【百强校】【福建卷】福建省厦门市第一中学2024-2025学年高三上学期开学考试 物理试卷+答案

福建省厦门第一中学2024—2025学年度第一学期开学考试高三年物理试卷1.金华首届城市马拉松于2024年3月31日进行，比赛起点和终点均设在金华体育中心东门，全程42.195km，途径江南、金东、江北等地，下列说法正确的是()A.比赛从早上7：30开始，7：30是指时间间隔B.在记录某选手跑步轨迹的时候可以将选手视为质点C.某选手完成完整马拉松的位移是42.195kmD.某选手以2小时13分33秒的成绩夺冠，平均速度约为5.3m/s2.商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为()A.1.25m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.25m/s23.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为l、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固2定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为()A.krkr2mB.lk2mC.2krD.l2km4.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F-y图像或y-t图像可能正确的是()A.B.C.D.5.如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验的情景，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D人被加速向上“托起”时处于超重状态.6.小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为50m，则下列说法正确的是()A.0~10s动车做减速运动B.0~16s内动车做匀加速运动C.0~10s内动车平均速率为25m/sD.14s时动车速率为50m/s7.如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一轻质衣架，衣架上挂有一质量为1kg的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖直方向形成一稳定偏角θ,衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A.当衣服所受风力为5N时，杆对衣架的支持力为7.5NB.为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6NC.风力越大，偏角θ越大D.风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大8.如图甲所示，对静止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力F，木箱加速度a随时间t变化的图像如图乙所示，2.5s后加速度保持不变；箱内有一光滑斜面，斜面倾角θ=37o，可视为质点的滑块刚开始在斜面底部。已知木箱质量M=2kg，滑块的质量m=1kg，斜面高H=9.6cm。下列说法正确的是2）A.1s末，水平拉力F的大小为4NB.2s末，木箱的速度为6m/sC.2.5s后滑块开始相对于斜面向上运动D.2.8s末滑块到达斜面顶部9.如图所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球，若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动，由此可判断列车（“减速”或“加速”）速行驶，向 （“南”或“北”）转弯。10.建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以15m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块，楼上的师傅没有接住，g取10m/s2，空气阻力可以忽略，则砖块上升的最大高度为______，砖块被抛出后经______s回到抛出点。11.小胡同学使用如图甲所示的挂有5根相同弹簧的拉力器训练，已知每根弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，若他对拉力器两端的拉力均为F，则每根弹簧的伸长量为______。如图乙所示，小王同学取下其中两根弹簧，互成120°角左右对称的悬挂一质量为m的钢球，系统静止后，突然右侧弹簧连接钢球处断开，则断开瞬间，钢球的加速度大小为、方向。（忽略弹簧及拉环质量）12.几位同学旅游时拍到了椰子从树上由静止掉落的视频。他们从视频中每隔0.1秒截取一张图片并且还原成实际尺寸后，测得椰子在各时刻的位置O、A、B、C、D、E、F如图所示。其中，O点是椰子下落的起点，图中标出了各位置离O点的距离。（1）小蕾根据数据可以计算出当地的重力加速度为m/s2保留三位有效数字）（2）小桃先计算出A、B、C、D、E各点的速度大小，然后描绘v-t图像来求重力加速度，他求出D点的速度大小应为m/s保留三位有效数字）（3）小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果（选填“大”或“小”原因是。