挂车组成的系统机械能守恒 C.货车和挂车组成的系统动量不守恒 D.货车和挂车组成的系统

9、机械能不守恒 12.如图所示，半径 R=0.8m 的四分之一光滑圆弧轨道 PQ 竖直固定，底端与水平传送带相切，质量m=1kg 的小物块从圆弧轨道的最高点 P 由静止释放，到达最低点 Q 时滑上水平传送带。已知水平传送带以大小=1m/s 的速度逆时针匀速转动，小物块与传送带间的动摩擦因数=0.2，重力加速度大小 g=10m/s,传送带足够长。下列说法正确的是 A.小物块第1次经过Q点时对圆弧轨道的压力大小为30N B.小物块在水平传送带上向右滑行的最远距离为 4m C.从小物块开始下滑至第 1 次返回 Q 点的过程中，小物块与传送带之间产生的热量为 12.5J D.经过多次往复运动后，小物块最

10、终将静止在 Q 点 二、实验题(本题共 2 小题,共 15 分。13 题 6 分,14 题 9 分)13.某实验小组利用如图所示的装置，探究在质量不变的情况下加速度与合外力的关系(已平衡摩擦力)。小车上放有 n 个砝码，小车与砝码的总质量为 M，小桶质量为 m。每次从小车中取出一个砝码放入小桶中，将小桶和桶内砝码的总重力视为合外力 F，对应的加速度 a 则从打下的纸带中计算得出。多次改变合外力 F 的大小，计算相应的加速度。实验中，桶内的砝码取自小车中，故系统的总质量不变。以合外力F为横轴、加速度a为纵轴，画出 a-F 图像，图像是一条过原点的直线。(1)aF 图像斜率的物理意义是 (填正确答

11、案标号).1 .1+0 C.M D.M+m(2)实验中，你认为把小桶和桶内砝码的总重力当作合外力 F 是 (填“合理”或“不合理”)学科网（北京）股份有限公司 的。(3)实验中，(填“需要”或“不需要”)满足“小车和车上砝码总质量”远大于“小桶和桶内砝码总质量”的实验条件。14.某实验小组采用如图所示的装置来验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：安装仪器，并将木板一侧适当垫高以平衡摩擦力；将另一小车 B(图甲中未画出)静置于 P 处，在小车 B 中放入适当质量的重物；接通电源，轻推一下，使小车 A 沿木板向下运动，A、B 碰撞后粘在一起运动，打出一条如图乙所示的纸带(图乙中的 x、x均已测出)；

12、(1)在步骤中，平衡摩擦力的目的是 ；(2)关于步骤中平衡摩擦力的操作，下列最准确的是 (选填正确答案标号)；A.将小车轻放于木板上，小车静止不动 B.轻推一下小车，目测小车做匀速直线运动 C.将小车连上纸带，接通电源，轻推一下小车，在纸带上打出一系列点，纸带上点迹分布均匀(3)在图乙中，(填“x”或“x”)段对应的点是两车碰撞前打出的；(4)測得小车 A 的质量为 m，小车 B 的质量为 m，重物的质量为 m，那么在误差允许的范围内满足关系式 (用 m、m、m、x、x表示)，则在碰撞过程中系统动量守恒。三、计算题(本题共 4 小题,共 45 分。15 题 9 分,16 题 9 分,17 题

13、11 分,18 题 16 分,解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.(9 分)2023 年 6 月,中国天眼 FAST 发现了一个名为 PSRJ19531844 的双星系统,该双星系统是目前发现运行周期最短的脉冲星双星系统。假设该双星系统是由两颗质量之和为的脉冲星组成，二者之间距离为，绕连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为 G,求(1)该双星系统的运行周期 T；(2)该双星的线速度大小之和 v。16.(9 分)如图所示，光滑、固定的长方形斜面 ABCD 与水平面间的夹角为=30，边长 AB=3m，AD=4

