福建省優(yōu) 質(zhì)校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期12月階段性檢測(cè)物理試題（解析版）

2024屆高三質(zhì)優(yōu)校階段檢測(cè)物理試題（本試題卷共6頁全卷滿分100分考試用時(shí)75分鐘）考察范圍：必修一必修二動(dòng)量靜電場(chǎng)注意事項(xiàng)：1．本試題卷分為選擇題和非選擇題兩部分。答卷前，考生務(wù)必將姓名、準(zhǔn)考證號(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2B鉛筆把答題卡上相對(duì)應(yīng)題目的標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．回答非選擇題時(shí)，使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，將答案寫在答題卡的相應(yīng)位置上。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．保持答題卡卡面清潔，不折疊，不破損。一、單選題（每題4分，共計(jì)16分）1.如圖所示為導(dǎo)航地圖APP軟件的一張截圖，表示了某次導(dǎo)航的具體路徑，其推薦路線中有兩個(gè)數(shù)據(jù)，13分鐘和4.8公里，關(guān)于這兩個(gè)數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A.研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時(shí)，可以把汽車看成質(zhì)點(diǎn)B.13分鐘表示的是某個(gè)時(shí)刻C.4.8公里表示了此次行程的位移的大小D.根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，我們可以算出此次行程的平均速度的大小【答案】A【解析】【詳解】A．研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時(shí)，可以忽略汽車的大小和形狀，把汽車看成質(zhì)點(diǎn)，故A正確；B．13分鐘表示的是一段時(shí)間，是時(shí)間間隔，故B錯(cuò)誤；C．4.8公里表示了此次行程的路程，故C錯(cuò)誤；D．由于不知到汽車的位移，無法計(jì)算此次行程的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選A。2.唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（）A.耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．將拉力F正交分解如下圖所示則x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由題知α<β則sinα<sinβcosα>cosβ則可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直A錯(cuò)誤、B正確；CD．耕索對(duì)犁的拉力與犁對(duì)耕索的拉力是一對(duì)相互作用力，它們大小相等，方向相反，無論是加速還是勻速，則CD錯(cuò)誤。故選B【點(diǎn)睛】

3.如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢(shì)能分別為．下列判斷正確的是A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】試題分析：將粒子的運(yùn)動(dòng)分情況討論：從M運(yùn)動(dòng)到N；從N運(yùn)動(dòng)到M，根據(jù)電場(chǎng)的性質(zhì)依次判斷；電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，同一個(gè)粒子受到的電場(chǎng)力越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，則根據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)力方向和速度方向如圖所示，故電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，即，負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，故；若粒子從N運(yùn)動(dòng)到M，則根據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，可知在某點(diǎn)的電場(chǎng)力方向和速度方向如圖所示，故電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，即，負(fù)電荷在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，故；綜上所述，D正確；【點(diǎn)睛】考查了帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；本題的突破口是根據(jù)粒子做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，從而判斷出電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角關(guān)系，進(jìn)而判斷出電場(chǎng)力做功情況．4.如圖所示，質(zhì)量為3m光滑曲面體A靜止在光滑的水平面上，水平面和曲面最低點(diǎn)相切，質(zhì)量為m的小球B從曲面的最高點(diǎn)由靜止釋放，小球沿曲面運(yùn)動(dòng)到底端的過程，合外力對(duì)小球的沖量大小為I；則小球沿曲面運(yùn)動(dòng)到底端的過程（）A.小球?qū)η骟w的沖量大小也為I B.曲面體對(duì)小球做功為C.小球?qū)η骟w做功為 D.曲面體的高為【答案】D【解析】【詳解】A．小球沿曲面運(yùn)動(dòng)到曲面底端的過程，合外力對(duì)小球的沖量大小為I，則合力對(duì)曲面體的沖量大小為I，故A錯(cuò)誤；B．曲面體的支持力和小球受到的重力對(duì)小球做功為故B錯(cuò)誤；C．小球?qū)η骟w做功等于其動(dòng)能增量，即為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)能量守恒解得故D正確。