2024学年福建福州市物理高三上期中监测试题含解析

2024学年福建福州市物理高三上期中监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、某消防队员从一平台上跳下，下落2米后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5米，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（）A．自身所受重力的2倍B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍D．自身所受重力的10倍2、下列说法正确的是（）①子弹击中目标时的速度属于瞬时速度。②滑动摩擦力可以是阻力，静摩擦力可以是动力。③合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力。④牛顿第一定律、牛顿第二定律均能用实验验证。⑤物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。A．①②③ B．①②④C．①③④ D．③④⑤3、一起重机吊着物体以加速度竖直匀加速下落一段距离的过程中，正确说法是A．拉力对物体做的功等于物体重力势能的增加量B．物体重力势能的减少量小于物体动能的增加量C．物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量D．重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功4、如图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面从顶端减速下滑，直至速度为零。若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象中能正确描述该过程的是（）A． B．C． D．5、如图所示，某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于O点，用一枝铅笔贴着细线中点的左侧以速度v水平向右匀速移动．则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中A．细线绕O点转动的角速度不变B．细线绕O点转动的角速度不断增大C．橡皮的运动轨迹为直线D．橡皮处于超重状态6、如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子不计重力在该区域内运动的轨迹，轨迹上有a、b、c三点，已知带电粒子所带电荷量为，在a点处的动能为，则该带电离子（）A．可能带负电 B．在b点处的电势能为C．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、质量m的物块（可视为质点）以v0的初速度从倾角θ=30°的粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回到出发点P点，其速度随时间变化的图象如图所示，且不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．物块所受的重力与摩擦力大小之比为5：3B．整个过程中物块克服摩擦力做功的功率为C．整个过程中重力做功比摩擦力做功大D．整个过程中重力冲量与摩擦力冲量之比10：18、如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为3.0cm，已知BB′上的电势为0V．一个电子沿AA′方向以初动能Ek=4eV自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场，电子从P到C′的过程电场力做功为6eV．下列说法正确的是A．平面AA′上的电势为3VB．该匀强电场的场强为100V/mC．该粒子经过平面BB′时的电势能为10eVD．该粒子从P到C′的过程动能和电势能总和守恒9、下列说法正确的是A．一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出10种不同频率的光B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大C．氡元素的半衰期为3.8天，若有8个氡原子核，则7.6天后还剩2个氡原子核未衰变D．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少了5个10、如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，已知A、C两点到MN的距离相等．由此可知A．从B到C，小球的动能减小B．从B到C，小球的电势能增大C．从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D．从A到B与从B到C小球的速度变化量一定相同三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）请按照有效数字规则读出以下测量值．（1）____________________（2）__________12．（12分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究加速度与物体受力、物体质量的关系．实验中打点计时器电源的频率为50HZ．（1）释放小车前，小车应______（靠近/远离）打点计时器．（1）如图乙所示，是某次实验中打出的纸带，两点间还有四个点没有标出．请用刻度尺量出相关数据，求得打这条纸带时小车的加速度是______m/s1．（3）小明在探究加速度与物体受力的关系时，第一次用质量为100g的小车，第二次用质量为400g小车做实验，得到了a-F图象如图丙所示，其中第一次做实验对应的图象是图中______．（4）探究加速度与物体质量的关系时，某同学采集到若干组实验数据如下表，请选择适当的物理量为坐标轴在图丁中作出图象，准确直观地得出加速度与物体质量之间的关系______．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台。14．（16分）如图所示，一细U型管两端均开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态气体温度为T1=280K,各段的长度分别为L1=20cm,L2＝15cm，L3＝10cm，h1＝4cm，h2＝20cm；现使气体温度缓慢升高，（大气压强为p0＝76cmHg）求：①若当气体温度升高到T2时，右侧水银柱开始全部进入竖直管，求此时左侧水银柱竖直部分有多高？并求出此时管底气柱的长L1′②求第一问中的温度T2等于多少K?③在T2的基础上继续升温至T3时,右侧水银柱变成与管口相平，求T3等于多少K?15．（12分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端与车相对静止没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）求物块A刚开始滑动时加速度a大小；（2）求物块A、B与小车相对静止时共同速度v共及物块A、B在小车上滑动过程中产生的热量Q（3）求整个过程中物块B相对小车的位移x相大小。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B【解题分析】设消防队员的重力为mg，地面对他双脚的平均作用力大小为F，重力对人做正功，消防员自身内力做负功，根据动能定理，对全过程进行研究得：mg（h1+h2）-Fh2=0，可得F=5mg，即在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身所受重力的5倍，故B正确，ACD错误。2、A【解题分析】

