【文档说明】福建省优质校2023-2024学年高三上学期12月阶段性检测物理试题(解析版).docx,共(20)页,1.506 MB,由envi的店铺上传
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2024届高三质优校阶段检测物理试题(本试题卷共6页全卷满分100分考试用时75分钟)考察范围:必修一必修二动量静电场注意事项:1.本试题卷分为选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上相对应题
目的标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.回答非选择题时,使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,将答案写在答题卡的相应位置上。写在试题卷、草稿纸和答题
卡上的非答题区域均无效。4.保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损。一、单选题(每题4分,共计16分)1.如图所示为导航地图APP软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,13分钟和4.8公里,
关于这两个数据,下列说法正确的是()A.研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看成质点B.13分钟表示的是某个时刻C.4.8公里表示了此次行程的位移的大小D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度的大小【答案】A【解析】【详解】A.研究汽车在导航图中的位置时,可以忽
略汽车的大小和形状,把汽车看成质点,故A正确;B.13分钟表示的是一段时间,是时间间隔,故B错误;C.4.8公里表示了此次行程的路程,故C错误;D.由于不知到汽车的位移,无法计算此次行程的平均速度,故D错误。故选A。2.唐
代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平
分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B【解析】【分析】【详解】A
.将拉力F正交分解如下图所示则x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由题知α<β则sinα<sinβcosα>cosβ则可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直A错误、B正确;CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对
相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。故选B【点睛】3.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势
分别为MN、,粒子在M和N时加速度大小分别为MNaa、,速度大小分别为MNvv、,电势能分别为PPMNEE、.下列判断正确的是A.MNMNvvaa,B.MNMNvv,C.PPMNMNEE,D.PPMNMNaaEE,【答案】D【解析】。【详解】试
题分析:将粒子的运动分情况讨论:从M运动到N;从N运动到M,根据电场的性质依次判断;电场线越密,电场强度越大,同一个粒子受到的电场力越大,根据牛顿第二定律可知其加速度越大,故有MNaa;若粒子从M运动到N点,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,
可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示,故电场力做负功,电势能增大,动能减小,即MNpMpNvvEE,,负电荷在低电势处电势能大,故MN;若粒子从N运动到M,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,可知在
某点的电场力方向和速度方向如图所示,故电场力做正功,电势能减小,动能增大,即MNpMpNvvEE,,负电荷在低电势处电势能大,故MN;综上所述,D正确;【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的
运动;本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧,从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系,进而判断出电场力做功情况.4.如图所示,质量为3m光滑曲面体A静止在光滑的水平面上,水平面和曲面最低点相切,质量为
m的小球B从曲面的最高点由静止释放,小球沿曲面运动到底端的过程,合外力对小球的冲量大小为I;则小球沿曲面运动到底端的过程()的A.小球对曲面体的冲量大小也为IB.曲面体对小球做功为22ImC.小球对曲面体做功为23ImD.曲面体的高为2223Img【答案】
D【解析】【详解】A.小球沿曲面运动到曲面底端的过程,合外力对小球的冲量大小为I,则合力对曲面体的冲量大小为I,故A错误;B.曲面体的支持力和小球受到的重力对小球做功为22211()222IIWmvmmm===
故B错误;C.小球对曲面体做功等于其动能增量,即为2213236IImmm=故C错误;D.根据能量守恒2226IImghmm=+解得2223Ihmg=故D正确。故选D。二、双选题(每题6分,选不全得3分,选全得6分,选错不得分)5.我国女子短道速滑队
