安徽省合肥市2023-2024學年高三物理上學期第一次教學質量檢測試題含解析

2024屆高三第一次教學質量檢測卷物理一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.航天科工集團舉辦的“高速飛車”主題科普展在北京開展，高速飛車是將磁懸浮技術與低真空技術相結合，實現(xiàn)超高速運行的運輸系統(tǒng)。高速飛車未來將會應用于超大城市群之間的交通運輸，運行時速將會達到1000公里，若從南京到北京的路程約為1055公里，經(jīng)歷了62分鐘達到，根據(jù)以上信息判斷，下列說法正確的是（）A.若研究飛行列車經(jīng)過某一路標所用的時間，可將列車看作質點B.從南京到北京的路程約為1055公里，這個“路程”是個矢量C.“62分鐘”是時間D.高速飛車從南京到北京的平均速率約為1040km/h【答案】C【解析】【詳解】A．研究列車經(jīng)過某一路標所用的時間時，列車的長度不可忽略，列車不能看成質點，故A錯誤；B．路程只有大小沒有方向，是標量，故B錯誤；C．“62分鐘”所指為一個過程，是時間間隔，故C正確；D．平均速率等于路程與所用時間的比值，可得

故D錯誤。故選C。2.斑馬線是行人的安全線和生命線，禮讓斑馬線不僅體現(xiàn)城市的文明形象，更是法律對司機明確規(guī)定的一項責任和義務，某汽車正以54km/h的速度行駛在城市道路上，在車頭距離“禮讓行人”停車線30m時，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有行人通過人行橫道，0.5s后剎車使汽車勻減速滑行，為了保證汽車車頭不越過停車線，下列說法中正確的是（）A.汽車剎車勻減速滑行的最大距離為30mB.汽車剎車勻減速滑行的最小加速度為5.5m/s2C.汽車剎車勻減速滑行的時間不超過3sD.整個過程汽車行駛的平均速度不能超過5m/s【答案】C【解析】【詳解】A．汽車剎車前，在0.5s內(nèi)做勻速運動的位移為汽車剎車滑行的最大距離為故A錯誤；B．汽車剎車的最小加速度為故B錯誤；C．汽車用于減速滑行的最長時間為故C正確；D．汽車從發(fā)現(xiàn)前方有行人通過人行橫道到停下來過程的平均速度滿足故D錯誤故選C。3.隨著瑜伽的普及，人們開始逐漸喜歡并認可了這一健身運動.某瑜伽運動員以如圖所示的姿勢保持身體平衡在水平地面上，則下列說法正確的是（）A.運動員一定受到摩擦力B.運動員受到支持力和重力是一對平衡力C.運動員所受支持力就是重力D.運動員受到的支持力是由于手掌形變產(chǎn)生的【答案】B【解析】【詳解】A．運動員以題圖所示的姿勢在水平地面上，處于平衡狀態(tài)，在水平方向沒有相對運動，也沒有相對運動的趨勢，因此不受摩擦力的作用，故A錯誤；B．運動員受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一對平衡力，故B正確；C．運動員所受的支持力是水平地面的形變產(chǎn)生的作用，重力是地球的吸引力產(chǎn)生，因此所受支持力不是重力，故C錯誤；D．運動員受到的支持力是由于水平地面的形變產(chǎn)生的，故D錯誤。故選B。4.某中學開學軍訓，學員在水平地面上進行拉輪胎的負荷訓練，若在起動后的一小段時間內(nèi)，學員用兩根輕繩拉著輪胎做勻速直線運動。如圖所示，運動過程中保持兩繩的端點A、B等高，兩繩間的夾角為α、所在平面與水平面夾角恒為β。已知輪胎重為G，每根繩的拉力大小為F，則輪胎運動過程受到地面摩擦力大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，由幾何關系可知，兩繩拉力的合力大小為方向與地面成β角，對輪胎受力分析，由平衡條件有故選C。5.港珠澳大橋總長約55km，是世界上總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的路海大橋，設計時速100km/h.如圖所示，該路段是港珠澳大橋的一段半徑R=150m的圓弧形彎道，總質量m=1800kg的汽車通過該圓弧形彎道時以速度v=90km/h做勻速圓周運動（汽車可視為質點，路面視為水平且不考慮車道的寬度）.已知路面與汽車輪胎間的徑向最大靜摩擦力為汽車所受重力的，重力加速度g取10m/s2，則（）A.