重庆市七校2023-2024学年高三物理上学期开学考试试题（Word版附解析）

2023—2024学年度高三开学七校联考物理试题本试卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。3．答非选择题时，必须使用0．5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。4．考试结束后，将答题卷交回。第I卷（选择题共43分）一、选择题（第1~7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，每小题5分，共43分）1.贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（）A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点C.一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移【答案】B【解析】【详解】A．研究“圆月弯刀”的踢球技法时，足球的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；B．研究足球的飞行轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，故可以将足球看作质点，故B正确；C．目测最大球速超过120km/h”，这里的球速是指瞬时速度，故C错误；D．该足球的飞行轨迹长度就是它的路程，故D错误。故选B。2.某同学用图像研究无人机在竖直方向上的运动情况如图所示，图像中只有ab段和cd段为直线，其直线方程分别是，下列关于无人机运动的分析正确的是（　　） A.无人机在ab段的速度为5m/sB.无人机在bc段加速度方向先向上后向下C.无人机在bc段的速度变化量为2m/sD.无人机在cd段处于悬停状态【答案】A【解析】【详解】A．无人机在ab段位移时间图像为直线，说明无人机做匀速运动，根据其直线方程的斜率为其速度，可知无人机在ab段的速度为5m/s，故选项A正确；B．无人机在bc段斜率先正后负，所以速度先向上越来越小，即先向上减速运动，加速度向下，后向下斜率越来越大，即向下的速度越来越大，故加速向下，所以加速度一直向下，故选项B错误；C．无人机在bc段的速度变化量为故选项C错误；D．无人机在cd段处于匀速下降阶段，故选项D错误。故选A。3.2023年7月21日在福冈游泳世锦赛跳水女子三米板决赛中，中国选手陈艺文、昌雅妮包揽该项目冠亚军。如图所示，运动员陈艺文静止站立在三米板上，下列选项中正确的是（）A.运动员受三个力的作用B.跳板发生凸起形变对运动员产生向上的弹力C.运动员受重力和弹力作用，二力平衡 D.由于运动员处于静止状态，因此无摩擦力【答案】A【解析】【详解】ACD．陈艺文静止站立在三米板上，受重力和支持力以及摩擦力作用，因为此时支持力垂直跳板，并非竖直向上，所以受三个力作用，故A正确CD错误；B．跳板发生凹陷形变对运动员产生向上的弹力，故B错误；故选A。4.某平衡术爱好者在水平桌面上，将两根筷子在竖直平面内搭建起一个顶角为的三角形，且在其顶端可放置一个水杯而保持静止。若每根筷子中的弹力均为F，则水杯的重力可表示为（）AB.C.D.【答案】D【解析】【详解】水杯受重力、筷子的支持力作用，根据力的合成水杯的重力可表示为故选D。5.如图1所示为质点a和b做直线运动的位移—时间图像，图2为质点c和d做直线运动的速度—时间图像，由图可知（）A.和时刻a、b两质点相遇，c、d两质点也相遇B.到时间内，b和d两个质点的运动方向发生改变C.到时间内，a质点的平均速度大于b质点的平均速度D.到时间内，存在一个c、d两质点加速度相等的时刻【答案】D【解析】 【详解】A．和时刻a、b两质点相遇，速度—时间图像的面积表示位移，若时刻，c、d两质点相遇，时间内，c质点的位移比d质点的位移大，可知时刻，c、d两质点不相遇，故A错误；B．位移—时间图像的斜率表示速度，可知到时间内，b质点的运动方向发生改变，d质点的运动方向未发生改变，故B错误；C．到时间内，a、b两质点的位移相等，运动时间相等，故a质点的平均速度等于b质点的平均速度，故C错误；D．速度—时间图像的斜率表示加速度，到时间内，由图可知存在一个c、d两质点加速度相等的时刻，故D正确。故选D。6.