黑龙江省佳木斯第一中学高三下学期第一次调研考试物理试卷

佳一中2023—2024学年度高三学年第一次调研考试物理试题时间：75分钟总分：100分Ⅰ卷共10小题（共46分）一、选择题（共10道小题，17题只有一个选项正确，每题4分，810题有多个选项正确，每题6分，漏选得3分，错选不选得0分，共46分）1.量子化的观点最早是由谁提出来的（）A.爱因斯坦 B.普朗克 C.牛顿 D.卢瑟福【答案】B【解析】【详解】最早提出能量的量子化假说的科学家是普朗克。故选B。2.锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为，式中的X为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据质量数与电荷数守恒有12+1=7+2m+4，6+1=3+2n+2解得m=1，n=1可知，式中的X为。故选A3.处于n=1能级的氢原子，向n=3能级跃迁时（）A.吸收光子，能量减少 B.吸收光子，能量增加C.放出光子，能量减少 D.放出光子，能量增加【答案】B【解析】【详解】根据波尔原子理论可知处于能级的氢原子，向能级跃迁时吸收光子，能量增加。故选B。4.中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛。现用一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼，如图所示。静止时形成的为等边三角形。若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为（已知重力加速度为g）（）A. B. C. D.g【答案】B【解析】【详解】对结点O分析，由平衡条件可得求得剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不会瞬间突变，所以弹簧弹力与重力合力与轻绳的拉力等大反向，则瞬时加速度为故选B。5.如图所示，水平面上的长方体物块被沿对角线分成相同的A、B两块。对角线与A边的夹角为，物块在垂直于B的左边的水平力F作用下，保持原来形状沿力F的方向匀速运动，则B与A之间的弹力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据题意，A、B受到水平面的摩擦力大小相等，设为f，对A、B整体进行分析，由平衡条件F=2f得物块A受到水平面的摩擦力为对A进行受力分析，如图所示由几何关系得联立解得B与A之间的弹力大小为故选B。6.如图，在水平面地面上固定一个斜面，一长为L质量分布均匀的矩形物块放在斜面上，如果在垂直于斜面方向把物块分成两部分A和B，分割线到矩形物块的下端的距离为x，用一个平行斜面的推力F推物块，使物块沿斜面向上加速运动，分成的两部分之间的弹力大小为，分割位置如果变化，则的图像为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】设滑块单位长度的质量为，则A的质量为，B的质量为，假设斜面光滑，对滑块的整体由牛顿第二定律有对A由牛顿第二定律有联立可得若斜面粗糙，同理可得相同的函数，其为一次减函数，纵截距为1，故符合要求的图像选A。7.2024潍坊市足球联赛于3月24日在潍坊四中和利昌学校开赛。在赛前训练中，运动员将足球用力踢出，足球沿直线在草地上向前滚动，其运动可视为匀变速运动，足球离脚后，在0~t时间内位移大小为2x，在t~3t时间内位移大小为x。则足球的加速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】若足球在3t时刻停止，根据逆向思维法可知，相等时间间隔内的位移之比为1：3：5：…，由0~t时间内位移大小为2x，则在t~3t时间内位移大小应为1.6x，而题干为x，则说明在3t之前足球就已经停止运动。根据逆向思维法则有v2=2ax联立解得故选A。8.下表是教材上用速度（v）—时间（t）图像推导匀变速直线运动位移公式的过程。下列叙述正确的是（）（a）物体做匀变速直线运动的图像（b）把t分成五段，每段时间内做匀速直线运动，其位移的数值等于这个小矩形的“面积”（c）若取得更小，矩形上端的台阶更密，更接近斜直线（d）若，矩形上端的台阶形成的折线就变成了图的斜直线。图中无限个小矩形的“面积”之和即梯形的“面积”就等于t时间内的位移的数值A.这个分析过程体现微元思想B.在时间t内图（b）中从左到右五个矩形面积之和小于（a）中匀变速直线的位移C.如果图像是曲线，则所围“面积”的数值就不再等于该段时间的位移大小D.若是加速度（a）—时间（t）图像，则所围“面积”的数值等于速度改变量的大小【答案】ABD【解析】【详解】A．先将图像时间等分成很多小段，再把每段时间内小矩形的面积累加起来，这个分析过程体现微元思想，故A正确；B．在时间t内图（b）中从左到右的五个矩形面积之和小于（a）中图像与坐标轴围成的面积即小于（a）中匀变速直线的位移，故B正确；C．