14、m。一质量为 m=1kg的小物块在平行于斜面方向的恒力 F作用下，从A点由静止开始沿斜面滑动，学科网（北京）股份有限公司 刚好能够从 C 点滑出，重力加速度 g=10m/s。求(1)恒力 F 最小时的大小与方向；(2)在满足第(1)问的条件下，小物块到达 C 点时的速度大小。17.(11 分)根据国际标准，滑梯的坡度应该在 30到 50之间。这个范围既能够保证游玩者的安全，又能够让他们感受到刺激和快乐。如图所示为某景区所设计的一条玻璃滑道，为保证安全，要求游玩者在倾斜滑道的滑行速度不超过 10m/s，在水平滑道末端滑行速度近似为零。现测得落差为 H=45m 的一段缓坡适合安装滑道，全线采用倾角

15、=37的倾斜滑道和水平缓冲滑道结合的方式，滑行过程中的游玩者与滑道之间的动摩擦因数均为=0.5，不计倾斜滑道与水 平 滑 道 接 合 处 的 机 械 能 损 失，重 力 加 速 度g=10m/s,sin37=0.6,cos37=0.8。求(1)一段倾斜滑道的最大长度；(2)为保证游玩者最终能够停在滑道上，滑道总长度的最小值。18.(16 分)在竖直平面内，有一光滑倾斜轨道 PQ 与一足够长的水平直轨道 QH 通过一段极短光滑圆弧平滑连接，长木板 B 放在水平轨道上，如图所示。某时刻使长木板 B 获得水平向左的速度而运动起来。当 B 的速度为 v=9.0m/s 时，把小物块 C 轻放在长木板 B

16、 上，同时将另一小物块 A(图中未画出)从斜面上某高度处由静止释放。经过时间 t，长木板 B 的速度恰好减为 0，其左端刚好运动至 Q 点并与到达此处的小物块 A 发生弹性碰撞(碰撞时间极短，不考虑再次碰撞)。又经过时间 t，发现小物块C 和长木板 B 同时停止运动，小物块 C 始终未脱离长木板 B。已知 B、C 的质量分别为=1.0、=2.0,长木板 B 与水平轨道间的动摩擦因数=0.20，小物块 C 与长木板 B 间的动摩擦因数=0.10,，倾斜轨道的倾角=53，重力加速度取 g=10m/s,sin53=0.80,不计空气阻力。求(计算结果均保留两位有效数字)(1)小物块 C 刚放到长木板

17、 B 上时，B、C 的加速度大小；(2)小物块 C 从放到长木板 B 上到最终停下来所用的总时间 l；(3)小物块 A 的质量 m。平许济洛 20232024 第一次高三物理参考答案及解析 学科网（北京）股份有限公司 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A D B B C D B BC CD AD ABC 1.伽利略为了研究自由落体，首先建立了平均速度、瞬时速度及加速度的概念，A 错；连续相等时间间隔的位移差是定值，B 错；自由落体为匀变速直线运动，平均速度等于初速度与末速度和的一半，C 正确；先后释放两个相同的小球，它们落地前速度差不变，距离越来越大，D 错

18、误。2.B、C、D 选项中，两个小朋友运动时线速度、向心加速度和所受的向心力的方向不同，故 A 正确,B、C、D 错误。3.以 a、b 两球整体为研究对象受力，水平方向上两恒力平衡，重力没有水平分力，故 a 上方绳子应该保持竖直。再以 b 为研究对象，得 a、b 之间的绳子应该是倾斜的。故最终状态：a 位置不变，b 水平方向向右，竖直方向向上移动，所以 b 球重力势能增加。D 选项正确。4.解析：由动量定理的关系式得：=根据动量与动能的关系：=2 可得：=2+0 斜率：|=12=2 则合力:F=48N 故选 B。5.解析：对接后，飞船做匀速圆周运动，受力不平衡，选项 A 错误；由于同步卫星的轨

