2022-2023学年福建省宁德市高三上学期期中区域性学业质量检测物理试题（C卷）含解析

  宁德市2022-2023学年第一学期期中高三区域性学业质量监测

物理试题（C卷）

（满分：100分时间：75分钟）

一、单项选择题：本题共4小题，第1～4题只有一项符合题目要求，每小题4分，共16分.

1. 如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可把鱼儿视为质点

B. 鱼儿摆尾加速上升出水时对水的作用力大于自身重力

C. 鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力总是等于水对鱼儿的作用力

D. 鱼儿跃出水面到达最高点时受力平衡

【答案】D

【解析】

【详解】A．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作时，鱼儿的形状与大小不能忽略，此时不可把鱼儿视为质点，A正确；

B．鱼儿摆尾加速上升出水时，加速度方向向上，则水对鱼儿的作用力大于鱼儿自身重力，B正确；

C．鱼儿摆尾击水时鱼儿对水作用力与水对鱼儿的作用力是一对相互作用力，则鱼儿摆尾击水时鱼儿对水的作用力总是等于水对鱼儿的作用力C正确；

D．鱼儿跃出水面到达最高点时受到重力作用，合外力不等于0，鱼儿受力不平衡，D错误。

故选D。

2. 如图所示，在重大节日或活动现场会燃放大型的礼花烟火。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是60m/s，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的2倍，重力加速度g取10m/s2，则礼花弹从射出到最高点所用的时间和离地面的距离分别为（　　）

A 2s  60m B. 2s  120m C. 3s  90m D. 4s  120m

【答案】A

【解析】

【详解】礼花弹受到竖直向下的重力和阻力，由牛顿第二定律有

又

得

根据

解得

利用运动学知识有

代入数据得

故选A。

3. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心等高，现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度、沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知，，下列说法正确的是（　　）

A. 初速度、大小之比为3：4

B. 若仅增大，则两球不再相碰

C. 若大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D

D. 若只抛出甲球并适当改变大小，甲球不可能垂直击中圆环BC

【答案】A

【解析】

【详解】A．甲乙两球从等高处做平抛运动恰好在C点相碰，则时间相等，水平方向有

所以

选项A正确；

B．两球相碰，则满足

若仅增大v2，显然存在t满足方程，所以两球会相碰，选项B错误；

C．若v1大小变为原来的一半，在时间不变的情况下水平位移会变为原来的一半，但由于甲球会碰到斜面，下落高度减小时间减小，所以甲球的水平位移小于原来的一半，不会落在斜面的中点，选项C错误；

D．若甲球垂直击中圆环BC，则落点时速度的反向延长线过圆心O，由几何关系有

以上方程为两个未知数两个方程可以求解v1和t，因此只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC，选项D错误。

故选A。

4. 如图所示，一粗糙斜面体静止在水平地面上，斜面体上方水平虚线处装有一光滑滑轮。轻绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面体上的物块M相连，系统处于静止状态现把滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离，系统仍处于静止状态，则在此过程中（　　）

A. 轻绳对滑轮的作用力一直减小 B. 斜面体对M的摩擦力先变小后变大

C. 斜面体对M的作用力大小一直减小 D. 地面对斜面体的摩擦力先变小后变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．系统仍处于平衡状态，绳子拉力等于N的重力，定滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离，绳子间的夹角变小，故轻绳对滑轮的作用力大小变大，A错误；

B．定滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离，绳子拉力的方向与竖直方向变小，但由于不知道摩擦力的方向，故无法判断斜面体对M的摩擦力大小变化情况，B错误；

C．由于定滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离，绳子拉力的方向与竖直方向夹角变小，绳子拉力大小不变，则绳子拉力与重力的合力减小，故斜面体对M的作用力大小一直减小，C正确；

D．对M和斜面整体分析，定滑轮沿水平虚线缓慢向右移动小段距离，绳子与竖直方向夹角变小，地面对斜面体的摩擦力

可知地面对斜面体的摩擦力变小，D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，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. 2022年6月5日，“神舟十四号”成功对接于天和核心舱径向端口，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进入核心舱，开展相关工作。己知核心舱的运行轨道距地面高度约为400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km。则（　　）