13.某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。（2）将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出则垫块应该（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为m/s（结果保留2位小数）。（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图（d）所示，分析图像可得到的实验结论空气阻力随速度增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）。14.在一次机器人灭火比赛中，机器人在直轨道上取水后向着火点运动。机器人开始时加速运动，当速度达到6m/s时开始匀速运动，匀速运动3s后开始匀减速运动，t=12s时物体静止。其运动的v一t图像如图所示，t=0时刻在起点处，求：（1）机器人加速和减速时加速度分别是多少？（2）目标与出发点的距离是多少？15.如图所示为趣味运动会托乒乓球跑步比赛情景，赛道为水平直道，运动员在比赛过程中以速度1.5m/s做匀速直线运动，球拍的倾角始终为37o，质量为3×10一3kg的乒乓球一直位于球拍中心相对球拍不动，球拍与球之间的摩擦力恰好为零。已知球受到的空气阻力f的方向与运动方向相反，大小与其速度v的大小成正（1）乒乓球对球拍的压力FN；（2）空气阻力f的大小；（3）比例系数k。16.在安全领域有一种常用的“软”性材料，其特性是越碰越软，经测定：当在第k次碰撞时，碰后反弹速度为第1次碰前速度大小的如图所示，一质量为M=20kg的足够长木板放在倾角θ=37o的斜面上，板A端距斜面底端的距离为0.4m，由此材料做成的挡板固定在斜面底端。将一质量m=5kg的小物块从距离木板B端5m处，以初速度v0=9.2m/s沿木板向上滑上木板，同时释放木板，已知小物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.5，木板与斜面间的动摩擦因数μ2=0.42。小物块可以看做质点，已知重力加速度（1）小物块刚滑上木板时，小物块和木板的加速度的大小和方向；（2）第1次与挡板碰撞前，小物块相对木板向上滑行的最大距离；（3）从小物块与挡板发生第1次碰撞到第15次碰撞前，小物块沿斜面滑行的距离。福建省厦门第一中学2024—2025学年度第一学期开学考试高三年物理试卷1.金华首届城市马拉松于2024年3月31日进行，比赛起点和终点均设在金华体育中心东门，全程42.195km，途径江南、金东、江北等地，下列说法正确的是()A.比赛从早上7：30开始，7：30是指时间间隔B.在记录某选手跑步轨迹的时候可以将选手视为质点C.某选手完成完整马拉松的位移是42.195kmD.某选手以2小时13分33秒的成绩夺冠，平均速度约为5.3m/s【答案】B【解析】【详解】A．7点30分为时间点，是指时刻，故A错误；B．在记录某选手跑步轨迹的时候该选手的大小和形状可以忽略，所以可以将选手视为质点，故B正确；C．比赛起点和终点均设在金华体育中心东门，完成完整马拉松的位移为零，42.195公里是指路程，故C错D．该选手的位移为零，则平均速度为零，故D错误。故选B。2.商场自动感应门如图所示，人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为()A.1.25m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.25m/s2【答案】C【解析】【详解】设门的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为2s，根据可得则加速度故选C。3.如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为()A.lkk2mC.l2k2km【答案】A【解析】【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为根据胡克定律有插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力F=mlw2对卷轴有联立解得故选A。4.如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F一y图像或y一t图像可能正确的是()A.C.B.D.【答案】B【解析】【详解】AB．在木块下落H高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即当木块接触弹簧后，弹簧弹力向上，则木块的合力F=mgk(yH)到合力为零前，随着y增大F减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点,之后，木块开始反弹，过程中木块所受合外力向上，随着y减小F增大，反弹过程，随着y减小，图像向x轴负方向原路返回，故A错误、B正确；CD．