2024-2025学年福建省百校联考高三上学期10月测评物理试题及答案

物理注意事项：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。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.下列四幅书本插图中，体现了理想化模型的物理思想的是（）A.B.研究地球绕太阳公转时把地球视为质点FF与F的关系2研究、1C.D.通过平面镜观察桌面的微小形变伽利略研究自由落体运动的规律2.燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是甲、乙两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈Fa、FF、F、cd不同的球面锅置于两款支架上的db略锅与支架间的摩擦，下列判断正确的是（）a=ba<Fc=dc<dD.A.B.C.b3.我国第二艘航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军并正式服役。已知山东舰”在某次试航时做匀加速直线运动，其速度变化∆v时，“山东舰沿直线运动的距离为L，在接下来其速度变化∆v时，“舰”沿直线运动的距离为。则山东舰”做匀加速直线运动时的加速度大小为（）(v)2(v)2(v)2(v)2+−A.C.B.D.LlLl(v)l−L24(v)l−L24.三位科学家因在银河系中心发现一个超大质量的黑洞而获得了诺贝尔物理学奖，他们对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测，给出1994年到的位置如图所示。科学家认为的运动轨迹是半长轴约为1000（太阳到地球的距离为1AU）的椭圆，若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为，可以推测出（）A.黑洞质量约为4×104MB.黑洞质量约为4×106MC.质量约为4×104MD.恒星S2质量约为4×10M6二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求。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.如图所示，天花板上分别用轻质细线和轻弹簧吊起小球P和Q，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.剪断细线的瞬间，小球P受力平衡B.剪断细线的瞬间，小球P的加速度为gC.剪断弹簧下端的瞬间，小球Q的加速度为gD.剪断弹簧上端的瞬间，小球Q的加速度小于g6.如图所示，质量分别为2m和m的两个物体AB用跨过光滑定滑轮的绳子连接，两物体恰好做匀速运动。AB与桌面的动摩因数相同，重力加速度大小为g，不计空气阻力及绳子的质量。若将A与B互换，则（）3ggA.两物体做加速运动，加速度a=C.绳子中拉力大小不变B.两物体做加速运动，加速度a=D.绳子中拉力大小变为原来的2倍227.如图甲所示，为粗糙水平桌面，倾角为θ的斜面顶端位于B点，可视为质点的质量为1kg的物块置于A点。用不同的水平拉力F作用于物块上，使物块从A点由静止开始运动，当物块运动到B点时撤去拉力，测出物块在不同拉力作用下落在斜面上的水平射程s，作出如图乙所示的s−F图像。已知µ离为，θ=45，重力加速度°g=s2，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得（）µ=0.5µ==D.x=0.25mA.B.C.x0.5m8.如图所示，轻杆一端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动，另一端固定一可视为质点的小球；轻绳一端连接小球B，另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉力F作用于小球A，使杆保持水平。某时刻撤去拉力，小球ABO点转动。已知小球、B的质量均为m，杆长为3，OP5，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（）2A.杆保持水平时，轻杆对小球A的拉力大小为511B.运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为34−gL51C.运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球A的拉力大小为mg103452−D.