江西省吉安市第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题

吉安一中2023—2024学年度上学期开学考试

高三物理试卷

命题人：        审题人：       备课组长：   

一、单选题（每题4分，共44分。）

1．如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为

A．，     B．，

C．，     D．，

  第1题图      第2题图     第3题图

2．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C、M三点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点，B点在y轴上且在A点上方，O′为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点。如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC的大小关系是

A．tA<tC<tB        

B．tA=tC<tB   

C．tA=tC=tB

D．由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系

3．如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则

A．两球同时落地

B．相遇时两球速度大小相等

C．从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量

D．相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等

4．一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为，运动时间为，绘制的图像如图所示，则物块在前6 s内的位移为

A．25 m    B．30 m    C．48 m    D．50 m

5．某汽车正在水平路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车。从刹车开始计时，汽车在第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m，则下列说法正确的是

A．汽车在0.6s末速度为8.0m/s    B．汽车在2.5s末速度为0.5m/s

C．汽车在第2s内的位移为4m    D．汽车的加速度大小为3.75m/s2

6．质量分别为和m的A、B两种物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受摩擦力的作用减速到停止，其图像如图所示，则

A．、大小之比为     

B．、对A、B做功之比为

C．A、B受到的摩擦力大小之比为  

D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为

7．达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是

A．  B．   C．   D．  

二、多选题（每题4分，共16分。）

8．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知

A．到的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态

B．人的重力可由点读出，约为

C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点

D．人上升的最大高度约为

9．某机械装置可以用于提升重物的高度，其结构如图所示。薄板OA可绕固定于竖直墙壁的转轴O自由转动，底面半径为R的圆柱形重物M置于薄板与墙壁间，现将薄板从水平位置以角速度逆时针匀速转动，使重物沿着墙壁上升，设OA与墙壁的夹角为θ。则

A．重物加速上升

B．重物减速上升

C．重物垂直于板方向的分速度为

D．重物垂直于板方向的分速度为

第9题图      第10题图     第11题图

10．倾斜角度为θ的斜面上有 m1和m2两个物体， 与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。两物体间用一根原长为 L0的与斜面平行的轻质弹簧连接， 当整体沿斜面匀速下滑时弹簧长度为L，如图所示。则以下说法正确的是

   A．L可能大于L0       B．μ1一定大于μ2

C．μ1可能小于μ2       D．弹簧弹力可能为零

11．如图所示，木板置于光滑水平面上，倾角的光滑斜劈放在木板上，一平行于斜面的轻绳上端系在斜劈上，另一端拴接一小球，木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板间动摩擦因数为μ，系统处于静止状态。现对木板施加一水平向右拉力F，若，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．若、时，木板相对斜劈向右运动

B．若，不论F多大，小球与斜面间总有弹力

C．若、时，小球加速度大小为

D．若、时，小球与斜面间无弹力

三、实验题（每空2分，共12分。）

12．（6分）某同学在家中利用一个挂钟表盘探究“力的平行四边形定则”。

实验器材有橡皮筋、重6N的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。实验步骤如下：

①在轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长6.0cm。

②如图1所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0cm，将此时拉橡皮筋的力记为F。该同学取弹簧伸长2cm为单位力长度，在表盘上过O点作出了力F的图示。

③如图2所示，再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2cm，将弹簧的拉力记为，铁块的拉力记为。

请回答下列问题：

（1）弹簧的劲度系数为           N/m。（计算结果取两位有效数字）

（2）实验中两次拉橡皮筋时都使其下端到达O点的目的是           。

A．让橡皮筋伸长适当长度

B．防止超过橡皮筋的弹性限度

C．保证两次拉橡皮筋的力效果相同

（3）该同学在图2中画出和的力的图示，如图3所示。

（4）随后该同学分析实验数据，在表盘上，以、两力为邻边作出平行四边形，如图3所示，若其对角线对应的力与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则，其中           是、两力的合力的理论值。

13．（6分）如图甲所示，某实验小组利用该装置“探究小车加速度和力的关系”，小车的质量（包含滑轮）为M。不计绳与滑轮间的摩擦。

（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是              。

A．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力

B．每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新平衡摩擦力

C．应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源

D．实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到点间的距离，已知所用电源的频率为，则小车的加速度大小           （保留两位有效数字）。

（3）改变沙桶内沙子的质展，多次实验，以力传感器的示数为横轴、小车对应的加速度为纵轴，作出的图像如图丙所示，可知小车的质量           （保留两位有效数字）。

四、解答题（共44分）

14．（14分）在某十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=6m，若汽车启动时均以a=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v=10m/s后做匀速运动，该路口亮绿灯的时间t=30.0s，而且有按倒计时显示时间的显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：

（1）若绿灯亮起瞬间，所有司机同时启动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？

（2）事实上，由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时启动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后启动汽车，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.7s启动汽车，则在该情况下，有多少辆车能通过路口？

15．（15分）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

（1）小物块到达D点的速度大小；

（2）B和D两点的高度差；

（3）小物块在A点的初速度大小。

16．（15分）如图所示，传送带的倾角，从A到B长度为，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知，，，求：

（1）煤块从A到B的时间；

（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；

（3）若传送带逆时针转动的速度可以调节，煤块从A点到达B点的最短时间是多少？

吉安一中2023—2024学年度上学期开学考试

高三物理参考答案

一、选择题（每题4分，共44分。）

二、实验题（每空2分，共12分。）

12．（每空2分，共6分）

（1） （2分）    （2）C （2分）    （4）（2分）

13．（每空2分，共6分）

（1）A （2分）     （2）0.93（2分）     （3）1.0（2分）

三、解答题（共44分）

14．（14分）

（1）47辆；（7分）   

（2）22辆（7分）

【详解】（1）汽车加速时间     

30.0s时间汽车能行驶的位移为   

能通过路口汽车个数       

根据题意可知有47辆汽车通过路口。

（2）设能通过k辆汽车，则第k辆汽车能通过路口要满足

数据代入后解得      

所以能通过22辆汽车。

15．（15分）

（1）；（5分） 

（2）0；（5分）

（3）（5分）

【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有

  解得    

（2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有

  小物块从C到D的过程中，根据动能定理有

则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有

  联立解得  ，HBD = 0

（3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有

   S = π∙2R   解得  

16．（15分）

（1）；（5分）

（2）；（5分）

（3）（5分）

【详解】（1）开始阶段，由牛顿第二定律得  

解得         

煤块加速至传送带速度相等时需要的时间为    

煤块发生的位移为     

所以煤块加速到时仍未到达B点，此后摩擦力方向改变；第二阶段有

   解得  

设第二阶段煤块滑动到B点的时间为，则   

解得              

则煤块从A到B的时间         

（2）第一阶段煤块的速度小于传送带速度，煤块相对传送带向上移动，煤块与传送带的相对位移大小为      

故煤块相对于传送带上移；

第二阶段煤块的速度大于传送带速度，煤块相对传送带向下移动，煤块相对于传送带的位移大小为          

即煤块相对传送带下移，故传送带表面留下黑色炭迹的长度为

（3）若增加传送带的速度，煤块一直以加速度做匀加速运动时，从A运动到B的时间最短，则有      可得