ABCD．①瞬时速度是对应着某一时刻或者是一个位置，子弹击中目标时的速度属于瞬时速度。②擦黑板时，黑板和板擦之间是滑动摩擦力，对于板擦滑动摩擦力起到了阻力作用，人走路是静摩擦力，这个静摩擦力对人起到了动力作用。③根据合力与分力满足平行四边形定则，合力是四边形的两个边所夹的对角线的长度，根据三角形三边关系，对角线长可以大于也可以等于或者小于边长，则合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力。④牛顿第一定律是一个理想的情况，不能用实验去验证，而牛顿第二定律可以用实验去验证。⑤当物体的加速度的方向和速度方向同向时，物体就做加速运动，物体在外力作用下做匀加速直线运动，说明加速度方向和速度是同向，当合外力逐渐减小时，只能说明加速度在减小，但是加速度方向并没变化，所以速度在增大。BCD错误A正确。故选A。3、D【解题分析】

重物被起重机吊起，竖直加速下落的过程中，加速度方向向下，重力大于缆绳拉力，合外力做的功等于重物动能的增加量，除重力以外的力做的功等于物体机械能的变化量．【题目详解】物体加速下降，拉力小于重力，则拉力对物体做的功数值小于重力做功的数值，所以拉力对物体做的功数值小于物体重力势能的增加量的数值，故A错误；重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为：，所以重物重力势能的减少量大于重物动能的增加量，故BC错误；重物被起重机吊起，竖直加速下落的过程中，加速度方向向下，重力大于缆绳拉力，根据可知，重力做的功大于重物克服缆绳拉力做的功，故D正确。所以D正确，ABC错误。【题目点拨】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系我们要正确的对物体进行受力分析，才能够求出某个力做的功．4、C【解题分析】

AB．滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零；滑块下滑过程中做匀减速直线运动，下滑过程中，其速度时间图线是一条斜向下的直线；下滑过程中，其加速度时间图线与时间轴平行．故AB错误．C．用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，据速度位移关系可得：解得：所以下滑过程中，其速度位移图线是一条切线斜率变大的向下弯曲的曲线；故C项正确；D．因滑块沿斜面做匀减速运动，加速度不变，则a-x图像也是平行x轴的直线，选项D错误。故选C。5、D【解题分析】

将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向，如图，则沿垂直绳子方向的分速度vcosθ，且vcosθ=ωr，则，随θ角的变大，r变大，则细线绕O点转动的角速度不断减小，选项AB错误；沿绳子方向上的分速度为vsinθ，因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度，所以橡皮在竖直方向上速度为vsinθ，因为θ逐渐增大，所以橡皮在竖直方向上做加速运动，因此细绳对橡皮的拉力大于橡皮的重力，故D正确；橡皮在水平方向上做匀速运动，竖直方向做加速运动，所以橡皮做曲线运动，故C错误．6、D【解题分析】

A．根据电场线和等势线垂直，且由高电势处指向低电势处，得出场强方向向上，由带电粒子的运动轨迹可判定，粒子所受电场力向上，则粒子带正电荷，A错误；B．b点处的电势能：B错误；C．由能量守恒，a点处动能和电势能总和：则b点处的动能为：C错误；D．c点处的动能为：D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】

