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含答案解析

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、单选题（共24分）

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2x103kg。取重力加速度大小g=10m/s2则每块

C.5000ND.2500N

【答案】A

【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

8FNsin60°=mg

解得

5000百

FN=「-N

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97汽，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17汽，则下列说法正确的是（）

A.170C时杯内空气对杯壁单位时间内、单位面积上的碰撞次数比97久时的多

B.17OC时杯内空气的体积比97久时的大

（：.17汽时杯内空气的密度比97久时的大

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

【详解】

A.17久时与97久时相比，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.17。（：时与97式时相比，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，由引=詈，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Do

3.杯一238是杯的同位素。钵的半衰期为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。镶一237（2四Np）吸收一个中子得到杯一238（2盟Pu）,其核反应方程为2周即+就一

2贽Pu+X。2^pu衰变时只放出a射线，半衰期为88年，下列说法正确的是（）

A.X为电子B.2霓Pu的衰变方程为2周Pu-2取u+洱e

C.160个2翼Pu原子核经过88年后剩余80个D.外界温度降低，2矍Pu的半衰期变长

【答案】A

【详解】

A.根据电荷数守恒和质量数守恒可得，X为电子；e,故A正确；

B.根据电荷数守恒和质量数守恒可得，2股Pu的衰变方程为

2贫Pu-2羽u+'He

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Ao

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，速度达到为时离开水面，该过程汲取的水的质量为〃2。离开水面

后，飞机上升高度为0时以大小为u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/+mgh

C.飞机上升高度为h时，飞机汲取的水所受重力的功率为mgv

D.投出的水相对飞机做自由落体运动

【答案】D

【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

1,1,

AE=£'末一E初=2mv+mgh--mvg

故B错误；

C.飞机上升高度为力时，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

P=GVy=0

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、多选题（共24分）

5.在光电效应实验中，用频率为火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2%的光照射光电管阴极，光电子的最大初动能为2H

C.此光电管的逸出功为八%

D.换用频率为2%的光照射光电管阴极，遏止电压为翳

【答案】AC

【详解】

A.根据光电效应发生的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，用频率为火的光照射光电管阴极，则逸出功为％=八%，故C正

确；

BD.换用频率为2%的光照射光电管阴极，根据光电效应方程可知

eUc=Ekm=hx2v0-Wo

解得

Ekm=hvo,Uc=等

故BD错误；

故选ACo

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3、3点，小朋友可在P、。两点间上下运

动。下列说法正确的是（）

A.小朋友在尸点时处于超重状态

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。点时，绳对他的合力最大

【答案】BD

【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.小朋友从户点到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IT-p

图中从。到。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

【详解】

A.根据一定质量的某种理想气体状态方程

T

整理可得热力学温度T与压强p的函数关系为

V

T=《P

。到匕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。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到匕不做功，即W=0,气体的温度逐渐降低，则气体内能逐渐减小，即△（/v

0,根据热力学第一定律

△U=W+Q

可得。＜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BCo

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/之间的关系图像如图所示，t=2s前是直线，t=2s

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()

-1

A—/(m-s)

204

02

A.新能源汽车的初速度大小为20m/s

B.刹车过程持续的时间为2s

C.刹车过程汽车的加速度大小为5m/s2

D.从刚刹车开始计时，经过5s汽车的位移大小为25m

【答案】AB

【详解】

A.匀变速直线运动的位移一时间公式

一二%+二

t°2at

参考图像可知初速度为vo=2Om/s,故A正确;

BC.根据图像斜率可知

a=10m/s

刹车过程动力车的加速度大小为

Av20

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

x=—t=20m

2

故D错误。

故选AB。

三、填空题(共18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O

【答案】⑴.7500(2).250(3).75%

【详解】

川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

WG=mgh=5000x1.5J=7500J

⑵工人将该货物从斜面底端匀速推到顶端，根据动能定理有

11

22

FL—fL—WG=-mv--mv=0

解得货物受到的摩擦力大小为

f=250N

⑶工人使用斜面的机械效率为

“机械FL-fL

T)==―X100%=75%

W出FL

10.当甲、乙两分子间距离为为时，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

【详解】

川分子间图像如下

F

'\frr

A\、

两分子之间的距离从0.9r°增大r0时，分子间作用力表现为斥力，逐渐减小，从又增大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；