如果图像是曲线，则所围“面积”的数值依然等于该段时间的位移大小，故C错误；D．若是加速度（a）—时间（t）图像，则所围“面积”的数值等于速度改变量的大小，故D正确。故选ABD。9.如图所示，在足够长的粗糙竖直墙壁上有一物块保持静止。某一时刻无初速度释放物块，并分别以两种方式施加外力，使物块时刻紧紧地贴合在墙壁上运动。假设两次释放物块完全相同，墙壁粗糙程度不变，比例系数k大小相同（在国际单位制下数值相等）。则（）A.方式一下落过程中物体受到合外力方向改变，方式二下落过程中物体受到合外力方向不变B.方式一下落过程中物体速度先增大后减小，方式二下落过程中物体速度一直增大C.两次释放过程中物体最终均可保持静止D.方式一下落过程中物体达到的最大速度大于方式二下落过程中物体达到的最大速度【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．对方式一下落过程，对物体竖直方向的受力分析，它受到重力mg，竖直向上的摩擦力f，由牛顿第二定律,得由上式子可知,当时加速度a=0，那么可以分两种情况讨论可知：当时加速度a>0，得出合力向下，加速运动；当时加速度，得出合力向上，做减速运动；故方式一下落过程中物体受到合外力方向改变；对方式二下落过程，对物体竖直方向的受力分析，它受到重力mg，竖直向上的摩擦力f，由牛顿第二定律,得由上式子可知当时加速度a=0，那么速度v不再增大，同样分两种情况讨论可知：当时加速度a>0，得出合力向下，继续向下加速运动；当时加速度a=0，得出合力为0，向下做匀速直线运动；故方式二下落过程中物体受到合外力方向不变；故A正确；BC．因为方式一下落过程中物体从静止开始先加速后减速，所以速度先增大后减小，最终保持静止；方式二下落过程中物体从静止开始先加速后匀速，最终保持匀速，故BC错误；D．方式二下落过程中达到的最大速度为方式一下落过程中加速度为由函数关系可知，物体加速度随时间均匀减小，且当时加速度a=0，故物体下落速度达到最大速度过程的等效加速度为由匀加速运动速度公式,代入数值可知对比v1和v2，可知故D正确。故选AD。【点睛】10.如图所示，竖直平面内有一光滑直杆AB，杆与水平方向的夹角为，一质量为m的小圆环套在直杆上，给小圆环施加一与该竖直平面平行的恒力F，并从A端由静止释放，改变直杆和水平方向的夹角，当直杆与水平方向的夹角为30°时，小圆环在直杆上运动的时间最短，重力加速度为g，则（）A.当小圆环在直杆上运动的时间最短时，小圆环与直杆间可能有挤压B.恒力F可能沿与水平方向夹30°斜向右下方向C.若恒力F的方向水平向右，则恒力F的大小为D.恒力F的最小值为【答案】CD【解析】【详解】A．由于小圆环在直杆上运动的时间最短，即加速度方向沿杆的方向，而恒力F和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹30°斜向右下的方向，即为杆的方向，小圆环与直杆间必无挤压，故A错误；B．根据题意，小圆环在直杆上运动的时间最短，则加速度最大，即恒力与重力的合力方向沿杆的方向，那么恒力的方向不可能沿与水平方向夹30°斜向右下，故B错误；C．要使时间最短，则加速度最大，即不论F多大，沿何种方向，确定的是F与mg的合力方向沿杆向下，当恒力的方向水平向右，如图所示则有故C正确；D．合力与mg、F三力可构成矢量三角形，如图所示由图可知，当F与垂直时，即与斜面垂直时，F有最小，则有故D正确。故选CD。Ⅱ卷共5小题（共54分）二、实验题（共2题，11题6分，12题8分，总计14分）11.某同学用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图（a）所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz时，一次实验选出的一条纸带如图（b）所示，O、A、B、C、D是五个计数点，两个计数点之间还有一个点。用毫米刻度尺测得，，，。（1）当打点计时器打下点B时，重物下落的速度大小是______，重物下落的加速度是______。（结果均保留3位有效数字）（2）若用其他更准确的方法测出重物下落的加速度为，则本实验加速度测量值的相对误差为______（用百分数表示，结果保留一位有效数字）。【答案】（1）①.2.23②.9.59（2）2%【解析】【小问1详解】[1]相邻两计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，当打点计时器打下点B时，重物下落的速度大小是[2]根据逐差法求出重物下落的加速度是【小问2详解】本实验加速度测量值的相对误差为12.（1）小质同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中O为橡皮条与细绳的结点，实验中，第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。①根据某次实验记录数据，画出力的图示，A、B两幅图中______（选填“A”或“B”）是小质同学实验后画出的正确力的图示；②下列措施可以减小实验误差是______（只有一个选项正确）A.橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上B.两个分力、的方向要垂直C.尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦D.拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些（2）学习力学知识后，某同学又设计了一个验证力的平行四边形定则实验，实验步骤如下：ⅰ.用天平测得物块A的质量为m，ⅱ.如图甲两根竖直杆相距为D，用长为L的不可伸长的轻绳，绕过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物体A，轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，在轻绳的左端连接力传感器，力传感器的重力忽略不计。ⅲ.改变物块A的质量m，记录力传感器的示数F，测量多组数据，已知重力加速度为g。①要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式=______（用题中给出的物理量表示）。②某同学改变物块A的质量，作的图像，如图乙，图像的斜率为k，但是他忘记了记录间距D的大小，利用图乙和已知物理量求=______（L，k，g已知）。【答案】（1）①.A②.D（2）①.②.【解析】【小问1详解】[1]是用一根弹簧测力计拉动时的示数，其方向一定沿弹簧伸长方向，F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值，其方向沿平行四边形的对角线，可知，A是小质同学实验后画出的正确力的图示；[2]A．为了使用两根弹簧测力计拉动与用一根弹簧测力计拉动时的效果相同，前后拉动过程中，应使橡皮条的末端均位于O点，不需要使橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上，故A错误；B．实验中，为了减小实验误差，两个分力之间的夹角需要适当大一些，但并不需要使两个分力、的方向要垂直，故B错误；C．弹簧测力计外壳与桌面间有无摩擦对实验无影响，故C错误；D．为了便于确定拉力的反向，实验中，拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，故D正确。故选D。【小问2详解】[1]令绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系有则有根据平衡条件有2F解得[2]结合上述函数有解得三、计算题（共3小题，总计40分）13.人类从事滑雪活动已有数千年历史，滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行，饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡的倾角为。若人与滑板的总质量为，受到的总阻力为，重力加速度g取，求：（1）滑雪者加速度的大小；（2）3s内滑雪者下滑位移的大小；（3）3s末的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）牛顿第二定律解得加速度的大小为（2）3s内滑雪者下滑位移的大小解得x=21m（3）根据匀变速直线运动规律解得14.小名同学借助Phyphox软件中的声学秒表研究弹性小球跌落反弹的运动特点。在安静的环境中，将弹性小球从距离桌面某一高度静止释放，碰到桌面后反弹，又落下，不断往复。声学秒表可以记录两次撞击桌面声之间的时间间隔。小名同学将放在桌面上，收声孔对准反弹位置，记录下头几次碰撞声对应的时间间隔。“时间1”指的是第一次碰撞桌面到第二次碰撞桌面之间的时间间隔，“时间2”指的是第二次碰撞桌面到第三次碰撞桌面之间的时间间隔，以此类推。已知小球每次与桌面碰撞后与碰撞前的速度大小之比保持不变，并设比值为k。整个过程中空气阻力可以忽略不计，碰撞时间不计，重力加速度。请根据实验数据和学过的物理知识求：（1）小球第二次与桌面发生碰撞后速度与撞前速度大小之比k的表达式（用题干中字母表示），并计算k的数值。（2）利用（1）问中k的值计算小球开始释放的高度。（3）利用（1）问中k的值，计算小球第一次反弹到停止运动的总时间T。（所有数字结果均保留两位有效数字）【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）第二次碰前的速度第二次碰后的速度第二次碰后速度与碰前速度之比解得代入数据（2）第一次碰前的速度开始下落的高度代入数据（3）第一次碰撞到第二次碰撞时间第二次碰撞到第三碰撞时间第三次碰撞到第四次碰撞时间第n+1次碰撞到第n次碰撞的时间空中运动时间可得代入数据解得（4.9s5.2s都算对）15.脑卒中是老年高发病，其后遗症的康复治疗越来越引起人们的重视。通