将一小球A自塔顶静止释放，A下落5m时，小球B自塔底以10m/s的速度竖直向上抛出，最终两小球同时落地，不计空气阻力，重力加速度。以下说法不正确的是（）A.小球B到达最高点时，小球A离地高度20mB.塔顶到地面高度45mC.小球B到达最高点时A、B相距20mD.小球A落地瞬间的速度大小为30m/s【答案】A【解析】【详解】D．小球B到达最高点时所用的时间为根据对称原则，小球B落地时间；小球A下落5m时，所用的时间为那么可知小球A下落所用的时间为则可得小球A落地瞬间的速度大小为故D正确； B．塔顶到地面高度，即小球A下落的高度为故B正确；A．小球B到达最高点时，小球A离地高度为故A错误；C．小球B到达最高点的高度为小球B到达最高点时，A、B相距故C正确。本题选不正确的，故选A。7.小李发现小区的消防通道被一质量为m的石墩挡住了，为了移开石墩小李找来一根结实的绳子，将绳的一端系在石墩上，双手紧握绳的另一端用力斜向上拖拽石墩。设绳子与水平方向的夹角为，小李对绳施加的最大拉力为，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）A.无论取何值，小李都不可能拖动石墩B.小李能拖动石墩，且当时最省力C.小李能拖动石墩，且当时最省力D.小李能拖动石墩，且当时最省力【答案】C【解析】 【详解】对石墩进行受力分析如图所示解得即可解得，当时，F最小为0.5mg，故小李能拖动石墩，且当时最省力。故选C。8.已知力F的一个分力与F成角，大小未知；另一个分力的大小为，方向未知。则的大小可能是（　　）A.B.C.D.【答案】AD【解析】【详解】合力和两个分力恰好组成一个矢量三角形，由余弦定理可得带入数据解得或故选AD。 9.如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是（）A.先变小后变大B.不变C.先变大后变小D.逐渐变大【答案】BD【解析】【详解】对点P受力分析，如图根据平衡条件，合力为零，△AOP与图中矢量（力）三角形相似，故有由图看出，OP、AO不变，则杆的支持力不变，AP变大，则绳子拉力变大；故选BD。10.兴趣小组设计了一种闯关娱乐设施，其原理如图所示，在斜面顶端有一滑块A被电磁铁吸住，斜面底端有触发开关和弹射装置，弹射装置可将小球B以大小为（可调节）的初速度沿斜面向上弹出。打开开关，小球B和滑块A将同时释放，若滑块A和小球B在斜面上运动的过程中不发生碰撞则闯关成功，反之闯关失败。已知斜面长度为11m，滑块A沿斜面下滑的加速度大小为，小球B沿斜面上滑和下滑的的加速度大小分别为、。若某次小球B被弹射出去的初速度 ，则以下说法正确的是（）A.在小球B下滑的过程中，滑块A和小球B将发生碰撞，闯关失败B.本次闯关能成功，且当小球B回到斜面底端时滑块A距离斜面底端2mC.本次闯关能成功，且A、B间的距离先减小再增大，最小值为1mD.小球B沿斜面向上滑动的最大距离为8m，此时滑块A的速度大小为1m/s。【答案】BCD【解析】【详解】ACD．设小球B上滑过程中速度减为零所用的时间为，位移为，此事件内滑块A的位移为，则有由此可得，此刻A、B相距此时A的速度大小为此后B将沿斜面向下做匀加速运动，设此后再经过时间两者速度相等，则有解得设在此时间内A的位移为，B的位移为，则有， 可得由此可知，在小球B下滑的过程中，滑块A和小球B不会发生碰撞，闯关成功，且此时二者距离有最小值故A错误，CD正确；B．根据以上分析可知，小球B上滑的最大距离为8m，设其在最大距离处运动到斜面底端的时间为，则有解得则可知从小球抛出到回到斜面底端的过程中，滑块A运动的时间为该过程中滑块A的位移大小为此时A距斜面底端的距离为故B正确。故选BCD。第II卷（非选择题共57分）二、实验题（本题共2小题，第11小题6分，第12小题9分，共15分）11.某学习小组用如图1所示的装置研究小车匀变速直线运动。金属导轨与水平面成某一角度，光电门固定在导轨的B位置，挡光片安装在小车的车头位置，每次实验时车头都从导轨的A位置由静止释放。 （1）若挡光片的宽度为d，光电门测得挡光时间为，则车头到达B位置时的速度________（2）某同学认为挡光片的宽度较大，所测速度的误差也较大。他提出可以采用不同宽度的挡光片进行试验，记录挡光片的宽度和对应的挡光时间，作出图像如图2所示。则车头到达B位置时的速度________m/s，小车下滑的加速度________。（结果均保留3位有效数字）【答案】①.