云南省曲靖市宣威市第三中学2023-2024学年高三物理上学期开学收心考试试题（Word版附解析）

高三年级上学期开学收心测试卷物理一、单选题（每小题4分，共24分）1.国产ARJ21新支线飞机的某款机型的起飞速度为70m/s，在跑道上起飞过程的加速度为4m/s2，机场要确保该型号飞机从静止到起飞成功，跑道的长度至少为（）A.312.5mB.412.5mC.512.5mD.612.5m【答案】D【解析】【详解】飞机从静止开始运动到速度增加到起飞速度过程中的位移为故选D。2.据悉，配备自动驾驶技术的新能源汽车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时，甲、乙两车同时从同一位置出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度。随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）A.t2时刻，甲乙车相遇B.t1到t2时间内，甲车的平均速度等于乙车的平均速度C.t1到t2时间内，甲车的速度变化率先减小后增大D.t1到t2时间内，甲车做曲线运动，乙车做直线运动【答案】C【解析】【详解】A．该图像为图像，图像的交点表示两物体速度相同，并不是相遇，A错误；B．图像与坐标系所围成的面积表示物体的位移，如图所示，t1到t2时间内，甲的位移大于乙的位移，而所以甲的平均速度大于乙的平均速度，B错误； C．如图所示，在t1到t2时间内甲图像的斜率即速度变化率是先减小后增大，C正确；D．图像所描述的运动都是直线运动，D错误。故选C。3.如图所示，两根等长的绳子AB和BC在结点B吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°。现保持绳子AB与水平方向的夹角不变，将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC拉力的变化情况是(　　)A.增大B.先减小后增大C.减小D.先增大后减小【答案】B【解析】【详解】以结点B为研究对象，分析受力情况，根据三力平衡条件知绳AB的拉力TAB与绳子BC的拉力TBC的合力与重力大小相等、方向相反．作出绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向过程中多个位置力的合成图，由几何知识得，绳子BC拉力先减小后增大。故选B。4.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t变化的关系图像如图所示，物体相应的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，重力加速度取g=10m/s2，则（） A.滑动摩擦力为3NB.全过程物体发生的位移为15mC.动摩擦因数为0.2D.物体的质量为1.5kg【答案】B【解析】【详解】A．由图像可知，内物体做匀速直线运动，根据受力平衡可知，滑动摩擦力为故A错误；B．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知全过程物体发生的位移为故B正确；C．由图像可知，内物体做匀减速直线运动的加速度大小为又联立可得动摩擦因数为故C错误；D．根据解得物体的质量为故D错误故选B。 5.如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（）A.容器自由下落时，小孔向下漏水B.将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C.将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水D.将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水【答案】D【解析】【详解】无论是让容器自由下落，还是竖直上抛，水和容器都是处于完全失重状态，运动情况相同。所以不管怎样，水都不会漏下来，所以ABC错误，D正确。故选D。6.如图所示，粗糙程度处处相同、水平放置的圆盘中间有垂直于盘面且过圆盘圆心的竖直转轴，长为L的不可伸长的轻质细绳一端固定在转轴上，另一端与质量为m的小物块相连。已知重力加速度为g，细绳能承受的最大拉力为，小物块与圆盘间的最大静摩擦力为。若要保证小物块与圆盘一起绕转轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意，设圆盘转动的最大角速度为，由牛顿第二定律有 解得故选D。二、多选题（每小题4分，共24分）7.如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则：（）A.当F>时，木板便会开始运动B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是C.木板受到地面的摩擦力的大小一定是D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【答案】CD【解析】【详解】对木块受力分析可知，木块受到水平向右的拉力F和木板对木块向左的滑动摩擦力，对木板受力分析可知，水平方向受到木块向右的滑动摩擦力和地面的向左的静摩擦力，由于木板静止，故，故B错误，C正确．木板受到地面的最大静摩擦力为，由题分析可知，木块对木板的摩擦力不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，不变，则木板不可能运动，故A错误，D正确.【点睛】本题主要考查滑动摩擦力与静摩擦力，从受力分析着手，以木板为研究对象,分析受力情况,求出地面对木板的摩擦力.当改变F的大小时,分析木块对木板的摩擦力能否大于地面对木板的最大静摩擦力，判断木板能否运动.8.如图，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则（　　） A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到地面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断，若物块B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，则B与C间的摩擦力为零，A项错误；BC．