2023-2024年福建省宁德市部分达标学校高三上学期期中物理试题（解析版）

福建省部分达标学校2023~2024学年第一学期期中高三物理质量监测一、单项选择题：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.为了节省钢材，设计师将立体停车场的支撑板改为四个轮胎处的支撑板。其设计灵感来自中国的筷子夹菜。假设每个轮胎有两块板支撑，两支撑板的夹角为120°，其中一个轮胎与支撑板的纵截面图如图所示，支撑的四轮小轿车的质量为2×103kg。取重力加速度大小则每块支撑板受到的压力大小为（）A. B. C.5000N D.2500N【答案】A【解析】【详解】其中一个轮胎的受力分析如图所示，对小轿车，在竖直方向上，有解得故选A。2.某同学在水杯中倒入一半开水后，将杯盖盖上后杯内空气（视为一定质量的理想气体）的温度约为，一段时间后，该同学想喝水时，发现杯盖很难被打开，若此时杯中空气的温度与外部环境温度均为，则下列说法正确的是（）A.时杯内空气对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数比时的多B.时杯内空气的体积比时的大C.时杯内空气的密度比时的大D.杯盖很难被打开的原因是降温后杯内空气的压强小于外界大气压强【答案】D【解析】【详解】A．时与时相比，杯内空气压强减小，对杯壁单位时间内，单位面积上的碰撞次数减少，故A错误；BC．时与时相比，杯内空气的体积不变，质量不变，所以密度不变，故BC错误；D．杯内空气温度降低，由，可知杯内压强减小，杯内空气的压强小于外界大气压强，故D正确。故选D。3.钚—238是钚同位素。钚的半衰期为86.4年，它用作核电池的热源，也可用作空间核动力和飞船的电源。镎—237吸收一个中子得到钚—238，其核反应方程为。衰变时只放出射线，半衰期为88年，下列说法正确的是（）A.X为电子 B.的衰变方程为C.160个原子核经过88年后剩余80个 D.外界温度降低，的半衰期变长【答案】A【解析】【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒可得，X为电子，故A正确；B．根据电荷数守恒和质量数守恒可得，的衰变方程为故B错误；C．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对于少量原子核衰变不适用，故C错误；D．放射性元素的半衰期与外界环境和温度无关，故D错误。故选A。4.某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到时离开水面，该过程汲取的水的质量为m。离开水面后，飞机上升高度为h时以大小为v的速度保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。以水面为参考平面，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.飞机（含水）在水面上滑行的过程中受到的合力不变B.整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量为C.飞机上升高度为h时，飞机汲取的水所受重力的功率为D.投出的水相对飞机做自由落体运动【答案】D【解析】【详解】A．飞机（含水）在水面上滑行的过程中，加速度不变，由于飞机汲水，总质量逐渐增大，故受到的合力逐渐增大，故A错误；B．整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量为故B错误；C．飞机上升高度为h时，飞机竖直方向的速度为零，飞机汲取的水所受重力的功率为故C错误；D．飞机投出的水的水平速度与飞机运行的速度相等，竖直方向的速度都为零，且投出的水只受重力作用，故投出的水相对飞机做自由落体运动，故D正确。故选D。二、双项选择题：本题共4小题，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.在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，恰好发生了光电效应。普朗克常量为h，电子电荷量为e，下列说法正确的是（）A.减弱入射光的强度，仍会发生光电效应现象B.换用频率为的光照射光电管阴极，光电子的最大初动能为C.此光电管的逸出功为D.换用频率为的光照射光电管阴极，遏止电压为【答案】AC【解析】【详解】A．根据光电效应发生条件可知能否发生光电效应于入射光的强度无关，所以减弱入射光的强度，仍会发生光电效应现象，故A正确；C．根据光电效应方程可知，用频率为的光照射光电管阴极，则逸出功为，故C正确；BD．换用频率为的光照射光电管阴极，根据光电效应方程可知解得，故BD错误；故选AC。6.简易蹦床是一项深受儿童喜爱的游乐项目。如图所示，用两根相同的橡皮绳将一个小朋友的腰部和臀部系住，橡皮绳的另一端分别固定在等高的、点，小朋友可在P、Q两点间上下运动。下列说法正确的是（）A.小朋友在P点时处于超重状态B.小朋友从P点到Q点的过程中，先做加速运动，后做减速运动C.当两绳间的夹角为120°时，绳中的弹力一定等于小朋友受到的重力D.小朋友在Q点时，绳对他合力最大【答案】BD【解析】【详解】A．小朋友在P点时加速度向下，处于失重状态，选项A错误；B．小朋友从P点到Q点的过程中，先做加速运动，后做减速运动，选项B正确；C．只有当两绳间的夹角为120°且小朋友处于平衡状态时，绳中的弹力才等于小朋友受到的重力，小朋友处于变加速运动过程，而不是静止状态，选项C错误；D．小朋友在Q点时，每根绳中的弹力都最大，且两绳的夹角最小，所以绳对他的合力最大，选项D正确。故选BD。7.一定量的理想气体从状态a变化到状态b，该气体的热力学温度T与压强p的变化关系如图中从a到b的线段所示。在此过程中（）A.外界一直对气体做正功B.气体分子的平均动能一直减小C.气体一直对外界放热D.气体放出的热量等于外界对其做的功【答案】BC【解析】【详解】A．根据一定质量的某种理想气体状态方程整理可得热力学温度T与压强p的函数关系为a到b为过坐标原点的倾斜直线，故气体做等容变化，即外界对气体不做功，故A错误；B．从a到b的过程中，气体的温度逐渐降低，根据温度是分子平均动能的标志，可知分子的平均动能逐渐减小，故B正确；CD．由于气体从a到b不做功，即W=0，气体的温度逐渐降低，则气体内能逐渐减小，即＜0，根据热力学第一定律=W+Q可得Q＜0，气体一直对外界放热，且放出的热量等于其内能的减小量，故C正确，D错误。故选BC。8.汽车年检时，为了检测某新能源汽车的刹车性能，在平直的水泥路面上进行刹车实验。新能源汽车开始刹车后位移和时间的比值与时间t之间的关系图像如图所示，前是直线，后是曲线，若新能源汽车开始刹车后做匀减速直线运动直至静止。下列说法正确的是（）A.新能源汽车的初速度大小为20B.刹车过程持续的时间为2sC.刹车过程汽车的加速度大小为5D.从刚刹车开始计时，经过5s汽车的位移大小为25m【答案】AB【解析】【详解】A．匀变速直线运动的位移—时间公式可得参考图像可知初速度为v0=20m/s，故A正确；BC．根据图像斜率可知解得刹车过程动力车的加速度大小为故B正确，C错误；D．