②.2.65③.3.86~4.00【解析】【详解】（1）[1]光电门测速原理是用平均速度代替瞬时速度，因此可知车头到达B位置时的速度（2）[2][3]根据匀变速直线运动的规律有变式可得 则可知图像与纵轴的截距表示初速度的大小，而根据斜率可求得加速度大小，根据图像可得，解得12.某实验小组验证力的平行四边形定则。实验步骤如下：①将弹簧秤固定在贴有白纸的水平木板上②如图1所示，将环形橡皮筋的一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔笔尖水平向下拉，当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置O、；当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置、。测得的长度；测得的长度③在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图2所示。用两圆珠笔笔尖成适当角度水平拉动橡皮筋的两端，将秤钩的下端拉到记录的O点，两笔尖的位置标记为A、B，所有测量均在橡皮筋的弹性限度内。请完成下列问题：（1）橡皮筋的劲度系数________N/m （2）测得OA的长度，测得OB的长度则的大小为________N（3）根据给出的标度，在图3中通过力的图示________求出和的合力________N（结果保留3位有效数字）（4）通过比较F和________的大小和方向，就可得出实验结论。【答案】①.50②.③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]根据解得（2）[2]根据，解得（3）[3][4]根据给出的标度，作出和的合力F的图示如图 合力22N（4）[4]根据力的合成两次作用效果相同可知，通过比较F和的大小和方向，就可得出实验结论。三、计算题（本题共3小题，共42分）13.在工业生产中，机器人每天要完成大量繁重的抓取放置任务。某次抓取任务可简化为如图所示，机器人抓取质量为m的物体A以恒定的加速度a自水平地面从静止开始斜向上运动，其方向与地面的夹角为，在物体上升到离地面高度为H的过程中求：（1）提升高度为H时物体的速度；（2）提升高度为H的过程所经历的时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据匀变速直线运动速度位移公式可得解得（2）根据 解得该过程所经历的时间为14.用三根细线a、b、c将重力为2G的小球1和重力为G的小球2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平。求：（1）细线a、c的张力大小、；（2）细线b的张力大小以及细线b与竖直方向的夹角。【答案】（1），；（2），【解析】【详解】（1）取小球1和2为整体做受力分析，可得联立解得（2）对小球2受力分析，根据平衡条件可得联立解得15.今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上，发现前方正亮着红灯。为 了获得良好的乘车体验，小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速，当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为，两车间隔均为，每个司机的反应时间均为。为了安全，前车启动后当两车间隔为时，后车作出反应，然后以的加速度匀加速启动，若遇紧急情况可以的加速度刹车。（1）若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为，第二个内的位移为，则开始匀减速刹车的加速度a为多少？（2）当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动？（3）绿灯的时间间隔为，不考虑黄灯时间；通过计算小明所在的车能否通过信号灯？若不能，则小明车前面还有多少辆车？【答案】（1）；（2）；（3）不能，1辆【解析】【详解】（1）第一个内的中间时刻速度为第二个内的中间时刻速度为则有解得第二个末的速度为故开始匀减速刹车的加速度为。（2）根据解得 则当绿灯亮起时，小明所在的车可启动经过的时间为解得（3）根据解得小明所在的车在绿灯熄灭时通过的位移为可知小明所在的车不能通过信号灯；假设经时间第8辆车刚启动，则有解得第8辆车能通过信号灯；