福建省福州外国语学校2024-2025学年高三上学期期中考试物理试卷

2024—2025学年福州外国语第一学期高三期中考试 物理卷 命题人：郑坚 审卷人：郭可斌 (全卷共8页；五大题；16小题；满分100分； 时间：75分钟) 学校:___________姓名：___________考号：___________ 第I卷（选择题） 一、单选题（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．在巴黎奥运会10米台跳水比赛中，时刻我国运动员全红婵（视为质点）从距水面10m高处竖直向上起跳，其运动的速度与时间关系图像如图，图中为直线，规定竖直向下为正方向，不计空气阻力，（已知运动员在空中运动时加速度保持不变），下列说法中正确的是（　　） A．时刻运动员离水面最高 B．时刻运动员到达最高点 C．时刻运动员达到水下最深处 D．在时间内的速度变化得越来越快 2．质量为m、速度为v的A球跟质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度可能是（    ） A．0.6v B．0.51v C．0.4v· D．0.24v 3．宇航员在地球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡另一点Q上。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面相同的斜坡上P点，沿水平方向以初速度抛出一个小球，小球仍落在斜坡的Q点。已知该星球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．该星球表面的重力加速度 B．该星球的质量为 C．该星球的密度为 D．该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2∶1 4．科学团队在地球表面进行探测器的悬停实验，为未来探测器在更遥远的天体安全着陆做准备。当探测器向下喷出气体时，探测器悬停在地表上空。已知探测器竖直向下喷射的气体密度为ρ，横截面积为S，喷出时的速度大小为v，重力加速度为g。若近似认为喷射气体的重力忽略不计，探测器的质量保持不变，不计空气阻力，则（    ） A．探测器对喷射气体的冲量大小大于喷射气体对探测器的冲量大小 B．探测器与喷射气体两者的动量变化量大小相等，方向相反 C．探测器单位时间内喷出气体的质量为 D．探测器的质量为 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，选对但不全得3分，有选错的得0分。） 5．在光滑的水平面上，质量为3m的小球A以速度水平向右运动，与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是（　　） A．A和B小球组成的系统动量守恒，机械能守恒 B．A和B小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒 C．碰后A球的速度为，B球的速度为 D．碰后A球的速度为，B球的速度为 6．如图所示，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是（　　） A．b、d两点的电场强度相同 B．a、f两点的电势相等 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力不做功 D．图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同 7．如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，此时平衡位置位于处的质点刚好要起振，质点对应的纵坐标分别为、。已知该波的周期，下列说法正确的是（    ） A．波速为 B．质点与质点的振动方向一直相同 C．质点和质点相位差为 D．在时，平衡位置位于处的质点从平衡位置向轴正方向运动 8．如图所示，匀强电场所在的空间中有一正方体区域，正方体边长为1m。已知四个顶点的电势分别为。只考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A．c、f、h三点位于同一等势面上 B．匀强电场的电场强度大小为 C．若电子经过f点时速度指向g点，则电子有可能运动到c点 D．若电子先后经过f点与h点，其电势能一定先增加后减少 第II卷（非选择题） 三、填空题（共9分） 9．冰壶（Curling）又称掷冰壶、冰上溜石。如图所示，某次投掷时，冰壶A以某一速度与等质量静止的冰壶B发生弹性正碰，碰后冰壶B的速度大小为，则碰撞过程中A、B的动量变化量 （填“相同”或“不同”），碰前A的速度大小为 。 10．如图所示，两完全相同的小球M和N放在光滑竖直挡板和固定斜面间，处于静止状态。现逆时针缓慢转动挡板，在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中：M球对挡板的压力 ，两球间的弹力 ，M球对斜面的压力 （均选填“增大”、“减小”或“不变”） 11．