运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球A的拉力大小为15三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。9.________________外环。（均填>”“”“）10.如图所示为小球做平抛运动的部分轨迹，a、、c为轨迹上的三点，测得相邻两点间水平和竖直方向的a点运动到b点的时间T为________为________g和L表示）记录实验数据后，以橡皮筋的形变量∆x为横坐标，橡皮筋的弹力F为纵坐标建立直角坐标系，如图所示，对应O→A→B→C→O________（填“满足或不满足”）胡克定律；A→B（填“增大或减小”橡皮筋________（填“做正功”“做负功”“不做功12.某同学利用图示装置可以探究物块的加速度与其所受合外力的关系。实验主要步骤如下：（1dL物块之间的细线与水平桌面平行；（2）调节重物的质量，轻推物块后，使物块经过两光电门时遮光条的遮光时间相等，记下此时拉力传感器F0的示数；t1和t及拉力传2（3）增加重物的质量，由静止释放物块，记录物块经过光电门AB时遮光条的遮光时间感器的示数F________________（4）重复步骤（3，________（填需要”“不需要）保证物块每次都从同一位置由静止释放；（5）依据测量的数据，判定物块的加速度与所受合外力的关系。13.某同学用如图所示装置探究物体做圆周运动时向心力与角速度的关系，力传感器固定在竖直杆上的A点，质量为m的磁性小球用细线ab连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线bL接在力传感器上，拉动小球，当ab两细线都伸直时，细线b水平，测得OA间的距离为，小球到A1Lng点距离为，磁传感器可以记录接收到次强磁场所用的时间，重力加速度为。2（1）实验时，保持杆竖直，使小球在细线b伸直且水平的条件下绕杆做匀速圆周运动，从接收到第一个强磁场记为1，并开始计时，测得磁传感器接收到n次强磁场所用时间为，则小球做圆周运动的角速度ω=________，测得力传感器的示数为F，则小球做圆周运动的向心力=________（此空用含F的式子n（2）多次改变小球做圆周运动的角速度（每次细线bF及磁传感1F−器接收到n次强磁场所用的时间，作图像。如果图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距为t2________，图像的斜率为________，则表明，小球做匀速圆周运动时，在质量、半径一定的条件下，向心力大小与________（填角速度”“角速度的平方”）成正比。14.µ=0.5=2gs已知谷粒之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，sin37°=0.6，37°=0.8，求：（1）堆放完成时，圆锥体的底角的正切值；（2）堆放过程中，当圆锥体底角大小为37°时，最上层谷粒的加速度大小。m=2kg15.8为L=0.8mM=6kgµ=0.21µ2=v=6m/s的质量0g=s2加速度。求：（1）当滑块运动到第几个物块时，物块开始滑动；（2）滑块最终停在第几个物块上。2516.长L=mv=4m/s的4滑半圆轨道µ=0.2，COD=60°m=1kgg=s2量，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。（1）求小物块到达B点时的速度大小；（2）求由于传送小物块，电动机多做的功；（3）若要使小物块从D点飞出后落回传送带的水平距离最大，求半圆轨道半径R的大小；（4）若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且不从D点飞出，求半圆轨道半径R的取值范围。物理注意事项：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。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.下列四幅书本插图中，体现了理想化模型的物理思想的是（）A.B.研究地球绕太阳公转时把地球视为质点FF与F的关系2研究、1C.D.通过平面镜观察桌面的微小形变伽利略研究自由落体运动的规律【答案】A【解析】【详解】A．研究地球绕太阳公转时把地球视为质点，体现了理想化模型法，故A正确；F1F与F的关系，体现了等效替代法，故C错误；2B．研究、C．