将B和C看成一个整体，则B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到向左的摩擦力，B项错误、C项正确；D．将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，利用整体法判断，BC系统在水平方向不受其它外力作用，处于平衡状态，则水平面对C的摩擦力为0，D项正确。故选CD。9.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为x，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内（　　）A.小车一定向左做加速运动B.弹簧可能处于压缩状态C.小车的加速度方向向左，大小为D.弹簧的形变量为【答案】CD 【解析】【详解】AC．对小球受力分析，其受力示意图如下所示根据牛顿第二定律得得所以小车具有向左的加速度，大小为，可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，故A错误，C正确；B．分析可知，木块的加速度也水平向左，由牛顿第二定律可知，木块所受弹力水平向左，故弹簧一定处于拉伸状态，故B错误；D．由得弹簧的形变量为故D正确。故选CD。【点睛】木块、小球与车的加速度相同，先以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求得加速度；根据加速度方向，分析小车可能的运动情况；加速度在水平方向，可能做加速运动，也可能做减速运动。对木块研究：根据牛顿第二定律判断弹簧是否处于拉伸状态，求出弹簧的伸长。10.如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（　　）A.P的加速度大小的最大值为 B.Q的加速度大小的最大值为C.P的位移大小一定大于Q的位移大小D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小【答案】AD【解析】【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为解得此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时解得故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误；C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误；D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为解得 撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。故选AD。11.如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是(　　)A.甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力B.乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力C.丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力D.丁图中，轨道车过最高点的最小速度为【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．在甲图中，当速度比较小时，根据牛顿第二定律得mg-N=m即座椅给人施加向上的力，当速度比较大时，根据牛顿第二定律得mg+F=m即座椅给人施加向下的力，故A错误； B．在乙图中，因为合力指向圆心，重力竖直向下，所以安全带给人一定是向上的力，故B正确；C．在丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，合力方向向上，重力竖直向下，则座椅给人的作用力一定竖直向上，故C正确；D．在丁图中，由于轨道车有安全锁，可知轨道车在最高点的最小速度为零。故D错误。故选BC点睛：解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，知道圆周运动靠径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解．12.“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为r，速度大小为v。已知月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是（　　）A.月球平均密度为B.月球平均密度为C.月球表面重力加速度为D.月球表面重力加速度为【答案】BD【解析】【详解】AB．由万有引力提供向心力，可得解得月球体积，所以月球平均密度为故A错误，B正确；CD．在月球表面，有可解得月球表面重力加速度为 故C错误，D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共14分）13.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________。（2）本实验采用的科学方法是___________。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮筋的细绳长一些，实验效果较好B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行C．橡皮筋弹性要好，拉结点到达O点时，拉力要适当大些，且拉力和的夹角越大越好D．在同一次实验中O点的位置不能变E．OB及OC细绳不可以用弹性绳代替其中正确的是___________（填入相应的字母）。【答案】①.F′②.B③.ABD【解析】【详解】（1）图乙中的F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实验值，则两力中，方向一定沿AO方向的是F′。