如图两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，图中所标A、B、C、D、E，为介质中的质点，其中E点位于AD连线的中点，则其中处于减弱区的质点有 ，从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于 （选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”） 四、实验题（共12分） 12．某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 (1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示。这样做的目的是______（填选项前字母）。 A．保证摆动过程中摆长不变 B．需要改变摆长时便于调节 C．保证摆球在同一竖直平面内摆动 D．可使周期测量得更加准确 (2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度，再用螺旋测微器测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径为 mm，单摆摆长为 m（该空结果保留六位有效数字）。 (3)下列振动图像真实地描述了该单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______（填字母代号）。（已知，） A． B． C． D． 13．某实验小组利用桌面上的实验装置完成以下两次探究实验。 (1)将打点周期T = 0.02s的打点计时器固定在长木板的左端，将木板左端垫高使得小车在木板上恰能做匀速直线运动。 纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在小车B的碰撞端装有橡皮泥，如图甲所示。用天平测得小车A的质量mA = 0.50kg，小车B（包括橡皮泥）的质量mB = 0.25kg。 给小车A向右的初速度使之与小车B碰撞，碰撞后两车连接成一个整体，纸带打出的点迹如图乙所示，若已知0 ~ 2之间的间距x1 = 2.00cm，5 ~ 7之间的间距x2 = 1.28cm，则碰撞前两小车的总动量p1为 kg·m/s，碰撞后两小车的总动量p2为 kg·m/s，若在误差允许范围内二者相等，则说明碰撞过程满足动量守恒定律。（结果保留2位小数）。 (2)如图丙所示，将小车B撤下去，在小车A右端安装拉力传感器，轻绳左端系在拉力传感器上，右端通过定滑轮下端连着砝码和砝码盘，小车在运动过程中，拉力传感器的读数为F，小车左端打出的纸带如图丁所示，该图中若已知0 ~ 2之间的间距x3，5 ~ 7之间的间距x4，小车A（含拉力传感器）的质量为m，若满足公式 （用F、x3、x4、T、m表示）则动量定理得以验证。 五、解答题（共39分） 14．质量m＝5.0kg的物块（可视为质点），在恒定拉力F＝50N的作用下，从水平面上A点由静止开始作匀变速直线运动，如图所示。F斜向下与水平面的夹角成37°，运动t＝5.0s后撤去该力，物块继续滑行一段距离后停在B点。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求： (1)撤去拉力时速度v的大小； (2)撤去F后，物块还能继续向前运动的距离x大小。 15．据报道世界篮球球民已经超过15亿，中国篮球球民已达1.25亿，篮筐的统一标准距地面高度为。在标准篮球场地的某次比赛中，某同学在距离篮筐中心某位置跳起投篮，该同学将球出手的瞬时速度大小，方向与水平方向夹角为60°，篮球到达篮筐中心时，速度与水平方向夹角为45°，如图所示。将篮球看成质点，忽略空气阻力，取重力加速度。求：    (1)篮球从出手到最高点所用的时间； (2)篮球抛出点与篮筐中心的水平距离x； (3)篮球抛出点离地面的高度h。 16．如图所示，足够长“L”型平板B静置在地面上，上表面光滑，物块A处于平板B上的点，用长为0.8m的轻绳将质量为3kg的小球悬挂在点正上方的O点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞。物块A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生碰撞，假设小物块A与平板B的碰撞均为弹性碰撞，测得小物块A与平板B。发生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距离是9m，整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，已知A的质量为1kg，B的质量0.5kg，g取，求： (1)小球摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞前轻绳的拉力； (2)小物块A第一次与平板B碰撞后到第二次碰撞的时间； (3)平板B在水平面上通过的总路程。 