通过平面镜观察桌面的微小形变，体现了微小形变放大法，故C错误；D．伽利略在研究自由落体运动时，体现了实验和逻辑推理的方法，故D错误。故选A。2.燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是甲、乙两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈Fa、FF、F、cd不同的球面锅置于两款支架上的db略锅与支架间的摩擦，下列判断正确的是（）a=ba<Fc=dc<dD.A.B.C.b【答案】C【解析】【详解】AB．甲款支架对球面锅的支持力方向指向球面锅的球心，如下图锅处于平衡状态，根据平衡条件，则有=5Ncosθ解得mgN=5cosθ由图知，锅的尺寸越大，θ越小，则支架对球面锅的支持力越小。又由牛顿第三定律得，锅的尺寸越大，球面锅对支架的压力越小。所以b<a故AB错误；CD．乙款支架对球面锅的支持力方向垂直于接触面，如下图锅处于平衡状态，根据平衡条件，则有解得支架对球面锅的支持力=5NcosθmgN=5cosθ由图知，不论锅的尺寸大小，θ不变，则支架对球面锅的支持力大小不变。又有牛顿第三定律得，锅的尺寸无论大小，球面锅对支架的压力不变。故C正确，D错误。故。3.我国第二艘航空母舰山东舰在海南三亚某军港交付海军并正式服役。已知山东舰”在某次试航时做匀加速直线运动，其速度变化∆v时，“山东舰沿直线运动的距离为L，在接下来其速度变化∆v时，“舰”沿直线运动的距离为。则山东舰”做匀加速直线运动时的加速度大小为（）(v)2(v)2(v)2(v)2+−A.C.B.D.LlLl(v)l−L24(v)l−L2【答案】C【解析】【分析】【详解】设匀加速的加速度为，山东舰”的速度分别为v和v3，据运动学公式可知2v22−12=2aL=2v23−22又因为v−v=v−v=v2132联立以上三式解得(v)2a=l−L故选C。4.三位科学家因在银河系中心发现一个超大质量的黑洞而获得了诺贝尔物理学奖，他们对银河系中心附近的恒星进行了多年的持续观测，给出1994年到的位置如图所示。科学家认为的运动轨迹是半长轴约为1000（太阳到地球的距离为1AU）的椭圆，若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为，可以推测出（）A.黑洞质量约为4×104MB.黑洞质量约为4×106MC.质量约为4×104MD.恒星S2质量约为4×10M6【答案】B【解析】【详解】设地球的质量为m，地球到太阳的距离为=1AU，地球的公转周期为=1年；由万有引力提供向心力可得4π2G=mπrr2T2解得2r3M=2对于=1000AU运动的半周期为（2002-1994）年年，则周期为T′=16年根据开普勒第三定律结合万有引力公式可以得出π2R3M黑=GT'2其中R为S2的轨迹半长轴，因此有R3T′22M黑=M3rT代入数据解得M黑≈×106M根据题中条件无法求解恒星的质量。故选B。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求。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.如图所示，天花板上分别用轻质细线和轻弹簧吊起小球P和Q，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.剪断细线的瞬间，小球P受力平衡B.剪断细线的瞬间，小球P的加速度为gC.剪断弹簧下端的瞬间，小球Q的加速度为gD.剪断弹簧上端的瞬间，小球Q的加速度小于g【答案】BC【解析】【详解】AB．剪断细线的瞬间，小球P受重力作用，受力不平衡，小球P的加速度为，故A错误，B正确；C．剪断弹簧下端的瞬间，小球Q仅受重力作用，加速度为gC正确；D．剪断弹簧上端的瞬间，小球Q仅受重力作用，加速度为，故D错误。故选BC。6.如图所示，质量分别为2m和m的两个物体AB用跨过光滑定滑轮的绳子连接，两物体恰好做匀速运动。AB与桌面的动摩因数相同，重力加速度大小为g，不计空气阻力及绳子的质量。若将A与B互换，则（）3ggA.两物体做加速运动，加速度a=B.两物体做加速运动，加速度a=D.绳子中拉力大小变为原来的2倍22C.绳子中拉力大小不变【答案】BC【解析】【详解】两物体恰好做匀速运动时，根据受力平衡可得=T=µ⋅2将A与B互换，分别对AB根据牛顿第二定律可得2T2，T′−µ=−′=联立解得ga=，Tmg′=2可知绳子中拉力大小不变。故选BC。7.如图甲所示，为粗糙水平桌面，倾角为θ的斜面顶端位于B点，可视为质点的质量为1kg的物块置于A点。