河北省衡水中学2023届高三物理上学期一模试卷（Word版附解析）

河北省衡水中学2023届上学期高三年级一调考试物理本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。第I卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题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。1．一质点运动的图像为如图所示的一段抛物线，则下列说法正确的是A．质点可能做匀速直线运动B．质点做加速度大小为20m/s2的匀变速直线运动C．质点做加速度先减小后增大的直线运动D．质点在0～1s内的平均速度为15m/s2．在竖直升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上。电梯静止时，体重计示数为500N，在电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计的示数为400N，则在这段时间内A．该同学处于超重状态B．该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力C．电梯的加速度方向一定竖直向下D．电梯一定向下加速运动3．如图所示，完全相同的两个直角三角形滑块放置在水平桌面上，设相接触的斜面光滑，斜面倾角，现在上作用一水平推力，恰好使一起在桌面上匀速运动，且保持相对静止。则与桌面间的动摩擦因数为A．B．C．D． 4．随着汽车在我国居民的生活中日渐普及，汽车的安全性能也在不断提高。某公司为检测某新型汽车的刹车性能，在平直公路上做刹车实验，测得刹车过程中汽车的速度与位移的关系如图所示，设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，已知时刻汽车的速度大小为40m/s，取=10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是A．刹车过程中汽车的加速度大小为6m/s2B．0～2s内汽车的平均速度大小为35m/sC．=5s时，汽车的速度大小为20m/sD．0～10s内，汽车的位移大小为140m5．如图所示为挂在架子上的双层晾衣篮的简化示意图。上、下两个篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳相连，轻绳均系在钢圈的四等分点上，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸已在图中标出，对于连接挂钩的一根绳与连接下篮的一根绳，二者拉力大小之比为A．1：1B．2：1C．5：2D．5：46．如图所示，某学校运动员正在进行原地纵跳摸高训练，以提高自已的弹跳力。某运动员原地静止站立（不起跳）摸高为1.90m，纵跳摸高训练过程中，该运动员先由静止下蹲，重心下降0.4m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.45m的高度。若将该运动员起跳的过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，已知该运动员的质量=60kg，取=10m/s2。则下列说法正确的是A．该运动员从起跳到上升至最高点的过程中一直处于超重状态B．该运动员起跳过程的加速度小于重力加速度C．该运动员离地时的速度大小为D．起跳过程中该运动员对地面的平均压力为1425N7．如图所示，木板静置于光滑水平面上，其粗糙上表面叠放半球形木块，在的最高点用水平细绳拉着一个小球，系统保持平衡。已知两球半径之比为4：1，球质量为，接触面光滑。在木板上施加一个水平外力，使三者相对静止且一起做加速直线运动，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是 A．若向左且不断变大，则之间的弹力越来越大B．若向左且不断变小，则之间的弹力恒为C．若水平向右且不断增大，则之间弹力不断减小D．若水平向右且之间细绳的拉力为零，则系统加速度大小为8．某人乘坐上海回北京的动车，某时刻动车后面追上一列动车，两动车互相追赶，如图甲所示。两动车运动的图像如图乙所示，时刻两动车车头刚好并排行驶，下列说法正确的是A．前30s两动车平均速度相等B．图乙中动车的最大速度为80.8m/sC．0～36s内，两车头相距最远为80mD．两车头在36s末再次并排行驶9．如图所示，直角支架固定在水平地面上，小球穿在竖直光滑杆上，横杆上固定一滑轮。将轻绳一端系在上，另一端跨过滑轮系在小水桶上，系统处于静止状态。现因桶底破损，里面有少许水缓慢渗漏下来。不计滑轮质量及摩擦，在小球缓慢下降的过程中A．轻绳对小球拉力的竖直分量保持不变B．竖直杆对小球的弹力保持不变C．轴对滑轮的作用力方向竖直向上D．轴对滑轮的作用力越来越小10．如图甲所示，工人用传送带运送货物，传送带倾角为30°，顺时针匀速转动，把货物从底端点运送到顶端点，其速度随时间变化的关系如图乙所示。已知货物的质量为10kg，取=10m/s2。则 A．传送带匀速转动的速度大小为1m/sB．货物与传送带间的动摩擦因数为C．两点的距离为16mD．货物由点运动到点的过程中与传送带之间发生相对滑动的距离为0.2m第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、非选择题：本题共5小题，共54分。11．（6分）如图所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置。