福建省福州市闽江口协作体2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题（解析版）

2023~2024学年第一学期闽江口协作体期中联考高三物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5.本卷主要考查内容：必修第一册。一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图是户外活动时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计.当仅增大h，则（）A.每根轻杆对地面的压力增大B.每根轻杆对地面的压力减小C.每根轻杆对地面的摩擦力增大D.每根轻杆对地面的摩擦力减小【答案】D【解析】【详解】AB．设地面对每个支架的支持力为FN，对整体受力分析可知则当仅增大h，每根轻杆对地面的压力不变，选项AB错误；CD．设梅根支架与竖直方向的夹角为，则水平方向当仅增大h，则减小，则f减小，选项C错误，D正确。故选D。2.在足球训练场上，一球员将足球以初速度向前踢出后，他立即从静止开始沿直线加速向足球追去，时刻追上了还在向前滚动的足球。球员和足球在该运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.时刻球员和足球的速度相同B.时刻球员和足球的速度大小相等，方向相反C.时刻球员和足球的加速度相同D.时间内球员的位移比足球的位移大【答案】A【解析】【详解】AB．根据题图可知，时刻球员和足球的速度大小和方向都相同，故A正确，B错误；C．根据图像斜率表示加速度可知时刻球员和足球的加速度不相同，故C错误；D．根据题意可知时间内球员的位移和足球的位移相等，故D错误。故选A。3.发生森林火灾时，可用消防直升机进行灭火。如图甲所示为消防直升机吊着贮满水的水桶沿水平方向飞行前去火场的情景，直升机在空中飞行时悬挂水桶的示意图如图乙所示，已知水桶（包含水）的质量为m，水平风力大小等于（g为重力加速度），悬吊水桶的绳子与竖直方向的夹角为37，则直升机飞行的加速度大小为（）A.0.75gB.0.55gC.0.45gD.0.40g【答案】B【解析】【详解】水桶和水随直升机一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有，，解得故选B。4.公园的滑梯高低不等，斜面的长度也不同，假设有三个滑道的某一滑梯模型如图所示，三个滑道的最高点A、B、C和最低点D是在竖直面内的同一圆上，可视为质点的小孩从三个滑道的最高点A、B、C沿滑道由静止开始滑到最低点D（），所用的时间分别为、、，不计空气阻力，滑道光滑（即忽略滑梯摩擦的影响），则（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】设杆与水平方向夹角为，根据牛顿第二定律有设圆周直径为d，则滑环沿杆滑到D点的位移大小，解得可见滑环滑到D点的时间t与杆的倾角无关，即三个滑环滑到D点所用的时间相等。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分.每小题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分..5.圆柱形弹簧的劲度系数k与弹簧处于原长时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料学上称之为杨氏模量，在国际单位制中，杨氏模量Y的单位可表示为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据表达式，得而又因为所以有在国际单位制中质量的单位是kg，加速度的单位是m/s2；弹簧长度和伸长量的单位是m；横截面积的单位是m2；所以Y的单位是。故选C6.2023年10月24日，伴随着“三、二、一”的倒计时声，“遥感三十九号”卫星在“长征二号丁”运载火箭的推动下顺利进入太空。如图所示为“长征二号丁”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法正确的是（）A.火箭加速上升时，卫星处于超重状态，重力增大B.火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于卫星的重力C.火箭加速上升时，卫星对火箭的压力大于火箭对卫星的支持力D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于火箭对热气流的作用力【答案】BD【解析】【详解】ABC．火箭加速上升时，加速度方向向上，卫星处于超重状态，重力不变，根据牛顿第二定律可知卫星受到的支持力大于自身的重力，由牛顿第三定律知卫星对火箭的压力等于火箭对卫星的支持力，即卫星对火箭的压力大于卫星重力，AC错误，B正确；D．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力和反作用力，二者等大反向，D正确。故选BD。