19、道半径大于飞船的轨道半径，所以对接后飞船的运行周期小于同步卫星的周期，选项 B 正确；飞船在低轨道加速完成对接，选项 C 错误；飞船中的宇航员处于完全失重状态，仍受到重力作用，选项 D 错误。6.运动员抛出球垂直击中篮板，此运动可看做反向平抛运动。抛出时篮球离地面高度约 2.20m，击中篮筐高度约 3.05m+0.4m=3.45m,故运动竖直高度约为 1.25m。由 =122得运动时间 t=0.5s,抛出竖直速度=5/。水平距离约为 4.225m+0.25-0.123m=4.5m,水平速度=9/。故脱手速度 =2+2,最接近 10m/s。7.物块 A 与物块 B 分离时,对于 B,根据牛顿第二

20、定律可得:mg=ma,即 a=g。对于 A:kx=ma 得 =,可知弹簧处于拉伸状态。选项 A、B 错误；解除锁定时弹簧处于压缩状态，分离时弹簧处于伸长状态，则 B 与 A 分离之前，弹簧的弹性势能先减少后增加，错误。分离前，对于 A、B 整体速度达到最大时，a=0，即 kx=mg，可得：x=x。必有.0+,即 2。(或开始时弹簧压缩 kxmg,故 A 移动距离 x+x 大于 2)。选项 D 正确;8.小环从最高点滑下，由机械能守恒定律得 则向心加速度 2cos2=122 故 B 正确=2=4cos2 9.木箱缓慢靠近小孩可认为木箱始终处于受力平衡状态，对木箱受力分析如图 学科网（北京）股份有

21、限公司 水平方向 cos=竖直方向 sin+=又=联立得 =sin+cos=1+2sin(+)(其 tan=1)=1+tan 故随着 从较小逐渐增大，摩擦力、支持力和木箱对地面的总作用力都减小。而对细线的拉力可能先减小后增大。故选项 BC 正确 10.解析：陀螺做圆周运动，陀螺上各点所受合力为向心力；陀螺在竖直方向上受力平衡，所以选项 A、B 错误；陀螺上各点属于同轴运动，距离中心越远的点，半径越大，向心加速度越大,选项 C 正确;=2n=40rad/s,向心加速度(a=r=160m/s,选项 D 正确。11.对货车和挂车系统为研究对象，在水平方向上脱钩前后牵引力不变，总摩擦力也不变，水平方向

22、上合外力仍为零。故系统动量守恒。脱钩后，设任意相等时间内，货车受摩擦力为 Fn、位移为 x，挂车受摩擦力为 F、位移为 x。牵引力 =1+1,外力对系统做功 1 11 22 0,，因 xx，故系统机械能增加。=122=4/12.对小物块从释放到第一次经过 Q 点，由动能定理得在 Q 点:=2 故=30,选项 A 正确；对木块从 Q 向右滑到最远速度为零，由 =122得,x=4m。选项 B 正确;木块向右运动时用时 1=2,木块相对传送带位移 x1=x+vt=6m，返回时，当木块速度与传送带相同时将随传送带一起匀速运动，木块从速度减为零到与传送带同速用时 2=0.5,木块相对传送带位移 2=22

23、2=0.25,故产生热量 Q=mg(x+x)=12.5J。选项 C 正确。除第一次外，之后小物块每次经过 Q 点的速度大小都是 1m/s，最终小物块在 Q 左右来回运动。D 错误。13.(6 分)(1)B;(2)合理;(3)不需要。(每空 2 分)解析：将车内的砝码转移到桶中，就保证了 M+m不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，=+0,可见 a-F 图象斜率的物理意义是 1+0,系统的合外力就等于所悬挂小桶的总重力，不必满足 Mm 这样的条件。14.(9 分)(1)为了保证小车所受的合外力为零(或保证小车在碰撞过程中满足动量守恒、或保证碰撞前、后保持匀速运动)(2 分)(合理即给分)

24、(2)C(2 分);(3)x(2 分);(4)mx=(m+m+m)x (3 分)。学科网（北京）股份有限公司 解析：(1)动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，所以平衡摩擦力的目的是保证小车所受的合外力为零；(2)平衡摩擦力是让小车在运动过程中平衡，小车运动时很难通过视觉判断是否为匀速运动,所以 A、B 错误,C 正确;(3)因为两车碰撞后粘在一起，所以碰撞后两车的共同速度小于碰撞前小车 A 的速度，在题图乙中，x对应的点是两车碰撞前打出的；(4)设图乙中两段距离对应的时间为t，则两车碰撞前后的速度分别为：1=1,2=2两车碰撞过程中动量守恒：mv=(m+m+m)v 则有：mx=(m+m+m)