（2）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。（3）A．拉橡皮筋的细绳长一些，可以减小在记录力的方向时产生的误差，实验效果较好，选项A正确；B．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行，选项B正确； C．橡皮筋弹性要好，拉结点到达O点时，拉力要大小适当，拉力和夹角大小适当，并非越大越好，选项C错误；D．在同一次实验中O点的位置不能变，以保证等效性，选项D正确；E．OB及OC细绳可以用弹性绳代替，选项E错误。故选ABD。14.某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它们同时打开或关闭.实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码，再接通电源使打点计时器开始工作，打点稳定后，甲将两辆小车同时释放.在小车撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带，通过分析处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验。请回答以下问题：（1）如下图所示为小车A后面的纸带，纸带上的0、1、2、3、4、5、6为每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图中标注，单位为cm.打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车A的加速度a1＝________m/s2(保留两位有效数字).同样测出车B的加速度a2，若近似等于________，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与其受到的合外力成正比.（2）丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2，也能完成实验探究.他的验证方法是________；（3）下列操作中，对减少实验误差有益的是________； A.换用质量大一些钩码B.换用质量大一些的小车C.平衡小车运动受到的摩擦力时，将细线与小车连接起来【答案】①.0.48②.1∶2③.比较x1∶x2是否近似等于1∶2④.A【解析】【详解】(1)[1]每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的时间间隔根据小车A的加速度[2]由图1所示实验装置可知，小车A受到的拉力为小车B受到拉力的，两车的质量m相等，两车的加速度之比(2)[3]两小车都做初速度为零的匀加速直线运动，它们的运动时间t相等，它们的位移之比如果也可以说明质量一定的情况下，物体的加速度与其质量成正比。[4]A．换用质量大一些的钩码，可以减小实验的相对阻力，对减少实验误差有益，故正确；B．换用质量大一些的小车，增大阻力，加大误差，故B错误；C．平衡小车运动受到的摩擦力时，只让小车拖着纸带走，不能将细线与小车连接起来，故C错误。故选A。四、解答题（共38分）15.2022年9月17日，“神舟十四号”航天员乘组圆满完成第二次出舱任务。若“天宫一号”空间站绕地 球做匀速圆周运动，宇航员观察到安装在“天宫一号”的太阳能电池板每经过时间内的充电后，会在接下来的时间内停止充电。已知电池板只要受到太阳光的照射就会正常的充电，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，求：（1）空间站的运动周期；（2）空间站离地高度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题意可知周期（2）根据万有引力提供向心力可知由贴近地球表面做圆周运动的万有引力提供向心力可知离地高度解得16.5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相当于有了“千里眼”的感知能力，同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小v1=8m/s，B车的速度大小v2=20m/s，如图所示。当A、B两车相距x0=20m时，B车因前方突发情况紧急刹车，已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，从此时开始计时，求：（1）A车追上B车之前，两者相距的最远距离；（2）A车追上B车所用的时间t。 【答案】（1）56m；（2）15s【解析】【详解】（1）当辆车速度相等时，两者的距离最大，设经过时间t1两者速度相等，则有得在t1时间内A车位移为B车位移为则此最远的距离为（2）设经过时间t2B车停下来，则有得此过程中A车和B的位移分别为此时说明A车还没追上B车，设再经过时间t3才追上，则有得所以追上所用的时间为 17.如图所示，物块的质量，细绳一端与物块相连，另一端绕过光滑的轻质定滑轮，当质量为的人用的力竖直向下拉绳子时，滑轮左侧细绳与水平方向的夹角为，地面与物块间的动摩擦因数为，物块静止不动．（已知，，g取），求：（1）地面对人的支持力大小；（2）地面对物块的弹力大小和摩擦力大小。【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）人受重力、拉力和支持力，根据平衡条件，有得（2）物体受力如图设地面对物体的弹力大小为N，地面对物体的摩擦力大小为f，由共点力平衡条件有，竖直方向上有代入数据得水平方向上有 18.如图所示，在倾角为θ的斜面顶端以初速度v0水平抛出一小球，经一段时间后小球又落在斜面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g。问：（1）小球做平抛运动时间是多少？（2）小球抛出后经多长时间到斜面的距离最大？（3）小球抛出后到斜面的最大距离是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有又联立解得小球做平抛运动的时间为（2）当小球的速度与斜面平行时，小球到斜面的距离最大，此时有又联立解得 （3）将小球的运动分解为垂直斜面和沿斜面两个分运动，则在垂直斜面方向上向上做匀减速直线运动，初速度大小为，加速度大小为，则小球抛出后到斜面的最大距离为