7.A、B两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶，两车的图像如图所示，其中为位移x和时间t的比值。由图像可知（）A.A车的加速度大小为B.B车在6s末速度减小到零C.A车追上B车前，2s末A、B两车相距最远D.B车速度减小到零时，A车的速度大小为【答案】BCD【解析】【详解】A．由运动学公式化简可得由关系式可知，斜率，纵截距，所以由图可知，A车的初速度和加速度分别为，B车的初速度和加速度分别为，A错误；BD．对B车，由运动学公式可得，B车减速到零的时间为此时A车的速度为BD正确；C．A车追上B车前，当两车速度相等时，相距最远，历时，则解得C正确。故选BCD。8.如图甲所示，5颗完全相同质量为m的象棋棋子整齐叠放在水平面上，所有接触面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对第3颗棋子施加一水平变力F，F随t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.时，第5颗棋子受到水平面的摩擦力向左，大小为B.时，第4、5颗棋子间没有摩擦力C.时，第3颗棋子的加速度大小为D.第6s以后，第1颗棋子受到的摩擦力大小为【答案】AD【解析】【详解】A．由于第4颗棋子对第3颗棋子的最大静摩擦力为所以当时，棋子3不会运动；由图乙可知时棋子都处于静止状态，把5个棋子整体分析，受平衡力作用，第5颗棋子受到水平面的摩擦力和水平力F是平衡力，所以第5颗棋子受到水平面的摩擦力向左，大小为，故A正确；B．由图乙可知时则棋子1、2、3静止，对1、2、3棋子整体分析，棋子4对棋子3的摩擦力与外力二力平衡，所以棋子4对3的摩擦力大小为，方向水平向左，由牛顿第三定律可知，棋子3对棋子4的摩擦力大小为，方向水平向右；对棋子4受力分析可知，棋子5对4的摩擦力大小为，方向水平向左，故B错误；C．最上面的两颗棋子向右运动的最大加速度为设最上面的三个棋子一起以最大加速度amax向右运动，且水平恒力为F0，则解得当水平向右的恒力F大于时，第三个棋子和上面的两个棋子发生了相对滑动；由图乙可知时所以最上面的三个棋子作为整体一起向右运动，由牛顿第二定律可得解得故C错误；D．第6s以后，水平外力大于，第三个棋子和上面的两个棋子发生了相对滑动，上面的两个棋子一起向右运动，第1颗棋子受到的摩擦力大小为故D正确。故选AD三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13~15题为计算题.考生根据要求作答.9.某物理兴趣小组用纸带探究小车做匀变速直线运动的规律，实验中打出的纸带如图所示，已知打点计时器的频率为50，相邻两计数点间还有四个点未画出，由此可以算出小车经过D点时的速度大小___________；小车运动的加速度大小___________。（均保留两位有效数字）【答案】..【解析】【详解】[1]相邻两计数点之间还有四个点未画出，则可以算出打D点时小车的速度大小为[2]根据逐差法可得小车的加速度大小为10.古诗词是中华传统文化的绚丽瑰宝，其中不少蕴含着朴素的物理规律，比如关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还，两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”中，以“轻舟”为参考系时，“万重山”是___________（填“运动”或“静止”）的；“朝辞”中的“朝”指的是___________（填“时间”或“时刻”），“一日还”中的“一日”指的是___________（填“时间”或“时刻”）；可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的___________（填“平均速度”或“平均速率”）。【答案】.运动.时刻.时间.平均速率【解析】【详解】[1][2][3]以“轻舟”为参考系时，“万重山”是运动的；“朝辞”中的“朝”指的是时刻，“一日还”中的“一日”指的是时间；）[4]“千里”是路程，“一日”是时间，则可通过“千里江陵一日还”中的“千里”和“一日”估算李白运动的平均速率。11.某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。（1）在实验中，以下说法正确的是__________。（填字母）A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧，各测出一组拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量成正比（2）如图乙所示，是某根弹簧所受拉力F与伸长量x之间的关系图，由图可知，该弹簧的劲度系数是__________N/m。（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图是某次测力时的弹簧秤指针位置的示意图，则该力的大小为__________N。