汽車過該彎道時受到重力、支持力、摩擦力、牽引力和向心力B.汽車過該彎道時所受徑向靜摩擦力大小4000NC.汽車過該彎道時的向心加速度大小為4m/s2D.汽車能安全通過該彎道的最大速度為【答案】D【解析】【詳解】A．汽車過該彎道時受到重力、牽引力、支持力和摩擦力作用，摩擦力提供做圓周運動的向心力，故A錯誤；B．汽車過該彎道時所受徑向靜摩擦力大小為故B錯誤；C．汽車過該彎道時的向心加速度大小為故C錯誤；D．汽車能安全通過該彎道速度最大時滿足解得故D正確。故選D。6.智能呼啦圈可以提供全面的數(shù)據(jù)記錄，如運動能量的消耗，運動總數(shù)，運動時長，轉速，腰圍變化等等，能夠讓人合理管理自己的身材，它輕便美觀，深受大眾喜愛。如圖甲，腰帶外側帶有軌道，將帶有滑輪的短穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示?？梢暈橘|點的配重質量為0.30kg，繩長為0.6m，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為0.24m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重隨短桿做水平勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為θ，運動過程中腰帶可看作不動，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，下列說法正確的是（）A.勻速轉動時，配重受到的合力恒定不變B.若增大轉速，腰帶受到的合力不變C.當θ穩(wěn)定在37°時，配重的角速度為rad/sD.當θ由37°緩慢增加到53°的過程中，消耗人體的化學能增加，所以繩子對配重不做功【答案】B【解析】【詳解】A．勻速轉動時，配重做勻速圓周運動，重力與輕繩拉力的合力提供配重做勻速圓周運動的向心力，可知合力大小不變，但方向在時刻發(fā)生變化，故A錯誤；B．運動過程中腰帶可看作靜止，處于平衡狀態(tài)，所以腰帶受到的合力始終為零，故B正確；C．對配重，由牛頓第二定律有解得當θ穩(wěn)定在37°時，解得故C錯誤；D．由C中公式可知，當θ穩(wěn)定在53°時，角速度大于θ穩(wěn)定在37°時的角速度，配重圓周半徑也增大，速度增大，動能增大，同時高度上升，重力勢能增大，所以機械能增大；由功能關系可知，θ由37°緩慢增加到53°的過程中，繩子對配重做的功等于配重機械能的增加量，因此可知，繩子對配重做正功，故D錯誤。故選B。7.2023年4月14日我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”準實時觀測部分數(shù)據(jù)完成了國內(nèi)外無差別開放，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，體現(xiàn)了大國擔當。如圖所示，“夸父一號”衛(wèi)星和另一顆衛(wèi)星分別沿圓軌道、橢圓軌道繞地球逆時針運動，圓的半徑與橢圓的半長軸相等，兩軌道相交于A、B兩點，某時刻兩衛(wèi)星與地球在同一直線上，下列說法中正確的是（）A.兩衛(wèi)星在圖示位置的速度 B.兩衛(wèi)星在A處的萬有引力大小相等C.兩顆衛(wèi)星在A或B點處可能相遇 D.兩顆衛(wèi)星的運動周期不相等【答案】A【解析】【詳解】A.為橢圓軌道的遠地點，速度比較小，表示勻速圓周運動的速度，故故A正確；B.由于兩衛(wèi)星的質量未知，所以兩衛(wèi)星在A處的萬有引力無法比較，故B錯誤；CD.橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相同，根據(jù)開普勒第三定律可知，兩衛(wèi)星的運動周期相等，則不會相遇，故CD錯誤。故選A。二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.上海科技館機器人，琴棋書畫，跳舞、射箭、分揀包裹，無所不能，如圖所示為機械手抓取、分揀橙子的照片，為便于研究，將機械手簡化為只有四根“手指”有作用力的模型，抓取點對稱分布在球心上方的同一水平面內(nèi)，抓取點與球心的連線與該水平面夾角為α，“手指”與橙子的動摩擦因數(shù)為μ，橙子的重力大小為G，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A.