在世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。如图所示,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙水平猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略一切阻力,运动员的速度方向相同,则()A.甲的机械能守恒B.甲、乙系统的动量守恒C.甲对乙的冲
量一定与乙对甲的冲量相同D.甲的动能增加量大于乙的动能减少量【答案】BD【解析】【详解】A.根据题意可知,乙对甲的推力对甲做正功,则甲的机械能增加,故A错误;BC.根据牛顿第三定律可知,在乙推甲的过程中,甲对乙的作用力大小等于乙
对甲的作用力大小,作用时间相等,根据IFt=可知,甲对乙的冲量一定与乙对甲的冲量等大反向,忽略一切阻力,甲、乙系统所受合力为0,则甲、乙系统的动量守恒,故C错误,B正确;D.由于乙推甲过程中,要消耗体内的化学能转化为系统的机械能,则系统的机械能增加,可知,甲的动能增加量大于乙的动能
减少量,故D正确。故选BD。6.如图,直角支架固定在水平地面上,小球A穿在竖直光滑杆上,横杆上固定一滑轮。将细绳一端系在A上,另一端跨过滑轮系在小水桶B上,系统处于静止状态。现因桶底破损,里面有少许水缓慢渗漏下来。不计滑轮质量及摩擦,在球A缓慢下降过程
中()A.绳对球A拉力的竖直分量保持不变B.竖直杆对球A的弹力保持不变C.轴对滑轮作用力方向竖直向上D.轴对滑轮的作用力越来越小【答案】AD的的【解析】【详解】AB.球A缓慢下降,A处于动态平衡状态,对A受力分析,如图所示根据平衡条件得TAcosFmg=NAtanFmg=在球
A缓慢下降过程中,θ减小,则NF减小,绳对球A的拉力的竖直分量保持不变,故A正确,B错误;C.以滑轮为研究对象,由平衡条件可知,轴对滑轮的作用力方向在两绳子的夹角的角平分线上,故C错误;D.对球A、水桶B、滑轮和绳组成的系
统分析,受到竖直向下的重力、竖直杆对A水平向左的弹力NF和轴对滑轮斜向上的作用力T1F,由于重力减小,竖直杆对A的弹力NF也减小,故轴对滑轮的作用力也越来越小,故D正确。故选AD。7.两个等量点电荷固定于光滑绝缘水平面上,其连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个
带电荷量为7210C−−、质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放。其运动的vt−图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线(图中标出了该切线)斜率最大的位置,则下列说法正确的是()A.B点为
中垂线上电场强度最大的点B.由C到A的过程中小物块的电势能先增后减C.由C点到A点电势逐渐增加D.A、B两点间的电势差UAB=500V【答案】ACD【解析】【详解】A.根据vt−图像的切线斜率表示加速度,可知小物块在B点处的加速度
最大,则小物块在B点处受到的电场力最大,B点为中垂线上电场强度最大的点,故A正确;BC.由C到A的过程中,根据vt−图像可知小物块的速度一直增大,动能一直增大,则小物块的电势能一直减小,根据pEq=由于小物块带负电,则由C点到A点电势逐渐增加,故B错误
,C正确;D.从vt−图像可知,A、B两点的速度分别为2610m/sAv−=,2410m/sBv−=从B到A过程,根据动能定理得221122BAABABqUqUmvmv=−=−解得500VABU=故D正确。故选ACD。8.如图所示,三个完全相同的物体A、B和C放在水平圆盘上,它们分
居圆心两侧,用两根不可伸长的轻绳相连。物块质量均为1kg,与圆心距离分别为Ar、Br和Cr,其中ACrr且1.5mAr=。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘以不同角速度ω绕轴OO'匀速转动时,A、B绳中弹力1T和B、C绳中
弹力2T随2的变化关系如图所示,取210m/sg=,下列说法正确的是()A.物体B与圆心距离0.5mBr=B.物体与圆盘间的动摩擦因数0.1=C.当角速度为1rad/s时,圆盘对A的静摩擦力方向背离圆心D.当角速度为2ra
d/s时,A、B恰好与圆盘发生滑动【答案】BD【解析】【详解】B.由题图可知,当()2212rad/s3=时,A、B间绳刚要有拉力,对A()21Amgmr=解得0.1=B正确;A.当()2220.5rad/s=时,B、C间绳刚要有拉力,对C,有()22Cm
gmr=解得2.0mCr=当()2231rad/s=时,B、C间绳的拉力均为1N,对B只有摩擦力提供向心力,有()23Bmgmr=解得1.0mBr=选项A错误;C.当角速度为1rad/s时,对A有213+AATfmr=解得0.5NAf=方向指向圆心,C错误;D.由图像可以得出
当角速度为2rad/s时,T1=4N,T2=3N,对A2124AATfmr−=解得21N=Afmg=对C2224+CCTfmr=解得21N=Cfmg=说明此刻整个系统都由相对圆盘向外滑动的最大趋势,D正确。故选B
D。三、填空题(每空1分,共9分)9.在古希腊奥林匹克运动会中跳远即已作为比赛项目之一。一位同学在水平面上进行跳远训练,该同学以与水平面成37、大小为5m/s的速度离开地面腾空(如图所示),不计空气阻力
,取210m/sg=,该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为______m/s,在空中运动的总时间为______s,落地时水平位移为______m。sin370.6=()【答案】①.4②.0.6③.2.4【解析】【详解】[1]该同学