用不同的水平拉力F作用于物块上，使物块从A点由静止开始运动，当物块运动到B点时撤去拉力，测出物块在不同拉力作用下落在斜面上的水平射程s，作出如图乙所示的s−F图像。已知µ离为，θ=45，重力加速度°g=s2，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得（）µ=0.5µ==D.x=0.25mA.B.C.x0.5m【答案】AD【解析】【详解】AB．由图乙可知，当拉力F达到5N时，物块在水平桌面上才开始运动，则F=µ=5N解得µ=0.5故A正确，B错误；CD段，根据动能定理可得1(F−µmg)x=2B2根据平抛运动规律，有水平射程和竖直位移分别为1s=vth=2，B2根据几何关系可得htanθ==1s联立可得由图乙可知解得4xs=F−4µx4x0.5=5x=0.25m故C错误，D正确。故选AD。8.如图所示，轻杆一端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动，另一端固定一可视为质点的小球A一端连接小球B，另一端穿过位于O点正下方的小孔P与A相连。用沿绳斜向上的拉力F作用于小球A，使杆保持水平。某时刻撤去拉力，小球ABO点转动。已知小球、B的质量均为m，杆长为3，OP5，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（）2A.杆保持水平时，轻杆对小球A的拉力大小为511B.运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为34−gL51C.运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球A的拉力大小为mg103452−D.运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球A的拉力大小为15【答案】BC【解析】【详解】A．由几何关系可知，杆保持水平时绳与竖直方向夹角为3tanα=5可得3sinα=cosα=34534对小球A受力分析可知Fcosα=F'+cosαsinαFsinα=T+F'对B'F=mg解得轻杆对小球A的拉力大小为T=5选项A错误；B．运动过程中，两小球速度大小相等时的，绳的方向与杆垂直，则此时绳与竖直方向夹角为3sinθ=5即θ=由能量关系解得1⋅3Lsin37+mg[(5L)2+(3L)2−(5L)2−(3L)2]=2×22115v=34−gL选项B正确；C．两小球速度大小相等时，对小球A受力分析如图3，沿绳方向应有T'+mgθma1小球B与小球A沿绳方向的加速度大小相等，则对小球B有mg-Tma1将角度θ代入并联立解得1T′=mg10故C正确；DA球，在速度最大时，沿杆方向应有v2T″−mgsinθ=m3L代入数据解得3432T=−15故D错误。故选BC。三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。9.________________外环。（均填>”“”“）【答案】【解析】.>②.<【详解】[1][2]根据万有引力提供向心力有Mmv2π2G=m=mrr2rT2解得GMπ2r3v=，T=rGM因此可知轨道半径越小，线速度越大，周期越小。即内环绕行线速度>外环；内环绕行周期<外环。10.如图所示为小球做平抛运动的部分轨迹，a、、c为轨迹上的三点，测得相邻两点间水平和竖直方向的a点运动到b点的时间T为________为________g和L表示）Lg【答案】【解析】.②.gL【详解】[1]小球在竖直方向做自由落体运动，连续相等时间内的位移差为常数，即y−y=gT221所以y2−y1LgT==g[2]由小球平抛运动的初速度大小整理得小球水平分速度为x0=TxL0===gLTLg记录实验数据后，以橡皮筋的形变量∆x为横坐标，橡皮筋的弹力F为纵坐标建立直角坐标系，如图所示，对应O→A→B→C→O________（填“满足或不满足”）胡克定律；A→B（填“增大或减小”橡皮筋________（填“做正功”“做负功”“不做功【答案】【解析】.不满足②.减小.做正功【详解】[1]根据胡克定律F=kx可知F−x的图像为倾斜的直线；由题图可知，橡皮筋的弹性规律不满足胡克定律；[2]根据公式F=kx可知，图线的斜率表示劲度系数，由图像可知，BA与O连线的斜率大于B与O连线的斜率，所以橡皮筋的劲度系数减小；[3]根据F−∆图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由图像可知，O→A→B→C→O的过程中，x外力对橡皮筋做正功。