只要“手指”對橙子的壓力足夠大，α不論取何值都能將橙子抓起B(yǎng).若μ與α的關系滿足，則不一定能將橙子抓起C.若能抓起橙子，則每根“手指”對橙子壓力的最小值為D.若抓起橙子豎直向上做加速運動，則每根“手指”對橙子的壓力一定變大【答案】BC【解析】【詳解】ABC．對橙子受力分析，豎直方向滿足因為靜摩擦力解得所以想要抓起橙子，則每根“手指”對橙子壓力的最小值為，并且夾角滿足時，才能將橙子抓起，所以時，不一定能將橙子抓起，故A錯誤，BC正確；D．若抓起橙子豎直向上做勻加速運動，且恰好達到最大靜摩擦時，滿足可得根據(jù)牛頓第三定律可知，每根“手指”對橙子的壓力可能不變，故D錯誤。故選BC。9.“蹦極”是很多年輕人喜愛的極限運動（如圖甲所示），質量為m的蹦極愛好者從跳臺上落下，其加速度隨下降位移變化的圖像如圖乙所示（圖中x1、x2、g已知，x3、am未知），忽略空氣阻力以及繩索的重力，蹦極所用的繩索可看成滿足胡克定律的彈性繩，g為重力加速度，對于蹦極愛好者，下列說法正確的是（）A.下降位移為x3時，速度最大B.下降過程中的最大速度大小為C.下降的最大位移D.下降過程中的最大加速度大小為g【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖乙可知，0~x2位移內(nèi)，人的加速度方向始終向下，人先做自由落體運動，后做加速度逐漸減小的加速運動，下降位移為x2時，蹦極愛好者加速度為零，此時速度最大，下降位移為x3，減速到0，故A錯誤；B．根據(jù)動能定理解得故B正確；C．對全過程由機械能守恒定律可得在x2處，由平衡條件可得聯(lián)立解得故C正確；D．在x3處，由牛頓第二定律可得解得故D錯誤。故選BC。10.在趣味運動會活動中，有班級設置了套圈游戲，如圖所示。某同學從距水平地面高度1m處水平拋出一個半徑為0.2m的圓環(huán)，套前方地面上的半徑為0.1m豎直圓柱，設圓環(huán)運動過程始終保持水平，圓環(huán)中心到圓柱中心的水平距離為3.0m，圓柱高度為0.2m。重力加速度取g=10m/s2，空氣阻力不計，要想套住圓柱，圓環(huán)剛拋出時的速度可以是（）A.7m/s B.8m/s C.7.5m/s D.7.6m/s【答案】CD【解析】【詳解】已知圓環(huán)的高度h1=1m，圓環(huán)的半徑為r1=0.2m，圓柱的高度為h2=0.2m，圓環(huán)中心到圓柱中心的水平距離為x=3m，根據(jù)自由落體運動規(guī)律可知解得當圓環(huán)右側貼著圓柱落下時，圓環(huán)拋出時的初速度有最小值，即解得當圓環(huán)左側貼著圓柱落下時，圓環(huán)拋出時的初速度有最大值，即解得要使圓環(huán)套住地面上的圓柱，圓環(huán)剛拋出時的速度應該滿足故選CD。三、實驗題（本題共2小題，共15分）11.驗證牛頓第二定律的實驗裝置如圖甲所示.（1）本實驗中___________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼質量遠小于小車的質量.（2）A組同學在實驗中，保持小車的質量M不變，僅改變砝碼盤中砝碼的質量m，得到多組加速度大小a和對應力傳感器的示數(shù)F，作出a-F圖像如圖乙所示，圖像未過原點的原因是____________.（3）B組同學在實驗中，正確補償阻力后，保持砝碼盤中的砝碼質量m0不變，僅改變小車的質量M，測得多組加速度大小a和對應的小車的質量M，作出圖像如圖丙所示，圖像的縱截距為，則砝碼盤和動滑輪的總質量為___________（用字母b、m0表示，滑輪均光滑，細繩質量不計）.【答案】①.不需要②.補償阻力過度③.【解析】【詳解】（1）[1]小車所受合外力為細繩拉力，由力傳感器測出，故不需要滿足砝碼盤和砝碼質量遠小于小車的質量。（2）[2]對小車有作出a-F圖像如題圖乙所示，圖像未過原點的原因是平衡摩擦力過度或木板抬得太高.（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律，對小車有對砝碼、砝碼盤和動滑輪有整理得即解得.12.某實驗小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開下落.