故選D。二、雙選題（每題6分，選不全得3分，選全得6分，選錯(cuò)不得分）5.我國女子短道速滑隊(duì)在世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠。如圖所示，“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時(shí)，乙水平猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略一切阻力，運(yùn)動(dòng)員的速度方向相同，則（）A.甲的機(jī)械能守恒B.甲、乙系統(tǒng)的動(dòng)量守恒C.甲對(duì)乙的沖量一定與乙對(duì)甲的沖量相同D.甲的動(dòng)能增加量大于乙的動(dòng)能減少量【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，乙對(duì)甲的推力對(duì)甲做正功，則甲的機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)牛頓第三定律可知，在乙推甲的過程中，甲對(duì)乙的作用力大小等于乙對(duì)甲的作用力大小，作用時(shí)間相等，根據(jù)可知，甲對(duì)乙的沖量一定與乙對(duì)甲的沖量等大反向，忽略一切阻力，甲、乙系統(tǒng)所受合力為0，則甲、乙系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故C錯(cuò)誤，B正確；D．由于乙推甲過程中，要消耗體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能，則系統(tǒng)的機(jī)械能增加，可知，甲的動(dòng)能增加量大于乙的動(dòng)能減少量，故D正確。故選BD。6.如圖，直角支架固定在水平地面上，小球穿在豎直光滑桿上，橫桿上固定一滑輪。將細(xì)繩一端系在上，另一端跨過滑輪系在小水桶上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)因桶底破損，里面有少許水緩慢滲漏下來。不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦，在球緩慢下降過程中（）A.繩對(duì)球拉力的豎直分量保持不變B.豎直桿對(duì)球的彈力保持不變C.軸對(duì)滑輪作用力方向豎直向上D.軸對(duì)滑輪的作用力越來越小【答案】AD【解析】【詳解】AB．球A緩慢下降，A處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，對(duì)A受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件得在球A緩慢下降過程中，θ減小，則減小，繩對(duì)球A的拉力的豎直分量保持不變，故A正確，B錯(cuò)誤；C．以滑輪為研究對(duì)象，由平衡條件可知，軸對(duì)滑輪的作用力方向在兩繩子的夾角的角平分線上，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)球A、水桶B、滑輪和繩組成的系統(tǒng)分析，受到豎直向下的重力、豎直桿對(duì)A水平向左的彈力和軸對(duì)滑輪斜向上的作用力，由于重力減小，豎直桿對(duì)A的彈力也減小，故軸對(duì)滑輪的作用力也越來越小，故D正確。故選AD。7.兩個(gè)等量點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示。一個(gè)帶電荷量為、質(zhì)量為0.1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從C點(diǎn)靜止釋放。其運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線（圖中標(biāo)出了該切線）斜率最大的位置，則下列說法正確的是（）A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)B.由C到A的過程中小物塊的電勢(shì)能先增后減C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸增加D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=500V【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像的切線斜率表示加速度，可知小物塊在B點(diǎn)處的加速度最大，則小物塊在B點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力最大，B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，故A正確；BC．由C到A的過程中，根據(jù)圖像可知小物塊的速度一直增大，動(dòng)能一直增大，則小物塊的電勢(shì)能一直減小，根據(jù)由于小物塊帶負(fù)電，則由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸增加，故B錯(cuò)誤，C正確；D．從圖像可知，A、B兩點(diǎn)的速度分別為，從B到A過程，根據(jù)動(dòng)能定理得解得故D正確。故選ACD。8.如圖所示，三個(gè)完全相同的物體A、B和C放在水平圓盤上，它們分居圓心兩側(cè)，用兩根不可伸長的輕繩相連。物塊質(zhì)量均為1kg，與圓心距離分別為、和，其中且。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤以不同角速度ω繞軸OO＇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B繩中彈力和B、C繩中彈力隨的變化關(guān)系如圖所示，取，下列說法正確的是（）A.物體B與圓心距離B.物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)C.當(dāng)角速度為1rad/s時(shí)，圓盤對(duì)A的靜摩擦力方向背離圓心D.當(dāng)角速度為rad/s時(shí)，A、B恰好與圓盤發(fā)生滑動(dòng)【答案】BD【解析】【詳解】B．由題圖可知，當(dāng)時(shí)，A、B間繩剛要有拉力，對(duì)A解得B正確；A．