2023渭南华州区咸林中学高三上学期第二阶段考试物理试题含解析

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咸林中学2022—2023学年度第一学期第二阶段考试高三物理试题一、选择题：（每题4分，1—8题为单选，9—12题为多选）1. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B. 物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C. 物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同【答案】C【解析】【详解】A．物体做曲线运动的条件是加速度与速度方向不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，比如平抛运动，加速度恒定不变，选项A错误；B．匀速圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受的合力不一定指向圆心，选项B错误；C．当物体所受合力与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，当合力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，所受合力方向不一定与运动方向相反，也可以相同，选项C正确；D．物体运动的速度在增加，所受合力方向与运动方向不一定相同，可能所受合力方向与运动方向成锐角，选项D错误。故选C。2. A、B两车由静止开始运动，运动方向不变，运动总位移相同．A行驶的前一半时间以加速度a1做匀加速运动，后一半时间以加速度a2做匀加速运动；而B则是前一半时间以加速度a2做匀加速运动，后一半时间以加速度a1做匀加速运动．已知a1＞a2，则两车相比（   ）A. A行驶时间长，末速度大 B. B行驶时间长，未速度大C. A行驶时间长，末速度小 D. B行驶时间长，末速度小【答案】B【解析】【详解】据题意，从图像可知，在满足以上条件情况下，据图像与时间轴围成的面积大小等于位移大小，则A的位移大于B的位移，要使两者的位移相等，必须使B再运动一段时间，之后B的速度也增加了，故正确选项为B选项．3. 如图甲所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图象如图乙所示．某同学根据图象作出如下一些判断，正确的是（）A. 滑块和木板始终存在相对运动B. 滑块始终未离开木板C. 滑块的质量小于木板的质量D. 木板的长度为【答案】B【解析】【详解】A．由题意知，m在M的摩擦力作用下做匀减速直线运动，M在m的摩擦力作用下做初速度为0的匀加速直线运动，最终两者相对静止，一起运动，故A错误；B．由图示图象可知，最终滑块与木板速度相等，它们相对静止，滑块没有滑离木板，故B正确；C．由于m、M间相互作用摩擦力分别使m、M产生加速度，所以满足mam=MaM由图象知，在t1时间内匀减速运动的加速度小于匀加速运动的加速度，即am＜aM，所以可知m＞M，滑块的质量大于木板的质量，故C错误；D．两物体相对静止时，两者的位移差则木板长度大于等于，故D错误；故选B。4. 如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的 A、B 两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态．如果保持绳子 A 端、B 端在杆上的位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态，则（    ）A. 绳子的弹力变大B. 绳子的弹力不变C. 绳对挂钩弹力的合力变小D. 绳对挂钩弹力的合力不变【答案】D【解析】【详解】AB．对挂钩受力分析，如图所示，根据平衡条件，又有绳子右端的B点在杆上位置不动，将杆向左移动到虚线位置时，角度变小，故绳子拉力T变小，故AB错误；CD．绳中的拉力左右相等，两侧绳子与竖直方向的夹角均为，根据三力平衡条件可知，两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向，故C错误，D正确。故选D。5. 如图，静止在粗糙水平地面上的木箱，受到一个方向不变的斜向上的拉力F作用。这个力从零开始逐渐增大，在木箱离开地面前，关于摩擦力判断正确的是（　　）A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先逐渐增大，后又减小 D. 先逐渐减小，后又增大【答案】C【解析】【详解】设F与水平方向的夹角为α。木箱处于静止状态时，根据平衡条件，得木箱所受的静摩擦力为f=Fcosα可知F增大时f增大；当木箱运动时，根据平衡条件，得支持力N=G-Fsinα可知F增大时N减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为f=μN，N减小，则f减小，所以摩擦力先逐渐增大，后又减小，故C正确，ABD错误。故选C。6. 如图，两条拉紧的橡皮条a，b共同拉一个小球，小球静止。