答案第8页，共8页 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年福州外国语第一学期高三期中考试 物理卷 答案 命题人：郑坚 审卷人：郭可斌 学校:___________姓名：___________考号：___________ 第I卷（选择题） 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C C AD AC BC ABC AD 1．A 【知识点】v-t图象面积的物理意义、利用v-t图象求位移、v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度 【详解】根据图像分析可知全红婵在时间段内是在匀减速向上运动，时间段内是在匀加速向下运动，时间段内入水向下变速运动。 AB．根据上述分析可知时刻运动员离水面最高，故A正确，B错误； C．图像与横轴围成的面积表示位移的大小，则水下最深处应是在时刻到达，故C错误； D．加速度是表示速度变化快慢的物理量，在图像中斜率表示加速度，根据题中图像可知在时间内运动员的加速度越来越小，即速度变化得越来越慢，故D错误。 故选A。 2．C 【知识点】利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题 【详解】若A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒可得 解得 若A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒 解得 则碰撞后B球的速度范围为 故选C。 3．C 【知识点】斜面上的平抛运动、计算中心天体的质量和密度、类比地球求解其他星球的宇宙速度、其他星球表面的重力加速度 【详解】A．小球抛出后做平抛运动，由平抛运动的规律可得，小球在地球表面时，在水平方向 在竖直方向 小球在某星球表面上时，则有在水平方向 在竖直方向 解得 A错误； BC．设星球质量为，在该星球表面质量是的物体则有 解得 该星球的密度为 B错误，C正确； D．由万有引力提供向心力可得 由可得该星球的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度 因地球的半径与该星球的半径关系不确定，因此该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比不确定，D错误。 故选C。 4．D 【知识点】冲量的定义、单位和矢量性、计算物体的动量及动量的变化、用动量定理解决流体问题 【详解】A．探测器对喷射气体的作用力与喷射气体对探测器的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，具有同时性；可知探测器对喷射气体的冲量大小等于喷射气体对探测器的冲量大小，故A错误； B．当探测器向下喷出气体时，探测器悬停在地表上空，可知探测器的动量变化量大小为零，而喷射气体的动量变化不为零，故B错误； C．时间内探测器喷出气体的质量为 则探测器单位时间内喷出气体的质量为 故C错误； D．设探测器的质量为，探测器喷出气体过程，探测器与气体之间的作用力为，以探测器为对象，根据受力平衡可得 以喷出气体为对象，根据动量定理可得 联立解得 故D正确。 故选D。 5．AC 【知识点】判断系统机械能是否守恒、系统在某一方向不受外力、完全弹性碰撞1：动碰静、利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题 【详解】AB．两球组成的系统不受外力作用，动量守恒，由题知，发生弹性碰撞，故机械能守恒，A正确；B错误； CD．碰撞过程中由动量定理知 由机械能守恒知 联立解得，A球碰后速度为 或（舍去） B球碰后速度为 或（舍去） 由弹性碰撞的规律知，当时，，，并且，碰撞后两球都向前运动。故碰后A球的速度为，B球的速度为，C正确；D错误； 故选AC。 6．BC 【知识点】点电荷与均匀球体（球壳）周围的场强、带电体周围的电势分布 【详解】A．b、d两点场强大小相等，方向不同，选项A错误； B．整个球面为一等势面， a、f两点的电势相等，选项B正确； C．整个球面为一等势面，在球面上任意两点之间移动电荷，电场力不做功，选项C正确； D．整个球面为一等势面 选项D错误。 故选BC。 7．AC 【知识点】波形图的物理意义及信息读取 【详解】A．由图可知，该波的波长，根据波速、波长、周期的关系，解得波速 A正确； B．质点的振动比质点的振动落后半个周期，因此质点与质点的振动方向一直相反，B错误； C．质点和质点相位差为，C正确； D．时，平衡位置位于处的质点开始起振，向轴负方向运动，D错误。 故选AC。 8．AD 【知识点】匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电物体（计重力）在非匀强电场中的一般运动 【详解】A．