在木块下落H高度之前，木块做自由落体运动，根据速度逐渐增大，y一t图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以y一t图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以y一t图斜率减小，到达最低点后，木块向上运动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运动到最高点，而C图中H点过后速度就开始逐渐减小，实际速度还应该增大，直到平衡位置速度到达最大，然后速度逐渐减为零；D图前半段速度不变，不符合题意，正确y一t示意图如下故选B。5.如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验的情景，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被加速向上“托起”时处于超重状态【答案】AD【解析】【详解】A。地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力，等大反向，A正确；B．相互作用力是两个物体间的相互作用，而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体，不是一对相互作用力，B错误；C．由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，在竖直方向上合力不为零，所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小，C错误；D．实验者被加速向上“托起”时，加速度方向向上，处于超重状态，D正确。故选AD。6.小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为50m，则下列说法正确的是()A.0~10s动车做减速运动B.0~16s内动车做匀加速运动C.0~10s内动车平均速率为25m/sD.14s时动车速率为50m/s【答案】CD【解析】【详解】AB．由图像可知，0~10s动车做加速运动，10~16s内动车做匀速运动。故AB错误；14s时动车速率为故选CD。7.如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一轻质衣架，衣架上挂有一质量为1kg的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖直方向形成一稳定偏角θ,衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A.当衣服所受风力为5N时，杆对衣架的支持力为7.5NB.为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6NC.风力越大，偏角θ越大D.风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大【答案】AC【解析】【详解】C．对衣架与杆接触点受力分析，如图1所示再对衣服和衣架整体受力分析，由于风力始终与衣服所在面垂直，再将衣架所受支持力与摩擦力用F’等效代替，如图2整体受力的矢量三角形如图3则F风=mgsinθ故风力越大，偏角θ越大，故C正确；A．当F风=5N时，θ=30o，此时支持力故A正确；B．为使衣架不滑动，必须满足tanθ≤μ故θ≤53o故故B错误；D．由于F/=mgcos30o又静摩擦力随着风力增大，θ角逐渐增大，由于0<θ≤53o故摩擦力先减小后增大，故D错误。故选AC。8.如图甲所示，对静止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力F，木箱加速度a随时间t变化的图像如图乙所示，2.5s后加速度保持不变；箱内有一光滑斜面，斜面倾角θ=37o，可视为质点的滑块刚开始在斜面底部。已知木箱质量M=2kg，滑块的质量m=1kg，斜面高H=9.6cm。下列说法正确的是()2）A.1s末，水平拉力F的大小为4NB.2s末，木箱的速度为6m/sC.2.5s后滑块开始相对于斜面向上运动D.2.8s末滑块到达斜面顶部【答案】BC【解析】【详解】A．以木箱作为参考系，当滑块相对于斜面刚要发生相对滑动时受到重力和支持力作用，此时滑块的加速度a=gtanθ=7.5m/s21s末由图可知a1=3m/s2，滑块相对于木箱没有发生相对运动，滑块木箱可视为整体，由牛顿第二定律解得A错误；B．根据图像可知，2s内速度增加量2s末速度为6m/s，B正确；C．2.5s末滑块的加速度为7.5m/s2，滑块相对于斜面开始滑动，C正确；D．2.5s后开始发生相对滑动，设相对加速度为a3，根据ma3=macosθmgsina3t2解得则滑块到达斜面顶部时刻为2.9s末，D错误。故选BC。9.如图所示，以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球，若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由A向B运动，由此可判断列车（“减速”或“加速”）速行驶，向 （“南”或“北”）转弯。【答题空2】南【解析】【详解】[1]小球在水平面内不受力作用，原来与列车一起向前做匀速直线运动，发现小球沿如图中的虚线由A向B运动，小球相对列车有向前的位移，则知列车减速运动；[2]小球轨迹相对桌面（列车）发生向北的弯曲，说明桌子跟着列车向南拐弯。10.