当剪断b瞬间小球的加速度为，若不剪断b只剪断a瞬间，小球的加速度为（）（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】设小球质量为m，原来小球静止时a、b对小球的拉力分别向上、向下，设为Fa、Fb，由平衡条件Fa=mg+Fb剪断b瞬间小球的加速度为，a拉力瞬间不变，由牛顿第二定律知Fa-mg=ma1=2m联立可得Fa=12m，Fb=2m则不剪断b只剪断a瞬间，对小球Fb+mg=ma2代入解得a2=12m/s2故选B。7. 如图所示，AOB为水平放置的光滑杆，夹角等于，杆上分别套着两个质量都是m的小环，两环由可伸缩的弹性绳连接，若在绳的中点C施以沿的角平分线水平向右的拉力F，缓慢地拉绳，待两环受力达到平衡时，绳对环的拉力T跟F的关系是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】光滑杆AOB水平放置，两环竖直方向所受重力与杆对两环的支持力各自平衡，不再分析。以两环及弹性轻绳整体为研究对象，分析水平方向整体受力情况进行分析，在水平面内，对两环都受到杆的弹力N和轻绳的拉力T，由二力平衡原理得知，N与T大小相等，方向相反，而N与杆垂直，则平衡时，轻绳的拉力必定与杆垂直，所以水平面整体的受力图如图由几何知识得到∠TOT=120°，根据对称性，由平衡条件得到T=F，选项A正确，BCD错误。故选A。8. 如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，两点高度差，忽略空气阻力，重力加速度，则球刚要落到球拍上时速度大小为（　　）A B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】由题意有，可得将球刚要落到球拍上时的速度沿水平方向和竖直方向分解，如图所示竖直分速度大小则球在B点的速度大小故A正确，BCD错误。故选A。9. 如图，图象反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，下列说法正确的是A. 5s时两车速度相等 B. 甲车的速度为C. 乙车的加速度大小为 D. 乙车的初位置在处【答案】BCD【解析】【分析】位移-时间图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示匀速直线运动，位移等于x的变化量，结合这些知识分析；【详解】A、位移-时间图象的斜率等于速度，斜率大小越大，速度大小越大，则知5s时乙车速度较大，即该时刻二者速度大小不相等，故A错误；
B、甲车做匀速直线运动，速度为：，故B正确；
C、乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则t=10s时，速度为零，将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则，根据图象有：，，解得：，，故CD正确．【点睛】对于位移时间图象，关键要抓住斜率等于速度，位移，来分析图象的物理意义，同时注意利用匀减速直线运动中的逆向思维的应用．10. 如图所示，质量为m的小物体静止于木板边缘。开始时木板水平放置，现使木板绕其另一端O沿逆时针方向缓缓转过角，在转动过程中，小物体始终相对木板静止，则这一过程中下列说法中正确的是（　　）A. 板对物体的支持力不断增大 B. 板对物体的摩擦力不断增大C. 物体对板的压力不断减小 D. 物体所受合力始终为0【答案】BCD【解析】【详解】ABC．物体受力平衡，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，沿板方向，可得静摩擦力为f=mgsinα垂直板方向，可得支持力为N=mgcosα因α变大，则f不断增大，N不断减小，物体对板的压力与支持力大小相等，方向相反，所以物体对板的压力不断减小，故A错误，BC正确；D．物体受力平衡，合力为零，故D正确。故选BCD。11. 河宽，水流速度为，船在静水中的速度是，下列说法中正确的是（　　）A. 渡河最短时间是 B. 渡河最短航程是C. 当船头与上游河岸夹角为时，渡河航程最短 D. 渡河航程最短时渡河时间为【答案】BCD【解析】【详解】A．当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则有故A错误；B．由题知，船在静水中的速度是大于流速度为，故渡河最短航程是，故B正确；C．小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，设船头与上游河岸之间的夹角为θ，沿河的分速度与水流的速度相等，则有解得即，故C正确；D．渡河航程最短对应的时间为故D正确。故选BCD。12. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）A. B的速度比A的大 B. A与B的向心加速度大小相等C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【答案】AD【解析】【详解】A．当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，AB围绕转动时的角速度相同，同时由题中可得转动时A的旋转半径小于B的旋转半径，根据，得B的速度比A的大，A正确；B．