【答案】.AB##BA.200.2.76（2.73~2.79）【解析】【详解】（1）[1]A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要保证弹簧位于竖直位置，使钩码的重力大小等于弹簧的弹力，要待钩码平衡时再读数，故B正确；C．弹簧的长度不等于弹簧的伸长量，伸长量等于弹簧的长度减去原长，故C错误；D．应该用同一个弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出弹力与形变量成正比，故D错误。故选AB。（2）[2]根据胡克定律可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为（3）[3]指针在2.7与2.8之间，估读为2.76N。12.某实验小组用如图甲所示的实验装置来测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，动滑轮的重力可忽略不计，轻质细线与滑轮之间的摩擦力忽略不计，重力加速度为g，主要实验步骤如下：a.将带有定滑轮的长木板固定放置在水平桌面上，按图甲所示的装置来连接其他器材；b.静止释放滑块，稳定时记下力传感器的示数F以及加速度传感器的示数a；c.更换重物，重复步骤b，记录多组相对应的a、F；d.利用实验所得到的数据，作出图像如图乙所示。回答下列问题：（1）下列说法正确的是__________。（填字母）A.长木板上方的细线与长木板无需平行B.实验时应将长木板左端适当的垫高来平衡摩擦力C.滑块释放位置应尽量靠近木板右端D.实验中无需使滑块的质量远大于重物的质量（2）当传感器示数为F时，细线的拉力大小为__________。（3）由图乙所给的信息可得滑块与长木板之间的动摩擦因数为___________。【答案】.D..【解析】【详解】（1）[1]A．定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行，故A错误；B．实验目的是测动摩擦因数，所以不需要平衡摩擦力，故B错误；C．为了获得更多数据，滑块释放位置因尽量靠近木板左端，故C错误；D．实验中绳的拉力可以用力传感器测出，所以实验中不需要保持重物的质量远小于滑块的质量，故D正确；故选D；）[2]根据动滑轮的规律可得细线的拉力大小为；[3]设滑块的质量为M，重物的质量为m，根据牛顿第二定律得结合图像可得解得13.“燕子钻天”是打弹弓射弹的一种方式，即将弹丸竖直向上射出，如图所示。若某次射出的弹丸（可视为质点）做竖直上抛运动，经过3s弹丸到达最高点，不计空气阻力，重力加速度大小取，求：（1）弹丸射出后第1s内上升的高度；（2）弹丸通过前5m所用的时间（计算结果保留根式）。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由经过3s弹丸到达最高点，得弹丸射出时竖直方向初速度为第1s内上升高度为解得（2）设弹丸通过前5m的时间为t2，则有解得或（舍去）14.如图所示，两根长度均为的轻绳，下端结于一点挂一质量为的物体，两个质量均为的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根轻绳上端系在小环上，整个系统静止。重力加速度大小g取。（1）求每个小环对杆的压力大小；（2）若小环与杆之间的动摩擦因数，求两环之间的最大距离。【答案】（1）10N；（2）0.4m【解析】【详解】（1）根据对称性，杆对两个小环的支持力大小相等，对两个小环和物体整体分析有由牛顿第三定律可知，每个小环对杆的压力大小为解得（2）小环刚好不滑动时，小环受到的静摩擦力达到最大值，设此时绳拉力大小为T，与竖直方向夹角为，对M由平衡条件得对m由平衡条件得）解得由几何关系可得，两环之间的最大距离为15.如图所示，煤矿有一传送带与地面夹角，从A到B长度达到，传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为，煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知，，，求（1）煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间；（2）煤块从A到B的时间和煤块到B时速度的大小；（3）煤块从A到B的过程中，传送带上形成痕迹的长度。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【详解】（1）煤块刚放在传送带上时，对煤块，由牛顿第二定律得代入数据解得煤块加速至与传送带速度相等时需要的时间（2）前0.7秒内煤块的位移为由于，煤块与传送带速度相等后继续沿传送带向下加速运动；对煤块，由牛顿第二定律得代入数据解得设煤块在经过时间t2到达B，则代入数据解得t2=1s煤块从A到B的运动时间可得（3）从煤块放上传送带到与传送带速度相等过程，传送带的位移煤块在传送带上留下痕迹的长度从煤块与传送带速度相等到煤块到达B的过程，传送带的位移煤块的位移煤块相对传送带滑行距离则煤块从A到B过程中在传送带上留下痕迹的长度）