到达最高点时的速度大小为cos3750.8m/s4m/sxvv===[2]该同学在空中运动的总时间为sin3750.6222s0.6s10yvvtgg====[3]该同学落地时水平位移为40.6m2.4mxxvt===10.如图一轻绳跨过悬挂的定滑轮,两端系有质量分别为1m和2m的小球
A和B,且12mm,令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,小球B下落高度h时,小球A的重力势能增加了______(用题中给的符号表示),A、B组成的系统重力势能______(填“增加”、“减少”或“不变”),B球的速度为______。【答
案】①.1mgh②.减少③.()21122mmghmm−+【解析】【详解】[1]由重力势能知识可知,小球B下落高度h时,小球B的重力势能减少了2mgh小球A上升高度h,重力势能小球A的重力势能增加了1mgh;[2]因为12mm,所以小球B的重力势能减少量大于小球A的重力势能增
加量,所以A、B组成的系统重力势能减少了()21mmgh−[3]小球A和B组成的系统机械能守恒()()2211212mmghmmv−=+解得B球的速度为()21122mmghvmm−=+11.质量相等的两个人造地球
卫星A和B分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,两卫星的轨道半径分别为AR和BR,已知BA4RR=,则A、B两卫星的运动周期BT=______AT,环绕速度Av=_______Bv,机械能AE______BE。(填“大于”、“等于”或“小于”)【答案】①.8②.2③.小于【解析】【详解】[
1][2]卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得22224GMmvmrmrTr==可得2334rTrGM=,1GMvrr=则有3BB3AA81TRTR==,ABBA21vRvR==[3]由于卫星A和B质量相等,且卫星B的轨道更高,则机械能AE小于B
E。四、实验题(每空2分,共12分)12.某实验小组用落体法验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v,计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能212mv,然后进行比较,如果两者相等或近似相等,即可验证重物自由下落过程中机
械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题:(1)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的计时点分别标为A、B、C、D,并测出各计时点到O点的距离。已知打点计时器所用
的电源是频率为50Hz的交流电,重物的质量为1.00kg,则从打点计时器打下点O到打下点C的过程中,重物减少的重力势能pE=_______J;重物增加的动能kE=______J,当地的重力加速度29.8m/sg=;(计算结果均保留
三位有效数字)(2)实验时应选用密度稍大的重物,这样做能减小误差的主要原因是______。【答案】①.4.28②.4.23③.减小空气阻力对实验的影响【解析】【详解】(1)[1]从打点计时器打下点O到打下点C的
过程中,重物减少的重力势能2p1.009.843.6510J4.28JOCEmgh−==[2]打点计时器所用的电源是频率为50Hz的交流电,相邻计时点的时间间隔为10.02sTf==由于C点为BD的中间时刻,
因此打C点的速度为BD段的平均速度249.6638.0210m/s2.91m/s220.02BDChvT−−===重物增加的动能22k111.002.91J4.23J22CEmv==(2)[3]实验时应选用密度稍大的重物,这样做能减小误差的主要原因是减
小空气阻力对实验的影响。13.如图所示,某同学为探究碰撞中动量是否守恒的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:①用天平测出两个小球的质量分别为1m和2m;②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,
再将一斜面BC连接在斜槽末端;③先不放小球2m,让小球1m从斜槽顶端A处静止释放,标记小球在斜面上落点位置P,重复实验多次;④将小球2m放在斜槽末端B处,仍让小球1m从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球12mm、在斜面上的落点位置,重复实验多次;
⑤用刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图1中MPN、、点是实验过程中记下的小球在斜面上三个平均落点位置,从MPN、、到B点的距离分别为MPNsss、、。依据上述实验步骤,回答下面问题:(1)关于实验器材,下列说法正确的是___________;A.实验轨道必须光滑B.该实验不需要秒表
计时C.1m球的质量必须大于2m球的质量D.可选用半径不同的两小球(2)图2是小球1m的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为___________cm;(3)用实验中测得的数据字母来表示,只要满足关系式
