福建省福州十校2024-2025学年高三上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年第一学期期中考试高三物理试卷（满分：100分；考试时间：75分钟）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.某校组织学生到霞浦的“东海1号”研学，上午8：50，旅游大巴从高罗沙滩出发，图示路线行驶约23公里抵达终点闾峡灯塔，历时40分钟。下列说法正确的是（）A.“23公里”指的是位移B.“上午8：50”指的是时间间隔C.旅游大巴的平均速率约为34.5km/hD.研究旅游大巴从起点到终点的时间不能将其视为质点【答案】C【解析】A．“23公里”指的是路程，故A错误；B．“上午8：50”指的是时刻，故B错误；C．旅游大巴的平均速率约为故C正确；D．研究旅游大巴从起点到终点的时间可以将其视为质点，故D错误故选C。2.2024年9月25日厦门市第三中学第56届田径运动会隆重开幕，在各班进行入场仪式表演时，摄影社李帅同学操控无人机进行拍摄，其前5s内的v-t图像如图所示，下列对无人机在此段时间内运动的描述正确的是（）A.无人机在1s末到达最高点 B.0-1s无人机做匀速直线运动C.无人机在4s末速度最小 D.无人机上升的最大高度为6m【答案】D【解析】AD．由图可知，无人机在上升，下降，则无人机在3s末到达最高点，由图线的面积表示位移可知，上升的最大高度为故A错误，D正确；B．由图线的斜率表示加速度可知，无人机做匀加速直线运动，故B错误；C．时，速度为零，此时最小，故C错误。故选D。3.筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，用筷子夹质量为的光滑小球，两根筷子与小球球心均在竖直平面内，两根筷子和竖直方向的夹角均为，下列说法正确的是（）A.两根筷子对小球的弹力均为B.两根筷子对小球的弹力均为C.若要以同样大小弹力夹起一更重的光滑小球，则应增大夹角D.若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应减小夹角【答案】C【解析】AB．对小球受力分析可知两根筷子对小球的弹力均为选项AB错误；CD．根据若要以同样大小的弹力夹起一更重的光滑小球，则应增大夹角，选项C正确，D错误。故选C。4.2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，不计空气阻力的影响，下列图像中正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．滑雪运动员从起跳区飞出后做平抛运动，根据速度改变量可知与时间t成正比，故A错误；B．根据可知，重力的瞬时功率P与t成正比，故B正确；C．从水平抛出开始，经过时间t物体的动能根据动能定理得解得此时运动员的动能据此可知物体的初动能不为零，故C错误；D．不计空气阻力，运动员的机械能是守恒的，其机械能与时间的关系图像应是一条平行于t轴的直线，故D错误。故选B。二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）5.2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船发射升空，次日与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前的轨道简化如图，轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a，b为椭圆轨道的近地点，c为轨道Ⅱ上一点，a、b、c三点共线，则载人飞船（）A.从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等B.在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度C.在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度D.在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度【答案】BD【解析】A．根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时周期不同，则载人飞船从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间不相等，故A错误；B．根据牛顿第二定律可得可得可知载人飞船在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度，故B正确；C．根据开普勒第二定律可知，载人飞船在在轨道Ⅰ上a点的速度小于其在b点的速度，故C错误；D．卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力可得可得可知载人飞船在b点绕地球做匀速圆周运动的线速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度，而载人飞船在b点需要点火加速才能从圆轨道进入轨道Ⅰ，所以载人飞船在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度，故D正确。故选BD。6.春节贴“福”字是民间由来已久的风俗，新春佳节临近，某同学正写“福”字，他在水平桌面上平铺一张红纸，并在红纸左侧靠近边缘处用镇纸压住以防止打滑，整个书写过程中红纸始终保持静止，则该同学在书写过程中（）A.向下顿笔时，毛笔对红纸的压力大小等于红纸对毛笔的支持力B.提笔静止时，手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比C.向左行笔时，红纸对桌面的静摩擦力方向向左D.向右行笔时，红纸对“镇纸”的静摩擦力方向向右【答案】AC【解析】A．毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力，大小相等，故A正确；B．提笔静止时，手对毛笔的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力，故B错误；C．向左行笔时，笔受到红纸的摩擦力向右，则笔对红纸的摩擦力向左，以红纸和“镇纸”为整体，根据受力平衡可知，桌面对红纸的静摩擦力方向向右，则红纸对桌面的静摩擦力方向向左，故C正确；D．向右行笔时，镇纸相对于纸既没有相对运动趋势，也没有发生相对运动，红纸对“镇纸”没有静摩擦力，故D错误。故选AC。7.如图所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧的劲度系数为k，原长为l。质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小球下落到最低点，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。不计空气阻力，当地的重力加速度为g，则从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中（）A.小球的机械能先增加后减少B.小球的重力势能一直减小C.弹簧弹性势能的最大值为mg（h+x）D.小球下落到距地面高度时动能最大【答案】BC【解析】A．从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能变大，则小球的机械能减少，选项A错误；B．小球向下运动，则小球的重力势能一直减小，选项B正确；C．当小球到达最低点时弹簧弹性势能最大，由能量关系可知，弹簧弹性势能的最大值等于小球重力势能的减小量，为mg（h+x），选项C正确；D．