物块上滑和下滑的位移大小相等，根据位移时间公式分析加速度关系，由牛顿第二定律求得重力和摩擦力之比．由动能定理求出克服摩擦力做的功，再求物块克服摩擦力做功的功率．整个过程中重力做功为零．由冲量的定义求重力冲量与摩擦力冲量之比．【题目详解】A项：设物块返回到出发点P点时速度大小为v．根据物块上滑和下滑的位移大小相等，得，解得：所以物块上滑的加速度为下滑的加速度大小为根据牛顿第二定律上滑有mgsinθ+f=ma1下滑有

mgsinθ-f=ma2联立解得，则mg：f=11：3，故A错误；B项：对整个过程，由动能定理得，可解得：，这个过程中物块克服摩擦力做功的功率为，故B正确；C项：这个过程中重力做功为零，比摩擦力做功小，故C错误；D项：这个过程中重力冲量IG=mg•3t1=3mgt1．摩擦力冲量

If=f•2t1-ft1=1.3mgt1．所以IG：If=11：1，故D正确．故应选：BD．【题目点拨】本题是力学综合题，关键要明确物块两个过程之间的关系，如位移关系、时间关系和速度关系，分段运用牛顿第二定律．运用动能定理求摩擦力做功，由冲量的定义求重力和摩擦力的冲量都是常用方法，要熟练掌握．8、BD【解题分析】

A.电子从P到C′的过程电场力做功为6eV，即，所以，已知BB′上的电势为0V则平面AA′上的电势为-3V，故A错误；B.根据匀强电场电场强度公式可知，故B正确；C.已知BB′上的电势为0V，根据可知该粒子经过平面BB′时的电势能为0eV，故C错误D.粒子运动过程中只有电场力做功，使得动能和电势能之间相互转化，所以粒子的动能与电势能之和不变，故D正确9、AD【解题分析】一群处于n=5的激发态的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出种不同频率的光，选项A正确；在光电效应实验中，根据可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小，选项B错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核的衰变不适应，选项C错误；某放射性原子核经过2次α衰变中子数减小4，一次β衰变中子数减小1，故最终核内中子数减少了5个，选项D正确；故选AD.10、ABC【解题分析】

A、从B到C，可知竖直分速度减小，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，合力向上，根据动能定理知，合力做负功，动能减小，故A正确.B、从B到C的过程中，合力向上，则电场力方向向上，电场力做负功，小球电势能增加，故B正确.C、B到C的过程可用逆向思维和A到B的过程对比都为平抛运动，因A和C两点的竖直高度相等，则运动时间相等；C正确.D、从A到B做平抛运动，竖直方向上分速度由0增加到vy，进入电场后，由vy减小为零，可知A到B和B到C小球的速度变化量大小相等，但方向相反，故变化量不相同，故D错误.故选ABC.【题目点拨】本题将平抛运动与类平抛运动的组合，关键运用逆向思维研究小球B到C的过程，再运用力学基本规律：牛顿第二定律和运动学公式列式分析．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、【解题分析】(1)螺旋测微器的固定刻度应读作2.5mm，可动刻度读作14.2×0.01mm=0.142mm，最后读数为2.5+0.142mm=2.642mm；(2)螺旋测微器的固定刻度应读作4.5mm，可动刻度读作49.0×0.01mm=0.490mm，最后读数为4.5+0.490mm=4.990mm；(3)游标卡主尺测量读数为10.毫米，游标的最小分度为0.05mm，则游标的第16根与主尺刻度对齐，游标卡尺主尺与游标刻度线对齐的示数为10mm+16×0.05mm=10.80mm【题目点拨】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。12、靠近0.80m/s1—0.90m/s1Ⅰ【解题分析】

（1）[1]为了在纸带上得到更多的点，释放小车前，小车应靠近打点计时器；（1）[1]根据纸带测量可得：，。根据逐差法：；（3）[3]根据实验原理，在满足小车质量远大于砝码和砝码盘质量时，小车受到的拉力近似等于砝码和砝码盘的重力，a-F的关系图线是一条直线。第一次用质量较小的小车，当砝码和砝码盘的质量较大，即F较大时，图像发生了弯曲。故第一次做实验对应的图象是图中的Ⅰ；（4）[4]利用表中数据，在坐标系中描点，画出图像，如图所示：；四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)15cm(2)【解题分析】

(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2，则有倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得解得(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则升温过程为等压变化，由盖－吕萨克