當(dāng)時(shí)，B、C間繩剛要有拉力，對(duì)C，有解得當(dāng)時(shí)，B、C間繩的拉力均為1N，對(duì)B只有摩擦力提供向心力，有解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．當(dāng)角速度為1rad/s時(shí)，對(duì)A有解得方向指向圓心，C錯(cuò)誤；D．由圖像可以得出當(dāng)角速度為rad/s時(shí)，T1=4N，T2=3N，對(duì)A解得對(duì)C解得說明此刻整個(gè)系統(tǒng)都由相對(duì)圓盤向外滑動(dòng)的最大趨勢(shì)，D正確。故選BD。三、填空題（每空1分，共9分）9.在古希臘奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)中跳遠(yuǎn)即已作為比賽項(xiàng)目之一。一位同學(xué)在水平面上進(jìn)行跳遠(yuǎn)訓(xùn)練，該同學(xué)以與水平面成、大小為5m/s的速度離開地面騰空如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取，該同學(xué)可視為質(zhì)點(diǎn)。則該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為______m/s，在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為______s，落地時(shí)水平位移為______m?！敬鸢浮竣?4②.0.6③.2.4【解析】【詳解】[1]該同學(xué)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為[2]該同學(xué)在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為[3]該同學(xué)落地時(shí)水平位移為10.如圖一輕繩跨過懸掛的定滑輪，兩端系有質(zhì)量分別為和的小球A和B，且，令兩小球靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球，小球B下落高度h時(shí)，小球A的重力勢(shì)能增加了______（用題中給的符號(hào)表示），A、B組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能______（填“增加”、“減少”或“不變”），B球的速度為______?！敬鸢浮竣?②.減少③.【解析】【詳解】[1]由重力勢(shì)能知識(shí)可知，小球B下落高度h時(shí)，小球B的重力勢(shì)能減少了小球A上升高度h，重力勢(shì)能小球A的重力勢(shì)能增加了；[2]因?yàn)?，所以小球B的重力勢(shì)能減少量大于小球A的重力勢(shì)能增加量，所以A、B組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少了[3]小球A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解得B球的速度為11.質(zhì)量相等的兩個(gè)人造地球衛(wèi)星A和B分別在不同的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩衛(wèi)星的軌道半徑分別為和，已知，則A、B兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期______，環(huán)繞速度_______，機(jī)械能______。填“大于”、“等于”或“小于”【答案】①.8②.2③.小于【解析】【詳解】[1][2]衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力可得可得，則有，[3]由于衛(wèi)星A和B質(zhì)量相等，且衛(wèi)星B的軌道更高，則機(jī)械能小于。四、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）12.某實(shí)驗(yàn)小組用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中測(cè)出重物自由下落的高度及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，計(jì)算出重物減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，然后進(jìn)行比較，如果兩者相等或近似相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問題：（1）如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的點(diǎn)是起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)分別標(biāo)為A、B、C、D，并測(cè)出各計(jì)時(shí)點(diǎn)到點(diǎn)的距離。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是頻率為的交流電，重物的質(zhì)量為1.00kg，則從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢(shì)能_______；重物增加的動(dòng)能______J，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?；（?jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度稍大的重物，這樣做能減小誤差的主要原因是______?！敬鸢浮竣?4.28②.4.23③.減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響【解析】【詳解】（1）[1]從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中，重物減少的重力勢(shì)能[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是頻率為的交流電，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為由于C點(diǎn)為BD的中間時(shí)刻，因此打C點(diǎn)的速度為BD段的平均速度重物增加的動(dòng)能（2）[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度稍大的重物，這樣做能減小誤差的主要原因是減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。