河北省石家庄市部分学校2024届高三上学期一调考试物理试卷(含答案)

这是一份河北省石家庄市部分学校2024届高三上学期一调考试物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．质量为m的人站在电梯内，电梯从1楼上升到40楼，此过程中电梯速度v随时间t变化的图像如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.时间内电梯对人的支持力小于
B.时间内人处于超重状态
C.时间内人处于超重状态
D.时间内电梯对人的支持力不断增大
2．如图所示，两个完全相同质量均为m的橡皮擦a、b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与竖直转轴（图中点未画出）的距离为l，b与竖直转轴的距离为，橡皮擦与圆盘的最大静摩擦力为橡皮擦所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法中正确的是( )
A.a、b所受摩擦力大小始终相等
B.a一定比b先开始滑动
C.是b开始滑动的临界角速度
D.当时，a所受摩擦力的大小为
3．洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有人民子弟兵的身影。如图所示，水流速度大小恒为v，A处下游的C处有个半径为r的漩涡，其与河岸相切于B点，A、B两点的距离为。若消防武警驾驶冲锋舟把被困群众从A处沿直线避开漩涡送到对岸，冲锋舟在静水中最小速度值为( )
A.B.C.D.
4．如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率匀速向右运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小为( )
A.B.C.D.
5．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，手拿一根长为R的悬线的一端，另一端系一个质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道的最高点，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.小球运动到最高点时，小球的速度为零
B.当小球运动到a点时，人受到台秤给其向左的静摩擦力
C.小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同
D.小球从最高点运动到最低点的过程中，台秤的示数增大，人处于超重状态
6．城市中许多停车场出入口都设立了智能道闸，有车辆出入时能实现自动抬杆，其简化模型如图所示。初始时闸门处于静止状态，当有车辆靠近时，M点即绕O点做匀速圆周运动，运动过程中M、N始终保持在同一高度，段和段的杆长相同，匀速抬杆的过程中，下列说法正确的是( )
A.M点的加速度不变B.M、N点的加速度相等
C.N点在竖直方向做匀速运动D.M、N点的速度大小不相等
二、多选题
7．如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面连接，另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件向右运动受到的摩擦力随位移x变化的关系如图乙所示，、为已知量，则下列说法错误的是（工件与传送带间的动摩擦因数处处相等）( )
A.工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动
B.工件向右运动后与弹簧分离
C.弹簧的劲度系数为
D.整个运动过程中摩擦力对工件做功为
8．如图所示，用力F拉着三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力F不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力和的变化情况是( )
A.增大B.增大C.减小D.减小
9．某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是( )
A.机动车的加速度越来越小
B.机动车的位移与时间的函数关系
C.机动车的加速度大小为
D.机动车在前内的位移是
10．如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A，质量均为的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置（弹性限度以内）后由静止释放A、B，同时给物体B施加水平向右的力F使之做匀加速直线运动，F与作用时间t的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A.A、B分离时，弹簧刚好为原长状态
B.A、B分离时，B的加速度大小为
C.A、B分离时，A的速度大小为
D.开始有F作用时，弹簧的压缩量为
三、计算题
11．如图所示，传送带左右两端距离，沿逆时针方向以恒定速率v转动。传送带的上表面距水平地面的高度，质量为的物块B以初速度从光滑水平面的O点斜向上抛出，O点距传送带右端的水平距离为，恰好无碰撞地滑上水平传送带。物块B与传送带间的动摩擦因数为，物块B可视为质点，取。
（1）求物块B抛出时初速度的大小。
（2）若传送带的速率，求物块B在传送带上运动的时间t。
12．现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图所示。不计空气阻力，取。