当小球的重力等于弹簧弹力时，合力为零，加速度为零，此时小球的速度最大，动能最大，即此时小球距地面高度选项D错误。故选BC。8.如图所示，质量分别为2m和m的两个物体A、B用跨过光滑定滑轮的绳子连接，两物体恰好做匀速运动。A、B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（）A.两物体做加速运动，加速度 B.两物体做加速运动，加速度C.绳子中拉力大小不变 D.绳子中拉力大小变为原来的2倍【答案】BC【解析】两物体恰好做匀速运动时，根据受力平衡可得将A与B互换，分别对A、B根据牛顿第二定律可得，联立解得，可知绳子中拉力大小不变。故选BC。三、非选择题：（共60分。其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。）9.如图所示，质量相等的两个小物体、（视为质点QUOTE紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁随筒一起转动，圆筒上下两区域的半径比为，则、的向心加速度之比为________，受到筒壁的摩擦力之比为_________。【答案】2∶11∶1【解析】[1]由题意可知，两物体的角速度相同，所以又所以、的向心加速度之比[2]对两物体受力分析可得两物体受到筒壁的摩擦力受到筒壁的摩擦力之比10.如图所示，两相同小球、用两个轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力作用在上并缓慢拉，当B与竖直方向的夹角为QUOTE时，A、B的伸长量刚好相同，若A、B的劲度系数分别为、，那么：______；撤去的瞬间，b球的加速度为______。【答案】1∶40【解析】[1]先对b球受力分析，受重力和弹簧的拉力，根据平衡条件，有再对a、b球整体受力分析，受重力、拉力和弹簧的拉力，如图所示根据平衡条件，有根据胡克定律，有，所以[2]撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则b球的受力情况不变，故加速度仍然为0。11.如图，水平传送带顺时针匀速运转，速度大小为2m/s。质量为1.5kg的货箱无初速度放上传送带，经过0.5s时间，货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度，则货箱与传送带之间的动摩擦因数为____________，因摩擦产生的热量为__________J。【答案】0.43【解析】[1]货箱在摩擦力的作用下加速运动，根据牛顿第二定律可得又代入数据，解得[2]根据摩擦力产生热量的公式，即又代入数据，解得故可得因摩擦产生的热量为12.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为、质量为的金属小球由处由静止释放，下落过程中能通过处正下方、固定于处的光电门，测得、间的距离为，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为，当地的重力加速度为。（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径=________。（2）多次改变高度，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量、和重力加速度及小球的直径满足表达式______________________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。（3）实验发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量，增加下落高度后，则将_________（填“增大”“减小”或“不变”QUOTE。【答案】（1）（2）（3）增大【解析】【小问1详析】由图示游标卡尺可知，其示数为【小问2详析】由机械能守恒定律得又由联立得代入数据，当满足小球下落过程机械能守恒。【小问3详析】小球下落过程要克服阻力做功，使机械能减少，小球下落高度越大，克服阻力做功越多，损失的机械能越多，故增加下落高度后，则增加。13.如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1:1、2:1和3:1，如图乙所示。（1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（）A验证机械能守恒定律B.探究平抛运动的特点C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”）（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为__________。A.1:2B.1:4C.2:1D.4:1【答案】（1）C（2）一（3）B【解析】（1）[1]探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。A．验证机械能守恒定律，采用的自由落体的实验验证方法，故A错误；B．探究平抛运动特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误；C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。故选C。（2）[2]在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。（3）[3]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两球做圆周运动的半径相等；传动皮带位于第二层，则两球做圆周运动的角速度之比为根据可知当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为故选B。14.2022年9月29日，我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机——C919大型客机获得型号合格证，标志着我国航空事业水平达到新的高度。如图，质量为的C919飞机，在水平跑道上滑行时可达到飞机起飞的速度。若飞机滑行过程可视为从静止开始的匀加速直线运动，受到的阻力为自身重力的0.1倍，取重力加速度大小为，求：（1）飞机滑行过程中的加速度大小；（2）飞机起飞时刻推力的功率。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设起飞过程中飞机的加速度大小为，则有将，带入解得，飞机滑行过程中的加速度大小为（2）根据牛顿第二定律有解得，飞机起飞时刻的推力为则飞机起飞时刻推力的功率为15.2022年北京成功举办了24届冬奥会，又一次向全世界展示了中国精神。其中跳台滑雪比赛难度最高，也最具有观赏性。小明同学为了探究运动员的运动过程在实验室设计出小型轨道，如图所示。质量为m=0.4kg的小球从平台上水平抛出后，落在倾角的光滑斜面顶端A点，并恰好无碰撞的沿斜面滑下，从斜面最低点B平滑进入半径R=0.5m的光滑圆形轨道BCD，通过与B点等高的D点后抛出，A点与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=4.8m。取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6，求：（1）斜面顶端与平台边缘的水平距离x；（2）小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小；（3）小球在D点飞出后到达最高点时距D点的高度差。【答案】（1）；（2）；（3）3.872m【解析】（1）小球从平台抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有解得小球到达A点