13.如圖所示，某同學(xué)為探究碰撞中動(dòng)量是否守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為和；②安裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面連接在斜槽末端；③先不放小球，讓小球從斜槽頂端處靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上落點(diǎn)位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次；④將小球放在斜槽末端處，仍讓小球從斜槽頂端處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次；⑤用刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端的距離。圖1中點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過程中記下的小球在斜面上三個(gè)平均落點(diǎn)位置，從到點(diǎn)的距離分別為。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，回答下面問題：（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材，下列說法正確的是___________；A．實(shí)驗(yàn)軌道必須光滑B．該實(shí)驗(yàn)不需要秒表計(jì)時(shí)C．球的質(zhì)量必須大于球的質(zhì)量D．可選用半徑不同的兩小球（2）圖2是小球的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為___________；（3）用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)字母來表示，只要滿足關(guān)系式___________，就能說明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。若同時(shí)滿足關(guān)系式___________，則還可判斷該碰撞為彈性碰撞?！敬鸢浮竣?BC##CB②.55.50（55.40~55.60）③.④.【解析】【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)軌道是否光滑不影響碰撞前的速度，所以軌道不需要必須光滑，故A錯(cuò)誤；B．該實(shí)驗(yàn)利用平拋運(yùn)動(dòng)表示速度，不需要秒表計(jì)時(shí)，故B正確；C．為了保持碰撞后，入射小球不反彈，球的質(zhì)量必須大于球的質(zhì)量，故C正確；D．為了保證碰撞為對(duì)心碰撞，兩小球的半徑需要相同，故D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]圖中刻度尺分度值為，需要估讀到下一位，由圖2可知小球的平均位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為。（3）[3]碰撞前小球落在圖中的P點(diǎn)，設(shè)水平初速度為，小球和發(fā)生碰撞后，落點(diǎn)在圖中的M點(diǎn)，設(shè)水平初速度為，的落點(diǎn)在圖中的N點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，設(shè)斜面BC與水平面的夾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，解得同理可得，因此只要滿足即則說明兩球碰撞過程動(dòng)量守恒。[4]如果小球的碰撞為彈性碰撞，則應(yīng)滿足代入（2）中速度可得故若同時(shí)滿足上述關(guān)系式，則還可判斷該碰撞為彈性碰撞。五、計(jì)算題（本大題共3小題，14題9分，15題12分，16題16分，共37分）14.如圖所示，質(zhì)量m=0.1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于粗糙水平桌面的最左端?，F(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)F=0.8N的水平向右的恒力，物塊由靜止出發(fā)水平向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=1s飛離桌面。此后撤去力F，物塊最終落至水平地面上的P點(diǎn)。已知桌面高h(yuǎn)=0.45m，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物塊離開桌面時(shí)的速度大小v；（2）物塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的距離l；（3）物塊落地點(diǎn)P與飛出點(diǎn)的水平距離s?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）物塊在桌面上滑動(dòng)過程，對(duì)物塊受力分析，由牛頓第二定律得解得則物塊離開桌面時(shí)的速度大小（2）物塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的距離為（3）物塊從桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有解得物塊落地點(diǎn)P與飛出點(diǎn)的水平距離為15.如圖所示，在平臺(tái)中間有一個(gè)光滑凹槽，滑板的水平上表面與平臺(tái)等高，一物塊視為質(zhì)點(diǎn)以大小v0=6m/s的初速度滑上滑板，當(dāng)滑板的右端到達(dá)凹槽右端時(shí)，物塊恰好到達(dá)滑板的右端，且此時(shí)物塊與滑板的速度恰好相等。物塊與滑板的質(zhì)量分別為m1=0.1kg、m2=0.2kg，物塊與滑板以及平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）滑板的長度；（2）物塊在平臺(tái)上滑行的距離；（3）滑板運(yùn)動(dòng)前右端到C點(diǎn)的距離d?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】