A. 核心舱的运行周期比地球同步卫星的短

B. 核心舱的线速度小于地球同步卫星的线速度

C. “神舟十四号”的在轨运行速度一定小于7.9km/s

D. 航天员漂浮在核心舱中，其处于平衡状态

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据

解得

可知轨道半径越大，运行周期越大，即核心舱的运行周期比地球同步卫星的短，A正确；

B．根据

解得

可知轨道半径越小，运行线速度越大，则核心舱的线速度大于地球同步卫星的线速度，B错误；

C．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，等于近地卫星的环绕速度，而“神舟十四号”的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，根据上述可知，“神舟十四号”的在轨运行速度一定小于7.9km/s，C正确；

D．航天员漂浮在核心舱中，其处于完全失重状态，D错误。

故选AC。

6. 如图所示，一个质量为0.2kg的垒球，以20m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为30m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，下列说法正确的是（　　）

A. 球棒对垒球平均作用力大小为1000N

B. 球棒对垒球的平均作用力大小为200N

C. 球棒对垒球做的功为50J

D. 球棒对垒球做的功为130J

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．取垒球初速度的方向为正方向，根据动量定理可得

代入数据，解得

B错误，A正确；

CD．根据动能定理可得

C正确，D错误。

故选AC。

7. 如图所示，A、B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（　　）

A. 当时，A、B都相对地面静止 B. 当时，A的加速度为

C. 无论F为何值，B的加速度不会超过 D. 当时，A相对B才开始滑动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．将两物体看做一个整体，则运动的临界条件为

解得

所以当时，、B都相对地面静止，A正确；

BCD．当A刚好相对于B滑动时，有

，

解得

，

所以有时，二者相对滑动，B的最大加速度为。当时，二者一起运动，则有

解得

故D正确，BC错误。

故选AD。

8. 如图所示，竖直固定一半径为表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心与A点等高，一质量的小物块在不另外施力的情况下，能以速度1m/s沿轨道自A点匀速率运动到B点，圆弧AP与圆弧PB长度相等，重力加速度，，下列说法正确的是（　　）

A. 在从A到P的过程中重力对小物块做功功率先增大后减小

B. 小物块经过P点时，重力的瞬时功率约为7.1W

C. 小物块在AP段和PB段摩擦力的功率之比（+1）：1

D. 运动到P点时，小物块对圆弧轨道的压力大小约为9.1N

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．在从A到P的过程中，小物块速率大小不变，速度在竖直方向的分速度越来越小，根据

可知重力对小物块做功的瞬时功率减小，故A错误；

B．小物块经过P点时，重力的瞬时功率为

故B正确；

C．由动能定理可知，小物块在AP段摩擦力所作的功

小物块在BP段摩擦力所作的功

小物块做匀速率圆周运动，AP段和PB段所用时间相等，根据

可得

故C正确；

D．在P点由牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律可知运动到P点时，小物块对圆弧轨道的压力大小约为9.1N，故D正确。

故选BCD。

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12题为实验题，13～15题为计算题考生根据要求作答

9. 如图所示为某“太阳能驱动小车”若小车在平直的路面上由静止开始沿直线加速行驶，经过一段时间速度达到最大值，若保持电动机的功率不变，小车所受阻力恒定，则这段时间内小车做_________（填“匀加速”或“变加速”）运动，小车受到的牵引力__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

【答案】    ①. 变加速    ②. 减小

【解析】

【详解】[1][2]从题意得到，太阳能驱动小车以功率不变启动，开始阶段小车所受的牵引力大于阻力，小车的速度增大，由知，牵引力减小，根据

可知加速度减小，做变加速运动。

10. 如图，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，A、B、C三球的质量均为，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断的瞬间，C球的加速度大小为_________，A、B之间杆的拉力大小________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1]细线被烧断的瞬间，对球C，由牛顿第二定律得

解得

方向沿斜面向下。

[2]以A、B、C组成的系统为研究对象，烧断细线前，A、B、C静止，处于平衡状态，合力为零，弹簧的弹力

烧断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得

则A、B的加速度

方向沿斜面向上，对球B由牛顿第二定律

解得A、B之间杆的拉力大小

11. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp=______，动能增加量ΔEk=______。