12.某同学利用图示装置可以探究物块的加速度与其所受合外力的关系。实验主要步骤如下：（1dL物块之间的细线与水平桌面平行；（2）调节重物的质量，轻推物块后，使物块经过两光电门时遮光条的遮光时间相等，记下此时拉力传感器F0的示数；t1和t及拉力传2（3）增加重物的质量，由静止释放物块，记录物块经过光电门AB时遮光条的遮光时间感器的示数F________________（4）重复步骤（3，________（填需要”“不需要）保证物块每次都从同一位置由静止释放；（5）依据测量的数据，判定物块的加速度与所受合外力的关系。1−t2)d222F−0【答案】①②.③.不需要212t22【解析】）[1]物块匀速直线运动时，受平衡力作用，摩擦力与拉力大小相等f=F0物块匀加速直线运动时，拉力大小为，物块受到的合力为合=F−f=F−0[2]物块经过光电门AB时遮光条的速度大小为ddA=v=B，1t2由匀变速直线运动的规律可知解得物块的加速度大小为B2−A=2aL21−t2)d222a=212t22（4）利用匀变速直线运动的运动学公式v2−A2=2aL，求解加速度的大小，不需要保证物块每次都从B同一位置由静止释放。13.某同学用如图所示装置探究物体做圆周运动时向心力与角速度的关系，力传感器固定在竖直杆上的A点，质量为m的磁性小球用细线ab连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线bL接在力传感器上，拉动小球，当ab两细线都伸直时，细线b水平，测得OA间的距离为，小球到A1Lng点距离为，磁传感器可以记录接收到次强磁场所用的时间，重力加速度为。2（1）实验时，保持杆竖直，使小球在细线b伸直且水平的条件下绕杆做匀速圆周运动，从接收到第一个强磁场记为1，并开始计时，测得磁传感器接收到n次强磁场所用时间为，则小球做圆周运动的角速度ω=________，测得力传感器的示数为F，则小球做圆周运动的向心力=________（此空用含F的式子n（2）多次改变小球做圆周运动的角速度（每次细线bF及磁传感1F−器接收到n次强磁场所用的时间，作图像。如果图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距为t2________，图像的斜率为________，则表明，小球做匀速圆周运动时，在质量、半径一定的条件下，向心力大小与________（填角速度”“角速度的平方”）成正比。π(n−2L12L1+F−①..③.④.4(n2π2−2⑤.角速度的【答案】t平方【解析】）[1]从接收到第一个强磁场记为，并开始计时，测得磁传感器接收到n次强磁场所用时间为，则小球做圆周运动的周期为tT=n−1小球做圆周运动的角速度为ππ(n−ω==Tt[2]设细线a与竖直方向夹角为θ，竖直方向1cosθ=水平方向上F=Fsinθ+Fn1又2L1tanθ=解得2L1n=+F1F−（2）[3][4][5]由于图像是一条倾斜直线，则t2π2(n−)22L1+F=ω22=m2t2化解得12L1F=π2(n−22⋅−t2图像与纵轴的截距为图像的斜率为2L1b=−k=π2(n−22可知小球做匀速圆周运动时，在质量、半径一定的条件下，向心力大小与角速度的平方成正比。14.µ=0.5=2gs已知谷粒之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，sin37°=0.6，37°=0.8，求：（1）堆放完成时，圆锥体的底角的正切值；（2）堆放过程中，当圆锥体底角大小为37°时，最上层谷粒的加速度大小。【答案】（）（）2m/s2【解析】【小问1详解】由题知，最上层谷粒恰好处于静止状态，设圆锥体的底角为θ,对其受力分析，可得sinθ=µcosθ解得tanθ=0.5【小问2详解】当圆锥体底角大小为37°时，对最上层谷粒，根据牛顿第二定律有sin37−µcos37=解得a=2m/s2m=2kg15.8为L=0.8mM=6kgµ=0.21µ2=v=6m/s的质量加速度0g=s2。求：（1）当滑块运动到第几个物块时，物块开始滑动；（2）滑块最终停在第几个物块上。【答案】（）5【解析】（25【小问1详解】设当滑块运动到第n个物块时，物块开始滑动，则µ≥−(n−+Mgµg21解得n≥4.5即当滑块运动到第5个物块时，物块开始滑动。【小问2详解】滑块在木块上做减速运动的加速度a=µ2g=5m/s2物块刚滑上第5个木块时的速度=02−2a×4L=2m/s滑上第5个木块时从第5到第8个木