由向心加速度，可知B的加速度大于A，B错误；C．如图所示，对座椅进行受力分析可得得因为B的加速度大于A，所以B的夹角大于A的夹角，C错误；D．由图可知绳子拉力因为B的夹角大于A的夹角，所以有D正确。故选AD。二、实验题13. 某实验小组采用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系。(1)下列关于该实验的说法中正确的是________。A.平衡摩擦力时，应将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C.实验时，应先接通打点计时器，再放开小车D.在每次实验时，应使砝码和砝码盘的总质量远大于小车的质量(2)该实验小组采用正确的实验步骤后，利用打点频率为50 Hz的打点计时器，得到的其中一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出）则在该次实验中，打下D点时小车的速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）。【答案】    ①. BC##CB    ②. 0.562    ③. 1.19【解析】【详解】(1)[1]A．平衡摩擦力时，应不挂盘和盘中的砝码，只让小车拖着纸带做匀速运动，选项A错误；B．平衡摩擦力时有因此质量可以约掉，和质量无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项B正确；C．实验时，应先接通打点计时器，再放开小车，选项C正确；D．在每次实验时，应使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，选项D错误。故选BC。(2)[2]打下D点时小车速度大小[3]小车运动的加速度大小为14. 如图是物体平抛运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图像，试根据图像求出物体平抛运动的初速度大小为___________；物体运动到B点时的速度大小为___________；抛出点的横坐标为___________；纵坐标为___________。（）【答案】    ①. 2    ②.     ③.     ④. 【解析】【详解】[1][2][3][4]在竖直方向上，根据可得则初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直分速度，则有根据平行四边形定则知，B点的速度抛出点到B点的时间则抛出点到B点的水平位移故抛出点的横坐标x=20cm-40cm=-20cm抛出点到B点的竖直位移则抛出点的纵坐标y=（15-20）cm=-5cm三、计算题：15. 甲、乙两物体在同一条直线上同时同地沿同一方向运动，甲做初速度为6m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2；乙做初速度为零，加速度为1m/s2的匀加速直线运动。求：（1）甲物体能运动多远？（2）乙经多长时间追上甲？（3）乙追上甲之前两物体最大距离是多少？【答案】（1）9m；（2）；（3）6m【解析】【详解】（1）甲物体能运动的距离为（2）甲物体运动的时间为此过程中乙运动的距离为所以甲停下后再经过一段时间乙才追上甲，所以乙追上甲所经过的时间为（3）设从开始经过时间t甲、乙的速度相等，此时二者距离最大，则解得在t时间内甲、乙运动的距离分别为乙追上甲之前两物体最大距离为16. 一个底面粗糙、质量为m的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30°，如图所示．现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，绳与斜面的夹角为30°，求：(1)当劈静止时绳子拉力为多大？(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k值必须满足什么条件？【答案】(1)    (2) 【解析】【详解】（1）对小球进行受力分析，如图所示，根据平衡条件和几何关系，有：绳对小球的拉力（2）对小球和斜面整体受力分析，如图所示，根据平衡条件，可知：地面对斜面的支持力地面对斜面的摩擦力需满足，即，可得： 17. 如图所示，在倾角为的足够长的固定斜面底端，一小物块以某一初速度沿斜面上滑，一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间和下滑所用时间的大小关系满足，取，，，试求：（1）上滑加速度与下滑加速度的大小之比；（2）物块和斜面之间动摩擦因数；（3）若斜面倾角变为，并改变斜面粗糙程度，小物块受到向右的推力F，发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关，求此时加速度大小。【答案】（1）3；（2）0.375；（3）【解析】【详解】（1）物块上滑和下滑位移大小相等则有解得（2）小物块上滑时受力如图，根据牛顿第二定律有下滑时小物块受力如图，根据牛顿第二定律有联立解得（3）若斜面倾角变为，并改变斜面粗糙程度，小物块受力如图所示根据牛顿第二定律有，解得因为a与F无关，所以解得则