（2）用纵轴分别表示重物动能增加量ΔEk及重力势能减少量ΔEp，用横轴表示重物下落的高度h。某同学在同一坐标系中做出了ΔEk—h和ΔEp—h图像，如图丙所示。由于重物下落过程中受阻力作用，可知图线______（填“①”或“②”）表示ΔEk—h图像

【答案】    ① mghB    ②.     ③. ②

【解析】

【详解】（1）[1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量

ΔEp=mghB

[2]打B点的速度

动能增加量

（2）[3]由于重物下落过程中受阻力作用，则重物下降一定高度，减小的重力势能大于增加的动能，可知②表示ΔEk—h图像。

12. 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：

(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；

(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；

(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；

(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小________，滑块动量改变量的大小________。（用题中给出的物理量及重力加速度g表示）

【答案】    ①. 大约相等    ②. m1gt12    ③.

【解析】

【详解】(1)[1] 气垫导轨水平时，不考虑摩擦力时，滑块所受的合外力为零，此时滑块做匀速直线运动，而两个光电门的宽度都为d，根据得遮光片经过两个光电门的遮光时间相等，实际实验中，会存在摩擦力使得滑块做的运动近似为匀速直线运动，故遮光片经过两个光电门的遮光时间大约相等；

(5)[2][3] 在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小

m1gt12

由于光电门的宽度d很小，所以我们用经过光电门的平均速度代替滑块经过A、B两处的瞬时速度，故滑块经过A时的瞬时速度，滑块经过B时的瞬时速度 ，故滑块动量改变量的大小

13. 如图所示，粗糙水平面AB长为，质量的物块在水平外力作用下从A点由静止开始运动，当位移时撤除水平外力，物块最后落到C点，C点离B点水平距离，竖直距离，已知物块与水平面之间的动摩擦因数，重力加速度取10m/s2，求：

（1）物块离开B点的水平速度大小；

（2）水平外力F的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物块离开点后做平抛运动，竖直方向

水平方向

联立解得

（2）从到由动能定理可得

解得

14. 如下图甲所示，质量的物体静止在光滑的水平面上，时刻，物体受到一个变力F作用，时，撤去力F，之后某时刻物体滑上倾角为37°的粗糙斜面；已知物体从开始运动的初位置到斜面最高点的图像如图乙所示，不计空气阻力及连接处的能量损失，g取10m/s2，，，求：

（1）变力F做的功及其平均功率；

（2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功；

（3）物体返回斜面底端的速度大小.

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由题图乙知物体末的速度

根据动能定理得

解得

变力F的平均功率

（2）由图像可知，物体沿斜面上升的最大距离为

物体到达斜面底端时的速度

到达斜面最高点的速度为零，根据动能定理得

解得

（3）设物体重新到达斜面底端时的速度为，在物体从斜面底端上升到斜面最高点再返回斜面底端的过程中，根据动能定理得

解得

15. 如图所示，视为质点的运动员和滑板，总质量为，从半径为的光滑圆弧顶端A由静止滑下，到达最低点B时，滑上静止在光滑水平轨道上质量为，长度为L的小车左端，小车向右滑动kR后，与静止放置质量为的物块C发生弹性碰撞，碰撞时间极短，人始终在车上。已知滑板与小车间的动摩擦因素，重力加速度为g取10m/s2，求：

（1）滑板运动员到达B点时对轨道的压力大小；

（2）若小车和物块C碰前，滑板运动员和小车能达到同速，则滑板和小车因摩擦产生的热量Q；

（3）若小车与物块C只发生一次碰撞，求k与车长L的最小值。

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】（1）运动员从A到B由动能定理得

解得

到达B点后，受力分析得

联立解得

由牛顿第三定律可知，滑板运动员到达B点时对轨道的压力大小为

（2）若小车和物块C碰前，滑板运动员和小车能达到同速，则设共速时速度为，则取向右为正方向，由动量守恒定律得

解得

共速时，由能量守恒定律得滑板和小车因摩擦产生的热量Q为

（3））滑板运动员和小车将要碰撞C前

小车与C发生弹性碰撞，则

设滑板运动员和小车动量守恒共速时为

当

时，小车与物块C只发生一次碰撞，代入解得

解得

由能量守恒定律得

解得

对车

解得

且

解得