由于刹车过程汽车做匀减速直线运动，故前2s为刹车过程，后面图线为曲线则说明动力车静止，由位移时间公式有故D错误。故选AB。三、非选择题：共60分。9.运输工人要将一重为5000N的货物（视为质点）搬到卡车上，他们使用了一个长10m高1.5m的斜面，工人将该货物从斜面底端匀速推到顶端，该过程中，货物克服重力做的功为__________J；若工人沿斜面向上的推力大小为1000N，则货物受到的摩擦力大小为________N，工人使用斜面的机械效率为________。【答案】①.7500②.250③.75%【解析】【详解】[1]工人将该货物从斜面底端匀速推到顶端，该过程中，货物克服重力做的功为[2]工人将该货物从斜面底端匀速推到顶端，根据动能定理有解得货物受到的摩擦力大小为[3]工人使用斜面的机械效率为10.当甲、乙两分子间距离为时，分子间的作用力为0。现把甲分子固定，使两分子之间的距离从0.9增大到1.1，在该过程中，分子间的作用力________（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”），甲分子对乙分子________（填“一直做正功”、“一直做负功”、“先做正功后做负功”或“先做负功后做正功”），分子势能________（填“一直减小”、“一直增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）。【答案】①.先减小后增大②.先做正功后做负功③.先减小后增大【解析】【详解】[1]分子间F−r图像如下两分子之间的距离从0.9增大时，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小，从增大1.1时，分子间作用力表现为引力，逐渐增大，故整个过程分子间的作用力先减小后增大；[2][3]两分子之间的距离从0.9增大时，分子间作用力表现为斥力，分子间作用力方向与运动方向相同，分子间作用力对乙分子做正功，分子势能减小，从增大1.1时，分子间作用力表现为引力，分子间作用力方向与运动方向相反，分子间作用力对乙分子做负功，分子势能增大。故整个过程甲分子对乙分子先做正功后做负功，分子势能先减小后增大。11.氢原子能级的结构示意图如图所示，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能________（填“吸收”或“放出”）________种不同频率的光子，这些光子中最大的能量为________。【答案】①.放出②.6③.12.75【解析】【详解】[1][2]一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出不同频率的光子数为[3]氢原子从高能级向n=4的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为Em=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV12.某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。（1）本实验采用的科学方法是________（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。（2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是________（填“F”或“F”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是________（填“”、“”、“F”或“”）。（3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为________N。【答案】①等效替代法②.③.F④.2.90【解析】【详解】（1）[1]根据实验原理可知本实验采用的科学方法是等效替代法；（2）[2][3]图中F是利用平行四边形定则而得，所以F不是由弹簧测力计直接测得，所以一定与橡皮条在一条直线上的力是；（3）[4]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为2.90N。13.某实验小组同时测量A、B两个箱子质量装置图如图甲所示，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了一套总质量的砝码和刻度尺。（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的距离为h。取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码全部放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，B箱与B箱中砝码的整体机械能是________（填“增加”、“减少”或“守恒”）的。（2）测得遮光条通过光电门的时间为，根据所测数据计算A下落到F处的速度大小________，下落过程中的加速度大小________（用d、、h表示）。（3）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m与a的数据，作出图像如图乙所示，可得A的质量________。（取重力加速度大小，计算结果保留三位有效数字）【答案】①.增加②.③.④.2.17【解析】【详解】（1）[1]A下落到F处的过程中，B箱与B箱中的砝码上升，重力势能增大，速度增大，动能增大，所以B箱与B箱中砝码的整体机械能是增加的。（2）[2]A下落到F处的速度大小[3]下落过程中，由，解得下落过程中的加速度大小（3）[4]把三个物体m0、A、B作为一个系统，根据牛顿第二定律解得可知图像的斜率纵截距解得14.如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O点位置。质量的物块A（视为质点）以大小的初速度从O点右方距O点的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到点位置后，物块A被弹簧弹回，物块A离开弹簧后，恰好回到P点，物块A与水平面间的动摩擦因数，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小。（1）求物块A从P点出发到又回到P点的过程中，克服摩擦力所做的功；（2）求O点和点间的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）物块A从P点出发到又回到P点的过程，根据动能定理有解得（2）物块A从P点出发到又回到P点的过程，根据动能定理有解得15.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（视为理想气体），粗细均匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力，从而控制进水量初始时，洗衣缸和细管内的水面等高，封闭的空气长度，水的热力学温度为300K。已知管内空气温度与水的温度相同，水的密度，大气压强恒为，取重力加速度大小。（1）当封闭的空气长度时，洗衣缸