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福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
1、 单项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.D 2.B 3.B 4.B
2、 双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,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.AD 6.BC 7.BD 8.AC
三、填空题(每空2分,共26分)
9. 曲线 100 10. 5s 11. 27.5
12.(1)D (2)0.43 (3) kF0 13.(1)AD (2) 不是
四、解答题(本题共3小题,共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)
14.(8分)(1), (2)倍
【详解】(1)(4分)由题意可知,加速运动的末速度为
根据速度公式有 ……………………………………………………1分
解得……………………………………………………1分
根据位移公式有 ……………………………………………………1分
解得 ……………………………………………………1分
(2)(4分)根据牛顿第二定律,飞行员受到水平方向的力 …2分
根据平衡关系,飞行员受到竖直向上的支持力 …………1分
由勾股定理可知,舰载机对飞行员的作用力…………1分
所以,飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的倍。
15.(12分)(1) (2)环的质量 (3)
【详解】(3分)(1)静止时对小球B受力分析,竖直方向平衡…………1分
对小圆环A受力分析,水平方向平衡
弹簧弹力等于绳子拉力的水平分量 …………1分
弹簧弹力的大小 ……………………………………………………1分
(2)(5分)当时,A做匀速圆周运动,转动半径 …………1分
因此此时弹簧弹力方向向左,大小
对B受力分析,竖直方向仍平衡
得绳子拉力水平分量 ,方向向左。 …………1分
对A,水平合力提供向心力 …………2分
解得环的质量 ……………………………………………………1分
(3)(4分)根据功能关系,总功等于系统机械能的增量
弹簧弹性势能初末形变量相同,变化量为0
…………………………………………………………………1分
动能增量
代入数值计算得 …………………………………………………………1分
B上升高度 ,A高度不变,
因此 ……………………………………………………1分
总功 ……………………………………………………1分16.(1)5N/m (2) (3)
【详解】(4分)(1)初始时细绳恰好伸直且无拉力,弹簧处于压缩状态,设其压缩量为,对由平衡条件得………………………………………………………………1分
当恰好离开挡板P时的加速度为零,此时弹簧处于拉伸状态,设其伸长量为,对由平衡条件得…………………………………………………………………1分
由几何关系易知点与b点的距离等于 …………………………1分
则有……………………………………………………………………………1分
联立,解得弹簧的劲度系数为………………………………………………1分
(2)(5分)物块C在处与在b处时弹簧的形变量相等,弹性势能相同,、C组成的系统的机械能相等,则有…………………………2分
在处C沿细绳方向的分速度与的速度相等,则有…………………1分
联立解得
设在处轨道对C的支持力为,对C由牛顿第二定律得…………1分
解得
由牛顿第三定律可知,物块C对圆弧轨道的压力大小为………………1分
(3)(5分)物块C滑上长木板后,根据牛顿第二定律得:对物块C有
解得
对长木板有
解得
假设撤去F之前,两者达到共速,设经过时间二者达到共同的速度,由运动学公式得
解得,
所以假设成立。此过程两者的相对滑动的路程为…………2分
假设共速后两者一起加速,根据牛顿第二定律可得
解得
故假设成立。撤去力F时,两者的速度大小为
撤去力F后,因,两者均做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律得:对物块C有
解得
对长木板有
解得
此后的相对滑动的路程为…………………………………………2分
所以物块C与长木板D相对滑动的路程为
则物块C与长木板D上表面间产生的热量为…………………………1分
答案第1页,总2页
第3页,总共3页
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福州一中2027届高三第一学期第一次质量检测
物理学科试卷
(完卷75分钟 满分100分)
一、单项选择题(每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.滑冰是一项老少皆宜的有氧运动,能有效锻炼全身肌肉。如图所示,在哈尔滨某滑冰场内,一位滑冰爱好者进行滑冰训练,某段时间内依次经过水平面内A、B、C、D四点,其运动轨迹为如图所示的虚线,已知滑冰爱好者的速度大小不变,在此过程中该滑冰爱好者( )