___________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。若同时满足关系式___________,则还可判断该碰撞为弹性碰撞。【答案】①.BC##CB②.55.50(55.40~55.60)③.112PMNmsmsm
s=+④.112PMNmsmsms=+【解析】【详解】(1)[1]A.实验轨道是否光滑不影响碰撞前的速度,所以轨道不需要必须光滑,故A错误;B.该实验利用平抛运动表示速度,不需要秒表计时,故B正确;C.为了保持碰撞后,入射小球不反弹,1m球的质量必须大于2m球的质量,故C正确;D.为了保证碰
撞为对心碰撞,两小球的半径需要相同,故D错误。故选BC。(2)[2]图中刻度尺分度值为0.1cm,需要估读到下一位,由图2可知小球1m的平均位置对应的读数为55.50cm。(3)[3]碰撞前小球1m落在图中的P点,设水平初速度为0v,小
球1m和2m发生碰撞后,1m落点在图中的M点,设水平初速度为1v,2m的落点在图中的N点,设其水平初速度为2v,设斜面BC与水平面的夹角为,由平抛运动规律有21sin2Psgt=,0cosPsvt=解得20cos2sin
Pgsv=同理可得21cos2sinMgsv=,22cos2sinNgsv=因此只要满足101122mvmvmv=+即112PMNmsmsms=+则说明两球碰撞过程动量守恒。[4]如果小球的碰撞为弹性碰撞,则应满足222101122111222mvmvmv=+代入(2)中速度可得11
2PMNmsmsms=+故若同时满足上述关系式,则还可判断该碰撞为弹性碰撞。五、计算题(本大题共3小题,14题9分,15题12分,16题16分,共37分)14.如图所示,质量m=0.1kg的物块(可视为质点)置于粗糙水平
桌面的最左端。现对物块施加一个F=0.8N的水平向右的恒力,物块由静止出发水平向右运动,经t=1s飞离桌面。此后撤去力F,物块最终落至水平地面上的P点。已知桌面高h=0.45m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物块
离开桌面时的速度大小v;(2)物块在水平桌面上运动的距离l;(3)物块落地点P与飞出点的水平距离s。【答案】(1)3m/s;(2)1.5m;(3)0.9m【解析】【详解】(1)物块在桌面上滑动过程,对物
块受力分析,由牛顿第二定律得Fmgma−=解得23m/sa=则物块离开桌面时的速度大小3m/svat==(2)物块在水平桌面上运动的距离为221131m1.5m22lat===(3)物块从桌面飞出后做平抛运动,竖直方向有212hgt=解得220.45s0.3s10htg===物块落
地点P与飞出点的水平距离为0.9mxvt==15.如图所示,在平台AD中间有一个光滑凹槽BC,滑板的水平上表面与平台AD等高,一物块(视为质点)以大小v0=6m/s的初速度滑上滑板,当滑板的右端到达凹槽右端C时,物块恰好到达滑板的右端,且此时物块与滑板的速度
恰好相等。物块与滑板的质量分别为m1=0.1kg、m2=0.2kg,物块与滑板以及平台CD间的动摩擦因数均为μ=0.4,取重力加速度大小g=10m/s2。求:(1)滑板的长度l;(2)物块在平台CD上滑行的距离s;(3)滑板运动前右端到C点的距离d。【答案】(1)3ml=;(2)0.5ms
=;(3)1md=【解析】【详解】(1)设滑板的右端到达凹槽右端C时,物块与滑板的速度为v,根据动量守恒,有()1012mvmmv=+解得2m/sv=根据能量守恒定律,有()22101211122mvmmvmgl=
++解得3ml=(2)物块在平台上匀减速,根据动能定理,有211102mgsmv−=−解得0.5ms=(3)滑板运动过程中根据动能定理,有212102mgdmv=−解得1md=16.一个绝缘滑板如图甲所示,它由水平板MN和四分之一光滑圆弧NP组成。已知MN段上表面粗糙,动摩
擦因数为0.5=,其右端与四分之一光滑圆弧在N点相切,MN长度和圆弧半径均为R。该装置静置在光滑水平面上,一个可视为质点的滑块以初速度03vgR=从M点水平向右滑上滑板MN,上升到最高Q点时(未画出)与整个绝缘底板共速。已知该绝缘底板和滑块质量均为
m,重力加速度为g。求:(1)滑块与绝缘滑板共速时的速度?(2)N、Q两点的高度差是多少?(3)绝缘滑板和滑块组成的系统共产生多少热量?(4)如图乙,若开始时滑块在M点处于静止状态,并让滑块带上+q的电荷量,突然在装置所处空间加入方向水平向右的匀强电场,场强为大小为E;
当滑块运动到N点时又撤去匀强电场,要求滑块不能从P点飞出,则电场场强E大小必须满足什么条件?【答案】(1)32gR;(2)1.75R;(3)0.5mgR;(4)3mgmgEqq【解析】【详解】(1)滑块从M点运动到Q点的过程,系统动量守恒
()0mvmmv=+滑块与绝缘滑板共速时的速度0322vvgR==(2)(3)滑块从M点运动到Q点的过程,根据能量守恒()2201122mvmmvmghQ=+++系统产生的热量为QmgR=联立解得0.5QmgR=1.75hR=(4)(i)滑块所受的电场力FqE=滑块能到达
N点,即M、N相对滑动,要求滑块加速度大于滑板加速度,有Fmgmgmm−解得Fmg(ii)设滑块运动到N点时,相对地面的位移为1s,滑板的位移为2s,所需时间为t。若滑块恰好能到达P点整个过程中对系统用能量守恒定律()2112FsmmvmgRQ=+++共0.5QmgR=整个过程中
对系统用动量定理()Ftmmv=+共滑块运动到木板的N点过程中,滑块的对地位移为2112Fmgstm−=联立可得2226FtFgtmgRm=+由M、N位移关系12ssR=+其中木板的对地位移为2212mgstm=联立可得222430FFmgmg−+=解得3Fm
g=所以F应满足3mgFmg综上得3mgmgEqq获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com