将贴有白纸的木板竖直固定放置，三根细绳的一端共系于同一结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计和重物上，弹簧测力计的另一端挂于固定点，手持弹簧测力计拉动细绳，使结点静止于点。(1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为N。(2)实验时要读出弹簧测力计的示数，还要在白纸上记录点的位置和的。(3)下列实验要求中必要的是。（填正确答案标号）A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．多次实验时弹簧测力计始终保持水平C．多次实验时结点必须在同一点D．需要测量重物的重力 12．（8分）如图甲所示，某实验小组利用“验证牛顿第二定律”的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数，实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件均工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂，系统开始工作，物块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源的频率为50Hz，重力加速度大小为。(1)除图甲中所给的实验器材外，以下器材还必须选用的有。（填正确答案标号）A．天平B．刻度尺C．停表D．干电池(2)已读出弹簧测力计的示数为，为进一步测量动摩擦因数，下列物理量中还需测量的有。（填正确答案标号）A．木板的长度B．物块的质量C．砂桶（含细砂）的质量D．物块的运动时间(3)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示。则打下计数点2时物块的速度大小m/s；本次实验物块对应的加速度大小=m/s2。（结果保留三位有效数字）(4)改变砂桶内细砂的质量，测量出对应的物块加速度大小和弹簧测力计的示数。若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距为，斜率为，则动摩擦因数=。（用题中所给的表示） 13．（10分）如图甲所示，钢架雪车比赛运动员先在水平赛道上推着雪车由静止出发，匀加速到水平轨道的末端时，运动员快速俯卧到雪车上，沿倾角的倾斜轨道匀加速下滑到点，运动员在轨道上运动时，从开始运动到运动至点的速率的平方随运动距离的变化图像如图乙所示，雪车（含运动员）总质量为120kg，，取=10m/s2，求：(1)雪车在倾斜轨道上受到的沿斜面方向阻力大小。(2)运动员从开始运动到下滑至点所用的时间。14．（12分）如图所示，两车在同一直线上向右匀速运动，车在车前，车的速度大小=8m/s，车的速度大小=20m/s。当两车相距=28m时，车因前方突发情况紧急刹车，加速度大小=2m/s2，从此时开始计时，刹车过程可视为匀减速直线运动。(1)车追上车之前，求两车相距的最大距离。(2)求车追上车所用的时间。(3)从安全行驶的角度考虑，为避免两车相撞，在车刹车的同时，车也以某加速度开始刹车，求题设条件下车刹车的最小加速度。 15．（18分）如图甲所示，足够长的、质量=1kg的木板静止在水平面上，质量=1kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。已知木板与水平面间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取=10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力，作出铁块受到的摩擦力随力大小变化的图像如图乙所示。(1)若恒为8N，求施加后1s内铁块相对木板滑过的长度。(2)若作用力随时间变化关系图像如图丙所示，求在8s内铁块运动的位移大小。 物理参考答案一、选择题1．B【解析】图像为一段抛物线，说明质点在做匀变速直线运动，A错误；根据匀变速直线运动规律得，将题图中坐标(2s，0)、(1s，10m)分别代入，解得=20m/s、=-20m/s2，B正确；匀变速直线运动的加速度不变，C错误；质点在0～1s内的平均速度m/s=10m/s，D错误。2．C【解析】由题意知，体重计示数为400N时，该同学对体重计的压力小于重力，即该同学处于失重状态，可知电梯的加速度方向一定竖直向下，C正确，A错误；根据牛顿第三定律可知，该同学对体重计的压力与体重计对该同学的支持力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，B错误；电梯也可能减速上升，D错误。3．A【解析】整体在水平方向上受推力和滑动摩擦力作用。设的质量均为，由平衡条件得，对受力分析，受到重力、推力和垂直斜面向上的支持力，根据共点力平衡有，解得，A正确，B、C、D错误。4．B【解析】汽车做匀减速直线运动，速度与位移的关系式为，则有，代入题图中数据可得=-5m/s2，即加速度大小为5m/s2，A错误；0～2s内的平均速度等于刹车后第1s末的瞬时速度，由可知，前2s内平均速度大小为35m/s，B正确；时，汽车的速度大小15m/s，C错误；汽车刹车所用时间为，即时汽车停止运动，则由图像可知，0～10s内汽车的位移大小为160m，D错误。5．C【解析】设一个篮子的质量为，连接下篮的一根轻绳的拉力为，对下篮，根据平衡条件得，解得，设连接挂钩的一根绳子的拉力为，该绳与竖直方向夹角为，对两个篮整体，由平衡条件得，根据几何关系得0.6，联立解得，则，C正确，A、B、D错误。 6．D【解析】该运动员从起跳到上升至最高点，先加速后减速，所以是先超重后失重，A错误；设该运动员离地时的速度大小为，离地后做竖直上抛运动，根据可知，C错误；在起跳过程中，根据速度与位移公式可知，解得，B错误；对该运动员，根据牛顿第二定律可知，解得=1425N，D正确。