（1）甲實驗的現(xiàn)象是小球A、B同時落地，說明______________________；（2）現(xiàn)將A、B球恢復初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球落地點變遠，則在空中運動的時間____________；（3）安裝圖乙研究平拋運動實驗裝置時，保證斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑；（4）然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，數(shù)據(jù)處理時選擇A點為坐標原點（0，0），丙圖中小方格的邊長均為1cm，重力加速度g取10m/s2，則小球運動中水平分速度的大小為____________m/s.（結果可保留根號）【答案】①.A球在豎直方向做的是自由落體運動②.不變③.不需要④.【解析】【詳解】（1）[1]實驗現(xiàn)象是小球A、B同時落地，說明A球在豎直方向做的是自由落體運動；（2）[2]將A、B球恢復初始狀態(tài)后，用比較大的力敲擊彈性金屬片，A球下落高度不變，A球在空中運動的時間不變；（3）[3]每次小球運動軌跡一樣，克服摩擦力做功一樣多，不需要斜槽光滑；（4）[4]由丙圖可知AB與BC過程所用時間相等，豎直方向根據(jù)可得水平方向有聯(lián)立可得小球運動中水平分速度的大小為四、計算題（本題共3小題，共39分.作答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.某校高一新生開學后，軍訓如火如荼進行，老師用無人機拍攝學生在操場軍訓時青春活力的畫面.該老師操作遙控按鍵使無人機從地面由靜止開始以大小為a=0.5m/s2的加速度豎直向上做勻加速直線運動，經(jīng)過10s無人機出現(xiàn)故障，自動關閉動力系統(tǒng)，一段時間后落回地面，重力加速度取g=10m/s2，空氣阻力不計.求：（1）無人機出現(xiàn)故障時的速度大小和離地面的高度；（2）關閉動力系統(tǒng)后，無人機在空中運動的時間.【答案】（1）5m/s；25m；（2）【解析】【詳解】（1）無人機出現(xiàn)故障時的速度大小解得無人機出現(xiàn)故障時離地面的高度解得（2）關閉動力系統(tǒng)后，規(guī)定豎直向下為正方向解得14.國家郵政局快遞大數(shù)據(jù)平臺實時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，截止2022年12月1日，今年我國快遞業(yè)務量突破1000億件，已連續(xù)8年穩(wěn)居世界第一、快遞分裝會用到傳輸裝置，如圖所示，可視為質點的某快遞以的速度進入水平傳送帶BC，最后能從C點水平拋出，已知水平傳送帶BC長，上表面距水平地面高，該快遞與傳送帶間動摩擦因數(shù)，傳送帶以順時針方向轉動，不考慮傳送帶滑輪大小。求：（1）當傳送帶以大小為的速度順時針傳送時，快遞落在水平地面上的落地點與C點的水平距離多大？（2）若在傳送帶右側加裝一個收集裝置，如圖所示，其內(nèi)邊界截面為四分之一圓形，C點為圓心，半徑為，若要使該快遞從C點拋出后落到收集裝置時的速度最小，則傳送帶速度應該調(diào)節(jié)為多大？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）因為，所以物體先減速，若在傳送帶上減速至，由可得故先減速后勻速。從C點平拋到落地得由水平位移得（2）設落到收集裝置時速度為v1，則設C點拋出時水平速度為，落到收集裝置時水平位移x，豎直位移y得即代入得由數(shù)學可知，當時，v最小，得由得可知，物體在傳送帶上先勻減速到，再一起勻速，即傳送帶速度應該調(diào)節(jié)為。15.如圖所示，一游戲軌道由傾角為θ=37°的足夠長傾斜軌道AB、長為x=1.2m的水平直軌道BC、半徑為R=0.32m的光滑豎直圓環(huán)軌道CDEC'、光滑水平直軌道C'F及水平傳送帶FG組成。其中豎直圓環(huán)的最低點C和C'相互靠近且錯開，軌道末端F點與水平傳送帶（輪子很小）的左端剛好平齊接觸。將一質量為m=20g的小滑塊（可視為質點），從傾斜軌道上某處靜