A.做匀变速曲线运动
B.相等时间内位移大小相等
C.研究其滑冰动作时可将其看作质点
D.经过A、B、C、D四点中的D点时受到的合外力最大
2.《GA环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序,中国占据前三甲,其中上海中心大厦的电梯位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中加速度a随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~41 s内,该图像描述了电梯上升、下降回到初位置的过程
B.1~10 s内,人对电梯的压力是最大的;31~40 s内,人对电梯的压力是最小的
C.第41 s内,电梯对乘客的支持力随时间不断减小
D.0~11 s内,电梯先向上加速后向上减速,11 s末电梯的速度为0
3.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O、O'分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比,且在正常工作时两轮盘不滑,今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O、O'的间距分别为、,且,若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )
A.两个轮盘的角速度之比为1∶1 B.转速增加后,滑块先发生滑动
C.转速增加后,滑块先发生滑动 D.转速增加后,两滑块一起发生滑动
4.如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内壁光滑,开始时,质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,A球半径大于B球。一水平力作用在A球上,且力的延长线过A球球心,从图示位置开始推动A球使B球缓慢上升,、B两球和容器内壁始终有接触,在B球上升至球心与点等高的过程中,下列判断正确的是( )
A.A球受到B球的弹力先增大后减小
B.A球受到B球的弹力逐渐增大
C.容器对B球的支持力先减小后增大
D.容器对B球的支持力逐渐增大
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,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.将一条长为的纸带扭转后连接两端就构成了一个莫比乌斯环,不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率从纸带上标记点沿纸带中线向前爬行,当其再一次来到点的过程中,蚂蚁的( )
A.平均速度为 B.重力的瞬时功率不变
C.加速度始终为零 D.运动时间为
6.如图所示,光滑水平桌面上放置木块A,其右侧壁上紧贴着木块B,已知木块A、质量分别为、,两木块间的动摩擦因数为,现对木块B施加水平力,使两者一起向左做加速运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.两者之间的最小弹力为
B.两者运动的最小加速度为
C.施加外力的最小值为
D.随外力的增大,A、B间的摩擦力增大
7.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,到达处的速度为零,。圆环在处获得一竖直向上的速度,恰好能回到;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为,则圆环( )
A.下滑过程中,加速度一直减小
B.下滑过程中,克服摩擦力做功为
C.在处,弹簧的弹性势能为
D.上滑经过的速度大于下滑经过的速度
8.如图所示,甲、乙传送带倾斜放置,并以相同的恒定速率逆时针运动,两传送带粗糙程度不同,但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的点无初速度释放,甲传送带上小物体到达底端点时恰好达到速度;乙传送带上小物体到达传送带中部的点时恰好达到速度,接着以速度运动到底端点。则小物体从运动到的过程( )
A.小物体在甲传送带上的运动时间比在乙上的大
B.小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比与乙之间的大
C.两传送带对小物体做功相等
D.两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等
三、填空题(每空2分,共26分)
9.某物理兴趣小组同学研究发现,山下江水的流速随离某侧河岸的距离的变化关系可以简化为图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则船渡河的航线是___________(选填“直线”或“曲线”),最短时间是___________秒。
10.一辆质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶,其牵引力和车速倒数的关系如图所示。假设行驶中阻力恒定,设其最大车速为。则:
(1)汽车所受阻力为___________
(2)汽车匀加速阶段所需时间为___________
11.建筑工人利用轻质动滑轮提升建筑材料的情景如图甲所示。绕过轻滑轮的轻绳一端固定,通过拉动另一端使水桶由静止开始竖直上升,两侧轻绳始终保持竖直,水桶的加速度随水桶上升的高度的变化关系图像如图乙所示。已知水桶及桶内材料的总质量为,重力加速度,不计一切阻力及摩擦,则水桶上升时人对绳的拉力大小为___________,此时水桶的速度大小为___________。
12.某同学利用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”,已知钩码和小车的质量分别为和(均未知),滑轮的质量以及绳与滑轮间摩擦不计。
(1)下列操作正确的是 。(填选项前的字母)
A.实验时应先释放小车再接通电源
B.平衡摩擦力时应挂上钩码,并不需要让打点计时器工作
C.实验时应满足远远大于
D.实验时应调节细线与长木板平行
(2)在实验时,从几条纸带中选择了一条点迹比较清晰的纸带,已知相邻两计数点间还有个点未画出,如图所示,如果实验时交流电源的频率为,则本次操作中小车的加速度大小为___________(结果保留两位有效数字)。
(3)在实验中多次改变钩码的质量,传感器的示数用表示,通过记录的实验数据描绘出一条图线,如图所示,如果图线的斜率为,图像中标出的坐标值为已知量,则小车的质量为___________,当传感器的示数为时的加速度大小为___________。
13.用如右图所示的装置完成 “探究平抛运动的特点” 实验。
(1)为了能较准确地描绘出小球的运动轨迹,必要的操作或条件是___________;
A. 斜槽轨道末端切线必须水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 挡板竖直方向必须等间距移动
D. 同一个实验,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放
(2)另一位同学采用频闪数码照相机连续拍摄的方法来获取小球平抛运动的轨迹,结果如下图,图中、、、为连续四次拍摄时小球所在的位置,每个正方形格的实际边长为,求得小球做平抛运动的初速度大小为___________;(重力加速度),点___________(选填 “是”或“不是”)小球的抛出点。
四、解答题(本题共3小题,共34分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。)
14.(8分)2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,福建舰的服役将大幅提升人民海军近海防御和远海护卫作战的能力。据相关信息,福建舰的电磁弹射技术仅用3秒的时间,就能将30吨的舰载机从静止加速到270 km/h,舰载机加速的过程可以当作水平方向的匀加速直线运动,假设舰载机加速时航空母舰保持静止,重力加速度取,求:
(1)该加速过程中舰载机的加速度大小和位移大小;
(2)该加速过程中舰载机飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的多少倍。
15.(12分)图示的离心装置中,水平光滑轻杆固定在竖直光滑转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,弹簧左端固定于O点,右端连接A,套在转轴上的质量为m小球B通过长为L的轻绳与A相连,装置静止时轻绳与竖直方向的夹角为37°,现将装置由静止开始缓慢加速转动,当轻绳与竖直方向夹角增大到53°时,转轴角速度,此时弹簧弹力大小等于装置静止时弹力大小,重力加速度为g,(,)求:
(1)装置静止时,弹簧弹力的大小;
(2)环A的质量;
(3)上述过程中装置对A、B所做的总功。
16.(14分)如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面右侧连接一光滑圆弧轨道,圆弧轨道下面静止放着质量的长木板,圆弧轨道最低点与木板相切接触但无挤压。与斜面平行的轻质弹簧两端连接两个质量均为的物块A和B,物块A紧靠挡板P。物块B通过跨过光滑轻质定滑轮的轻质细绳与质量、可视为质点的物块C相连,与物块B相连的细绳平行于斜面,物块C在外力作用下静止在圆心角为、半径的光滑圆弧轨道的最高点处,此时细绳恰好伸直且无拉力。现由静止释放物块C,C沿圆弧轨道下滑,当物块C滑至点时,物块B未到达点,物块A恰好离开挡板P,此时细绳断裂。取重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内,细绳不可伸长,定滑轮的大小不计,木板足够长。
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)求细绳断裂后的瞬间,物块C对圆弧轨道的压力大小;
(3)物块C滑上长木板D的瞬间,给D施加一个水平向右的恒力,作用后撤去外力,物块C与长木板D之间的动摩擦因数,长木板D与地面之间的动摩擦因数,C滑上木板时无能量损失。求:物块C与长木板D上表面间产生的热量。
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