⑵[3]两分子之间的距离从0.9%增大勺时，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q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n=4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

1------------------------------13.6

【答案】(1),放出(2).6(3).12.75

【详解】

⑴⑵一群处于〃=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

以=6

⑶氢原子从高能级向〃=4的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为

£m=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV

四、实验题(共12分)

12.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，。4为橡皮条，OB和。C为细绳，。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。

9Ao

（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”）o

（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“&"、“尸2”、“F”或“F，”）o

（3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为No

单位:N

2三?2

3--3

丙

【答案】（1）.等效替代法⑵.F'（3）.F（4）.2.90

【详解】

（1）⑴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/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）⑷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两个箱子质量的装置图如图甲所示，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△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=0.5kg的祛码和刻度尺。

（1）在铁架台上标记一位置0,并测得该位置与光电门F之间的距离为〃。取出质量为〃z的祛

码放在A箱子中，剩余祛码全部放在B箱子中，让A从位置。由静止开始下降，则A下落到口

处的过程中，B箱与B箱中祛码的整体机械能是(填“增加”、“减少”或“守恒”)

的。

(2)测得遮光条通过光电门的时间为加，根据所测数据计算A下落到尸处的速度大小

v=,下落过程中的加速度大小a=(用d、At、〃表示)。

(3)改变加，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a,得到多组机与。的数据，作

出a-m图像如图乙所示，可得A的质量THA=kg。(取重力加速度大小g=lOm/sz,

计算结果保留三位有效数字)

【答案】⑴・增加(2).*⑶.盛研(4).2.17

【详解】

(1)[1]A下落到尸处的过程中，B箱与B箱中的祛码上升，重力势能增大，速度增大，动能增

大，所以B箱与B箱中祛码的整体机械能是增加的。

(2)⑵A下落到尸处的速度大小

d

v———

At

⑶下落过程中，*v2=2ah,解得下落过程中的加速度大小

d2

a=

2h(At)2

(3)[4]把三个物体〃却、A、B作为一个系统，根据牛顿第二定律

(THA+加)0-(RB+小。一小)9=(巾0+mA+^B)a

解得

2g,m-m-m

a=-----------------mH----A------0-----Bg

7n

mQ+mA+mBm0+7nA+B

可知图像的斜率

,_,_2g

m0+mA+mB

纵截距

m-m-m

b=3=AB0g

mQ+mA+mB

解得

mA=2.17kg

五、解答题(共18分)

14.如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在。点位置。质量m=1kg的物块A(视为

质点）以大小为=3m/s的初速度从。点右方距。点％。=0.925m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〃=0.2,弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度大小

g=10m/s2o

（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。点和O'点间的距离％1。

【答案】（1）%=4.5J；（2）=0.2m

【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

17

—Wf=0--mvg

解得

Wf=4.5J

（2）物块A从尸点出发到又回到P点的过程，根据动能定理有

/、1,

一+%0）=0一

解得

打=0.2m

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d=21cm,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p=L0xl03kg/m3,大气压强恒为po=1.0x105pa,

取重力加速度大小g=10m/s2o

（1）当封闭的空气长度Li=20cm时，洗衣缸刚好停止进水，求洗衣缸内的水面上升的高度；

（2）若注入水的温度较低，使水的热力学温度变为285K（细管中的空气柱温度也为285K）,

且注水结束时，洗衣缸和细管内的水面高度差和（1）中的相同，求此时细管内空气的长度。

恿器

乐力传

洗

衣

缸

9cm

(2)1

cm；

)51

】(1

【答案

】

【详解

，有

耳定律

由玻意

(1)

L^S

=Pi

PQLQS

解得

5

Pa

x10

1.05

Pi=

又

gh

Po+p

Pi=

解得

50cm

h=

的高度

面上升

内的水

洗衣缸

51cm

m=

20)c

21-

(50+

H=

有

态方程

气体状

由理想

(2)

s

P2L2

S_

PoLo

意知

根据题

5

Pa

10

-05x

Pi=1

p=

2

解得

19cm

L=

2

为质

B(视

一物块

4m,

so=L

长度

滑板

上，

地面

水平

粗糙

置在

A静

形滑板

L”

示，“

如图所

16.

),

极短

时间

(碰撞

碰撞

发生

与A

后B

时间