甘肃省武威市凉州区部分校2024届高三上学期第二次模拟考试物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省武威市凉州区部分校2024届高三上学期第二次模拟考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．在光滑的水平面上放置一质量为M的斜面，斜面上固定一竖直挡板，另有一质量为m的小球置于斜面上并被挡板挡住，如图。现对斜面施加一水平向右的拉力F作用，斜面对小球的弹力为，挡板对小球的弹力为。在F从零开始逐渐增大的过程中( )
A.和都增大
B.减小、增大
C.不变、增大
D.减小、不变
2．甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动，其图象如图所示，关于两物体的运动情况，下列说法正确的是( )
A.时，甲在乙前方
B.时，甲、乙相遇
C.时，乙的加速度方向开始改变
D.内，甲、乙平均速度相同
3．如下图所示，两木块的质量分别为和，两轻质弹簧的劲度系数分别为和，上面木块压在上面弹簧上（但不栓接），整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧。在这个过程中，下面木块移动的距离为( )
A.B.C.D.
4．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g，下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中正确的是( )
A.小车静止时，，方向沿斜杆向上
B.小车静止时，，方向垂直于斜杆向上
C.小车向右做匀速运动时，一定有，方向竖直向上
D.小车向右做匀加速运动时，一定有，方向一定沿斜杆向上
5．如图所示，质量为的足够长木板静止在光滑水平地面上，其上放一质量为的木块。时刻起，给木块施加一水平恒力F。分别用和表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是( )
A.B.
C.D.
6．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度，由此可判断( )
A.乘客处于超重状态
B.电梯可能加速下降，加速度大小为
C.电梯可能减速上升，加速度大小为
D.乘客对电梯地板的压力为625N
7．随着祖国的繁荣昌盛，体验高空跳伞项目的人越来越多。湖北荆门跳伞基地的某次跳伞过程中，飞机飞行40分钟左右到达3000米高空，人跳出后打开稳定伞，竖直下落45秒左右到达1500米高空，此时打开主伞，滑翔7分钟左右到降落区域。若人和伞的总质量，且人可以看成质点，打开稳定伞下落过程空气阻力恒定。g取，下列说法正确的是( )
A.人跳出后在打开主伞之前做自由落体运动
B.竖直下落45秒阶段受到空气阻力大约为
C.打开主伞的瞬间，速度大约是
D.打开主伞后，滑翔阶段人处于失重状态
8．如图所示，倾角为θ的足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，质量为M的木块上固定一轻直角支架，在支架末端用轻绳悬挂一质量为m的小球。由静止释放木块，木块沿斜面下滑，稳定后轻绳与竖直方向夹角为α，则木块与斜面间的动摩擦因数为( )
A.B.
C.D.
二、多选题
9．一个物体由静止开始沿一条直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律图线如图所示，和已知，则下列判断正确的是( )
A.物体在前做加速度增大的加速运动
B.物体在前做匀加速直线运动
C.物体在时间内速度增加量为
D.物体在时刻的速度为
10．如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B、C受到的摩擦力方向相同
D.B、C受到的摩擦力方向相反
11．如图所示，质量为m的木块在水平拉力F作用下向右滑行.木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，木板质量为M.则( )
A.木块受到木板的摩擦力的大小为，方向水平向左
B.木板受到地面的摩擦力的大小为，方向水平向左
C.木板受到地面的摩擦力的大小为
D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
12．如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，B和C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计。整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态。重力加速度为g。现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间( )
A.物体B的加速度大小为0
B.物体C的加速度大小为0
C.吊篮A的加速度大小为3g
D.A、C间的弹力大小为0.5mg
三、实验题
13．某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题。
(1)改变钩码个数，实验能完成的是_____；
A.
B.
C.
D.
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_____；
A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为图中_____（选填“甲”或“乙”）是正确的。
14．某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。
(1)在平衡摩擦力这步操作中，______（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
(2)已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在砝码桶的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为_____。（结果保留三位有效数字）
(3)实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如下图所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是___________。
A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所用小车的质量过大
D.所挂的砝码桶及桶内砝码的总质量过大
四、计算题
15．如图，光滑斜面上有一个重力为100N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，整个装置处于静止状态。求绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小。（）
16．如图甲所示，质量的物体置于倾角为的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间时撤去力F，物体运动时部分图象如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取.求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数及拉力F的大小；
(2)时物体的速度.
17．图所示，质量的光滑小球用细线系在质量为、倾角为的斜面体上，细线与斜面平行，斜面体与水平面间的摩擦不计，g取。试求：
(1)若用水平向右的力F拉斜面体，要使小球不离开斜面，拉力F不能超过多少？
(2)若用水平向左的力推斜面体，要使小球不沿斜面滑动，推力不能超过多少？
参考答案
1．答案：C
解析：质量为m的小球置于斜面上受到重力，斜面对小球的弹力为，挡板对小球的弹力为三个力的作用，的竖直分力等于重力，与的水平分力的合力产生水平方向加速度，随F的增大而增大，故不变、增大。
故选C。
2．答案：B
解析：A.甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇，根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示位移，可知，在时，乙的位移大于甲的位移，说明乙在甲的前方，故A错误；
B.根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移可知，在时，乙的位移等于甲的位移，说明两者相遇，故B正确；
C.速度图象的斜率表示加速度，由数学知识得知，在内，乙的加速度方向一直沿负方向，没有改变，故C错误.