25、x 15.(9 分)(1)=23(6 分);(2)1+2=(3 分)。解：(1)设双星系统中两个星球的质量分别为 m、m，其圆周运动半径分别为 n、r，则由万有引力定律和牛顿第二定律得 对星球 m,有:122=14221 (2 分)对星球 m,有:122=24222 (2 分)又 m+m=M、r+r=L (1 分)联立可得 =23 (1 分)(2)由圆周运动知识，设两个星球的线速度大小分别为 v、v，则 1=21,2=22,故 1+2=2(1+2)=2 (2 分)联立可得 1+2=.(1 分)【注】解答过程合理即给分。16.(9 分)(1)F=3N(4 分);(2)=210/(5 分).解：(

26、1)如图所示，对小球，沿 AC 方向做匀加速直线运动，当力 F 最小时有：=(2 分)又 tan=34 故 sin=0.6 (1 分)得 =3 方向垂直 A C 斜 向上 (1 分)(2)对球,有 合=sincos (1 分)由 A 运动到 C 的过程，由动能定理得 学科网（北京）股份有限公司 合=122 (2 分)=5 (1 分)得小球在 C 点的速度 =210/.(1 分)【注】解答过程合理即给分。17.(11 分)解：(1)游玩者从顶端沿斜面匀加速下滑，设游玩者质量为 m，由牛顿第二定律得 mgsin37-mgcos37=man (2 分)代入数据解得 a=2m/s (1 分)由 12=

27、211 (2 分)得 x=25m (1 分)(2)设倾斜滑道总长为 s，水平滑道总长为 x，对游玩者，从开始下滑到最终停在滑道上，由动能定理得：mgH-mgcos37s-mgx=0 (2 分)=sin370 (1 分)解得 x=30m (1 分)则滑道总长度至少为 L=s+x=105m.(1 分)【注】解答过程合理即给分。18.(16 分)(=8.0/2,=1.0/2。(4 分)。(2)t=2.0s (4 分);(3)=37 0.43 (8 分).解：(1)小物块 C 放至长木板上后，先向左做匀加速直线运动，B 做匀减速运动，由牛顿第二定律可得，对 C：2=(1 分)对长木板 B：2+1(+)

28、=(1 分)解得 =8.0/2;=1.0/2。(2 分)(2)设 C 放上 B 后，经 t时间，B、C 速度相等，速度大小记为 v，则由运动学公式得 =0 0 (1 分)=0 (1 分)由于,可知 C、B 共速后将继续相对运动，C 做匀减速运动，加速度大小 ac 不变。由运动的对称性知，C 减速运动至停止的时间也是 t，所以 C 从放到长木板 B 上到最终停下来所用的总时间 学科网（北京）股份有限公司 为 t=2t (1 分)联立可得 v=1.0m/s,t=1.0s,t=2.0s.(1 分)故所求时间为 2.0s。(3)与 C 共速后，长木板 B 向左匀减速运动，加速度大小为 a，则由牛顿第二

29、定律得 1(+)2=(1 分)设再经 tB 长木板 B 的速度减为 0，则由 1 =得 tB=0.25s (1 分)所以，长木板 B 向左滑动的时间 1=0+=1.25 (1 分)则 A、B 碰撞后,B 向右运动的时间为 t=t-t=0.75s 设物块 A 与 B 碰撞前后前的速度分别为 vA、vB，则碰前，对 A 由动量定理可得 sin 1=(1 分)A、B 碰撞过程，由动量守恒定律可得 =1+2 (1 分)由机械能守恒定律得 122=1212+1222 (1 分)碰撞后，B 向右做匀减速运动，直至停止，加速度大小仍为 aB，直至停止，则有 2=2 (1 分)将 t、t代入并联立得 =37 0.43 (1 分)【注】解答过程合理即给分。