建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以15m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块，楼上的师傅没有接住，g取10m/s2，空气阻力可以忽略，则砖块上升的最大高度为______，砖块被抛出后经______s回到抛出点。【答案】①.11.25m②.3【解析】【详解】[1]砖块做竖直上抛运动，则有2所以砖块上升的最大高度为[2]砖块上升的时间为上升阶段与下降阶段的时间对称，所以砖块回到抛出点的时间为11.小胡同学使用如图甲所示的挂有5根相同弹簧的拉力器训练，已知每根弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，若他对拉力器两端的拉力均为F，则每根弹簧的伸长量为。如图乙所示，小王同学取下其中两根弹簧，互成120°角左右对称的悬挂一质量为m的钢球，系统静止后，突然右侧弹簧连接钢球处断开，则断开瞬间，钢球的加速度大小为、方向。（忽略弹簧及拉环质量）【答案】①.②.g③.与水平方向成30度角斜向左下方【解析】【详解】[1]小胡同学对拉力器两端的拉力均为F，则5根弹簧的弹力为F，每根弹簧的弹力为，由胡克定律可知则每根弹簧的伸长量[2][3]小王同学取下其中两根弹簧，互成120°角左右对称的悬挂一质量为m的钢球，系统静止后，根据平衡条件可知弹簧的弹力F右侧弹簧连接钢球处断开，断开瞬间，小球所受右侧弹簧弹力消失，左侧弹簧弹力不变，则此时小球的合力与消失的弹力等大方向，根据牛顿第二定律mg=ma则a=g方向与水平方向成30度角斜向左下方。12.几位同学旅游时拍到了椰子从树上由静止掉落的视频。他们从视频中每隔0.1秒截取一张图片并且还原成实际尺寸后，测得椰子在各时刻的位置O、A、B、C、D、E、F如图所示。其中，O点是椰子下落的起点，图中标出了各位置离O点的距离。（1）小蕾根据数据可以计算出当地的重力加速度为m/s2保留三位有效数字）（2）小桃先计算出A、B、C、D、E各点的速度大小，然后描绘v-t图像来求重力加速度，他求出D点的速度大小应为m/s保留三位有效数字）（3）小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果（选填“大”或“小”原因是。（2）3.84（3）①.小②.废弃鸟窝受到的空气阻力较大【解析】【小问1详解】根据逐差法可得，重力加速度为【小问2详解】根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则D点的速度大小为【小问3详解】[1][2]小洪用一个干草组成的废弃鸟窝代替椰子来进行这个实验，在操作正确的情况下，他测量的重力加速度会比小蕾和小桃的测量结果小；原因是废弃鸟窝受到的空气阻力较大，则废弃鸟窝受到的合力明显小于重力，废弃鸟窝的加速度明显小于重力加速度。【点睛】13.某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。（2）将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出则垫块应该（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为m/s（结果保留2位小数）。（5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图（d）所示，分析图像可得到的实验结论空气阻力随速度增大而（填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】①.往右移②.0.15③.增大【解析】【详解】（2）[1]由题图（b）可知从左往右点间距逐渐增大，说明小车做加速运动，即平衡摩擦力过度，应减小木板的倾角，即将垫块往右移。（4）[2]打F点时小车的速度大小等于打E、G两点之间小车的平均速度大小，即（5）[3]v-t图像的斜率表示加速度，所以由图像可知小车加速度随速度的增大而减小，说明小车和钩码组成的系统所受合外力F随速度的增大而减小。装上薄板后，设小车所受空气阻力大小为f，对小车和钩码组成的系统有F=mg-f而钩码重力mg不变，故由此得到的结论是空气阻力随速度增大而增大。14.在一次机器人灭火比赛中，机器人在直轨道上取水后向着火点运动。机器人开始时加速运动，当速度达到6m/s时开始匀速运动，匀速运动3s后开始匀减速运动，t=12s时物体静止。其运动的v-t图像如图所示，t=0时刻在起点处，求：（1）机器人加速和减速时加速度分别是多少？（2）目标与出发点的距离是多少？【答案】（1）a1=2m/s2，方向与初速度相同，a2=-1m/s2，方向与初速度方向相反2）x=45m【解析】【详解】（1）v-t图像的斜率表示加速度大小，则机器人加速时加速度是方向与初速度相同；机器人减速时加速度是方向与初速度方向相反；（2）v-t图像的面积表示位移大小，则目标与出发点的距离是15.如图所示为趣味运动会托乒乓球跑步比赛情景，赛道为水平直道，运动员在比赛过程中以速度1.5m/s做匀速直线运动，球拍的倾角始终为37o，质量为3×10-3kg的乒乓球一直位于球拍中心相对球拍不动，球拍与球之间的摩擦力恰好为零。已知球受到的空气阻力f的方向与运动方向相反，大小与其速度v的大小成正（1）乒乓球对球拍的压力FN；（2）空气阻力f的大小；（3）比例系数k。【答案】（1）FN