D.由图可知，内，甲的位移一定大于乙的位移，而时间相等，因此甲的平均速度大于乙的平均速度，故D错误。
故选B。
3．答案：C
解析：设下面弹簧的原长为，初始时，以两木块为上面弹簧为整体，根据受力平衡可得
解得下面弹簧的压缩量为
则下面木块离地面的高度为
现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，说明上面弹簧的弹力为零，以下面木块为对象，根据受力平衡可得
解得下面弹簧的压缩量为
则下面木块离地面的高度为
故下面木块移动的距离为
故选C。
4．答案：C
解析：ABC.小车静止或向右做匀速运动时，处于平衡状态，合力为零，由平衡条件可得，斜杆对小球的作用力竖直向上，大小为，所以A、B错误，C正确；
D.若小车向右做匀加速运动，则小球所受的合力方向水平向右，由牛顿第二定律可得，
故斜杆对小球的作用力
角度关系满足
当a的取值合适时，α可以等于θ，但α与θ不一定总相等，即F的方向不一定沿斜杆向上，D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：当恒力F较小时，木块和木板保持相对静止，一起做匀加速直线运动，此时
，
当恒力F较大时，木块相对于木板向前滑动，木块的加速度大于木板的加速度，且木块比木板运动得快，由于两者受力恒定，所以分别做匀加速直线运动，此时
，
故选C。
6．答案：C
解析：A.因为乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，弹力小于小球的重力，加速度向下，则乘客处于失重状态，A错误；
BC.根据牛顿第二定律
解得，方向向下，电梯可能减速上升，C正确，B错误；
D.根据牛顿第二定律
解得，乘客对电梯地板的压力为375N，D错误。
故选C。
7．答案：B
解析：A.人跳出后打开稳定伞，做初速度为零的匀加速直线运动。在竖直下落的过程中，由
可知
选项A错误。
B.受力分析可知
解得
B项正确。
C.由可知
C项错误。
D.打开主伞后，滑翔阶段向下做减速运动，加速度向上，即处于超重状态，D项错误。故选B。
8．答案：C
解析：对小球受力分析，由牛顿第二定律，沿斜面方向
垂直斜面方向
对小球和木块整体受力分析得
结合以上三个式子解得动摩擦因数为
故选C。
9．答案：BD
解析：AB.由图可知物体在前做加速度恒为的匀加速直线运动，故A错误，B正确；
CD.图象的斜率等于速度的增量，则知物体在时刻的速度为，故C错误，D正确。故选BD。
10．答案：BC
解析：A.由于物体A处于平衡状态，所以物体A不受摩擦力作用.故选项A错误；
BCD.由共点力的平衡条件可知，物体B、C均受到沿斜面向上的摩擦力.故选项B、C正确，D错误。
11．答案：ABD
解析：A、分析木块受力知，木块受到木板的摩擦力方向水平向左，木块受到木板的摩擦力的大小为，故A正确；
BC、分析木板受力知，木板在水平方向受到物块给它滑动摩擦力的作用和地面给它静摩擦力的作用，两者平衡，所以长木板受到地面的摩擦力的大小一定是，故B正确，C错误；
D、由木板不动，可以知道，无论怎样改变F的大小，以上关系总成立，所以长木板都不可能运动，D正确；故选ABD。
12．答案：AD
解析：A.在轻绳刚断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，则物体B受力情况不变，故物体B的加速度大小为零，选项A正确；
BC.将C和A看成一个整体，根据牛顿第二定律得
（F为弹簧弹力大小，）即A、C的加速度大小均为1.5g，故B、C错误；
D.剪断轻绳的瞬间，A受到重力和C对A的作用力，对A有
得
故D正确。故选AD。
13．答案：(1)C(2)A(3)甲
解析：(1)要使结点O处于平衡状态，三根绳子的拉力的合力应为零，在力之间有夹角的情况下，应使其中一个力的大小处在另外两个力之差与之和的范围内。故选C。
(2)A.在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，A正确；
BC.OA、OB、OC三段绳子的长度和三段绳子之间的夹角不必测量，BC错误；
D.由于每个钩码质量相同，三个力的大小可以用钩码重力的倍数来表示，故不需要测出钩码的质量，D错误。
故选A。
(3)由于绳子OC段的拉力一定竖直向下，故方向一定竖直向下，可知甲图正确。故选甲。
14．答案：(1)不需要(2)2.01(3)D
解析：(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。
(2)根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔
根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3)D.当所挂的砝码桶内及桶内砖码的总质量太大时，则有木块所受的合外力
造成此现象的主要原因可能是当有砝码桶内及桶内砖码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时，木块受到的合外力小于砖码桶及桶内砖码的总重力，木块的加速度就不成线性增大，实验误差增大，则有图像的AB段明显偏离直线，故D正确；
ABC.由以上分析可知，当小车与平面轨道之间存在摩擦，平面轨道倾斜角度过大，所用小车的质量过大，都不会影响关系图，AB段明显偏离直线，故ABC错误。故选D。
15．答案：，
解析：小球受力分析如下图
由平衡条件可得
竖直方向有
水平方向有
由上式解得
，
16．答案：(1)0.5；30N(2)2m/s，方向沿斜面向下
解析：(1)根据图像知，物体做匀加速直线运动的加速度
根据牛顿第二定律得
物体做匀减速直线运动的加速度
根据牛顿第二定律得
解得，
(2)在物体运动过程中，设撤去力F后物体运动到最高点所用的时间为
由，解得
则物体从最高点开始沿斜面下滑的时间
设物体下滑的加速度为，由牛顿第二定律得，
解得
所以时物体的速度
方向沿斜面向下
17．答案：(1)120N(2)67.5N
解析：(1)小球不离开斜面体，两者加速度相同、临界条件为斜面体对小球的支持力恰好为0，对小球受力分析如图
由牛顿第二定律得
=ma
解得
对整体由牛顿第二定律得
(2)小球不沿斜面滑动，两者加速度相同，临界条件是细线对小球的拉力恰好为0，对小球受力分析如图
由牛顿第二定律得
解得
对整体由牛顿第二定律得