匀强电场中两线段平行且长度相等时，线段两端的电势差相等，ad平行于bc，可知 得d点电势为6V，ae平行于cg，可知 得e点电势为6V，即b、d、e三点电势相等，ad平行于fg，可知f点电势为4V，ab平行于hg，可知h点电势为4V，即h、f、c三点位于同一等势面上，故A正确； B．电场线垂直h、f、c所在的平面，由对称性可知场强方向沿ag连线由a指向g，在直角三角形abg中 则 故B错误； C．电子经过f点时速度指向g点，电子只可能在fgda平面内运动，不可能运动到c点，故C错误； D．电子若只在电场力作用下先后经过f点与h点，由于f、h两点电势相等，类比重力场，电子一定做类斜上抛运动，动能先减小后增大，电势能一定先增加后减少，故D正确。 故选AD 。 9． 不同 0.4 【知识点】利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题 【详解】[1]碰撞过程中A、B的总动量守恒，则A、B动量变化量大小相等，方向相反，即两球的动量变化量不同； [2]由动量守恒和能量关系可知 解得 即碰前A的速度大小为0.4m/s。 10． 减小 不变 减小 【知识点】动态平衡问题 【详解】[1][3]对球MN整体受力分析，如图所示 当缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中，弹力的方向也从图示位置转动到与斜面平行位置。两个弹力的合力不变，当夹角变小时，两弹力大小均变小，故M球对挡板的压力逐渐减小，M球对斜面的压力逐渐减小； [2]虽然挡板在变化，但球M对球N的弹力方向没变，球N的重力没变，斜面对球N的支持力方向也没变，虽然球N位置在缓慢变化，但球N所受力均没有变化，故M、N两球的弹力没有变。 11． B、C 波谷 【知识点】波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区 【详解】[1]．因为B、C两点是峰谷相遇点，是处于减弱区的质点； [2]．E点处于峰峰相遇的A点与谷谷相遇的D点连线的中点，可知此时刻位于平衡位置，则从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于波谷. 12．(1)AB (2) 7.881/7.882/7.883/7.884 0.996058/0.996059/0.996060 (3)A 【知识点】螺旋测微器的读数、影响单摆周期的因素、单摆周期公式 【详解】（1）在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AB正确，故选AB。 （2）[1]根据螺旋测微器读数规律 故填7.882； [2]根据题意，单摆摆长为 故填。 （3）当摆角小于等于5°时，我们认为小球做简谐运动，所以振幅约为 当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小。 故选A。 13．(1) 0.25 0.24 (2) 【知识点】动量定理的内容、验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理 【详解】（1）[1]碰撞前两小车的总动量为 [2]碰撞后两小车的总动量为 （2）若动量定理成立，则有 即 整理得 14．(1) (2)144m 【知识点】牛顿定律与直线运动-简单过程 【详解】（1）受到F时，物块的加速度为 由 可得撤去拉力时速度v的大小 （2）撤去F后，物块 由 得撤去F后，物块还能继续向前运动的距离x大小 15．(1)0.6s (2) (3)1.85m 【知识点】斜抛运动 【详解】（1）如图所示，篮球抛出后竖直方向上做竖直上抛运动    根据 解得 （2）以竖直向下为正方向，竖直方向上有 水平方向上做匀速直线运动，有 解得 （3）以竖直向上为正方向，竖直方向上有 解得 16．(1)90N (2) (3) 【知识点】含有动量守恒的多过程问题 【详解】（1）静止释放至最低点过程机械能守恒，有      得                              在最低点由牛顿第二定律得          联立解得                     90N     （2）A与B发生弹性碰撞，有           解得                          接着A与B发生弹性碰撞           解得 =8 设A与B碰后经过时间t1最大距离为Δx=9m，有 （vA1+vB1）t1-vA1t1=Δx 得                             则B的加速度                   2     B第一次碰后至停下的时间       则B在t2时间内前进的位移为     =1m     A从最大位移处与平板B第二次相撞的时间 =5s 所以                                 （3）由题意可知，A、B最终停止运动，则对AB由能量守恒得      对B由牛顿第二定律得    解得 答案第10页，共11页 答案第11页，共11页 学科网（北京）股份有限公司 $$