7．B【解析】若向左，对受力分析，受重力的弹力和细绳的拉力作用，设整体的加速度为与水平方向的夹角为，如图所示，则有，已知两球半径之比为4：1，由几何关系可知，所以有，在三者相对静止的情况下，因为不变，增大或减小，之间的弹力不变，恒为，A错误，B正确；若水平向右，整体的加速度向右，对有，在三者相对静止的情况下，因为不变，增大之间弹力不变，水平细绳的拉力可能在某个时刻是零，代入数据解得此时系统的加速度，C、D错误。8．BC【解析】图像与横轴围成的面积表示位移，由题图乙可知，在前30s内动车的位移大于动车的位移，故动车的平均速度大于动车的平均速度，A错误；动车做匀加速直线运动的加速度大小，由题图乙可知，在36s时刻动车的速度最大，则有，B正确；0～36s内，当两动车的速度相等时，即在=30s时刻，两动车头相距最远，由题图乙可知两动车头最远的距离16×10m=80m，C正确；由题图乙可知0～30s内动车比动车多走的位移80m，30～36s内动车比动车多走的位移，说明在0～36s内动车比动车多走的位移 ，即两车头在36s末没有并排行驶，D错误。9．AD【解析】小球缓慢下降，处于平衡状态，对受力分析，如图所示。根据平衡条件得，解得，所以轻绳对小球拉力的竖直分量保持不变，小球下降过程中，减小，则减小，A正确，B错误；以滑轮为研究对象，由平衡条件可知轴对滑轮的作用力方向在两轻绳夹角的角平分线上，C错误；以、轻绳和滑轮整体作为研究对象，受力分析知，其受竖直向下的总重力、水平向左的竖直杆的弹力和轴对滑轮的作用力，整体处于静态平衡状态，则，由题意可知变小，由A、B选项分析可知变小，所以变小，D正确。10．ABD【解析】由题图乙可知，货物先向上做匀加速运动，再向上做匀速运动，所以传送带匀速转动的速度大小为1m/s，A正确；开始时货物的加速度m/s2=2.5m/s2，由牛顿第二定律可知，解得货物与传送带间的动摩擦因数，B正确；由题图乙可知，两点的距离，C错误；货物由点运动到点的过程中与传送带之间相对滑动的距离，D正确。二、非选择题11．(1)2.00N（1.99～2.01均可）（1分）(2)方向（2分）(3)AD（3分）【解析】(1)由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为2.00N。(2)实验时要读出的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录点的位置以及三个拉力即三条细绳的方向。 (3)弹簧测力计用来测出力的大小，所以要准确，必须在测之前校零，A正确；该题中需要验证弹簧测力计拉力的合力是否与绳的拉力（或者说的重力）等大反向，弹簧测力计不一定非要保持水平，B错误；由于两拉力的合力的效果是将重物吊起，故不需要结点位置相同，C错误；由于两弹簧测力计拉力的合力等于物体的重力，实验时应测量物体的重力，D正确。12．(1)AB（2分）(2)B（1分）(3)0.264（1分）0.497（2分）(4)（2分）【解析】(1)除图甲中所给的实验器材外，以下器材还必须选用的有刻度尺，用来测量纸带长度；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要停表，也不需要干电池；设物块的加速度为，对物块有，解得，则要测量动摩擦因数，需要用天平测量质量，A、B正确，C、D错误。(2)由(1)知，加速度可以由纸带上打出的点求出，即为进一步测量动摩擦因数，还必须要测量物块的质量，B正确。(3)打下计数点2时物块对应速度大小m/s=0.264m/s，由图乙可知，本次实验物块的加速度大小。(4)由牛顿第二定律可得，即，由题意可知，解得。13．(1)72N(2)16.7s【解析】(1)设运动员在水平轨道上的运动距离为到水平轨道末端时速率为 ，加速度为，在倾斜轨道上的运动距离为，到点时速率为，加速度为，由匀变速直线运动规律得（1分）（1分）代入数据解得在倾斜轨道上，由牛顿第二定律得（2分）解得（2分）(2)由题图乙知在水平轨道上的运动时间（1分）在倾斜轨道上的运动时间（1分）联立解得运动总时间（2分）14．(1)64m(2)16s(3)0.25m/s2【解析】(1)当两车速度相等时，相距最远，根据速度关系得（1分）代入数据解得此时，根据位移与时间的关系得（1分）（1分）解得（1分）(2)车从刹车到停止运动所用时间（1分）发生的位移（1分） 此时（1分）则可见车在车停止运动后才追上车，车停止后车的运动时间（1分）故所用总时间（1分）(3)由题意知，车不可能在车还在运动时追上车，故车刹车减速至0刚好追上车时的加速度最小，满足（2分）代入数据解得（1分）15．(1)1m(2)1.5m【解析】(1)由题图乙可知铁块与木板间的滑动摩擦力大小设铁块和木板能够不发生相对滑动的最大加速度为，对整体根据牛顿第二定律有（1分）对木板同理有（1分）解得（1分）所以若恒为8N，铁块与木板将发生相对滑动，设木板与铁块的加速度大小分别为，对木板和铁块分别根据牛顿第二定律有（1分）（1分）解得在内，木板和铁块的位移大小分别为（1分） （1分）所以施加后1s内铁块相对木板滑过的长度（1分）(2)由题图丙、题图乙可知，在0～2s内，有（1分）所以木板和铁块均静止，即0～2s内铁块的位移大小2～4s内，有（1分）此时木板和铁块将一起做匀加速直线运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有（2分）解得2～4s内铁块的位移大小为（1分）4～8s内，此时木板的加速度大小（1分）所以木板和铁块可以以共同的加速度大小做匀减速直线运动直至停止，时木板和铁块的速度大小为（1分）木板和铁块做匀减速运动的时间（1分）即木板和铁块在时停下来，4～8s内铁块的位移大小（1分）所以在8s内铁块运动的位移大小（1分）