（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点小球至少需要获得多大的水平速度？
（2）在小球以的速度水平抛出的瞬间，绳中的拉力为多大？
（3）小球以的速度水平抛出，求绳再次伸直时所经历的时间。
13．如图甲所示，质量的木板A静置于水平面上，质量的小滑块B静置于A的右端，现给A一水平向右的初速度，B在相对于A的运动过程中恰好没有滑落，已知A、B间的动摩擦因数，A与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。
（1）求A刚获得初速度时、B加速度的大小。
（2）求A的长度。
（3）若在A获得初速度的同时，B受到水平向右的恒力，如图乙所示，求B从开始运动到从A上滑落所需的时间（结果可以用根号表示）。
四、实验题
14．在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力（取）。
（1）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是__________。（结果保留3位有效数字）
（2）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车与桌面的滑动摩擦力__________N。（结果保留2位有效数字）
（3）小明同学不断增加沙的质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为__________。（结果保留2位有效数字）
15．小明学完平抛运动后，尝试利用平抛运动的知识测量家里的弹射器射出弹丸的速度。小明准备了白纸、米尺、复写纸、支架等材料。实验时，先将白纸和复写纸固定在墙上，并用支架将弹射器固定好，装置如图甲所示。接着压缩弹射器朝墙壁发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸，在白纸上留下落点位置。随后将弹射器沿垂直于墙面方向远离墙壁移动，每次移动的距离为0.2m。通过几次重复实验，挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。已知重力加速度。
（1）下列实验步骤必要的是______。
A.在安装时，必须确保弹射器水平放置
B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸
C.每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸
D.第一次实验时，需要测量弹射器开口到墙壁的距离
（2）根据测量的数据，可知弹丸离开弹射器的速度大小为______m/s，弹丸打到C点时的速度大小为______m/s。（所有计算结果均保留两位有效数字）
参考答案
1．答案：D
解析：由图可知，时间内电梯向上加速运动，具有向上的加速度，电梯里的人处于超重状态，电梯对人的支持力大于，A错误；由图可知，时间内电梯做匀速运动，电梯里的人处于平衡状态，B错误；由图可知，时间内电梯向上做减速运动，具有向下的加速度，电梯里的人处于失重状态，C错误；图像的斜率绝对值表示加速度大小，由图可知，时间内加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律有，解得，所以电梯对人的支持力不断增大，D正确。
2．答案：C
解析：橡皮擦产生相对滑动前，角速度相等，由静摩擦力提供向心力，则有，由于b的轨道半径大，所以产生相对滑动前b的静摩擦力大，A错误；两个橡皮擦的最大静摩擦力相等，橡皮擦随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知橡皮擦所受的静摩擦力为，因质量m和角速度ω相等，则有静摩擦力与轨道半径r成正比，所以受的静摩擦力大于a受的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时，b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，B错误；对橡皮擦b，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有，解得b开始滑动的临界角速度，C正确；对橡皮擦a，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有，解得，因为，即当角速度时，橡皮擦a没有达到开始滑动的临界角速度，所以橡皮擦a所受到的静摩擦力小于，D错误。
3．答案：A
解析：如图所示，当冲锋舟在静水中的速度与其在河流中的速度垂直时，冲锋舟在静水中的速度最小，有，由几何关系知，则，A正确。
4．答案：B
解析：将B的速度分解，如图所示，则有，，解得，A、C、D错误，B正确。
5．答案：C
解析：小球恰好能通过圆轨道最高点，有，得，A错误；当小球运动到a点时，细绳对人的拉力向左，则人受到台秤给其向右的静摩擦力，错误；小球在三个位置，竖直方向的加速度均为g，台秤的示数相同，C正确；小球运动到最高点时，细线拉力为零，台秤的示数为；当小球处于如图所示状态时，设其速度为，由牛顿第二定律有，由最高点到该位置，由机械能守恒定律得，解得悬线拉力为，其分力为，当，即时，台秤的最小示数为，到达最低点时，即时，台秤读数最大为，即小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数先减小后增大，人没有加速度，不处于超重状态，D错误。
6．答案：B
解析：M、N点绕O点做匀速圆周运动，其加速度大小不变，方向时刻指向圆心O点，即M点加速度时刻变化，A错误；由于M、N始终保持在同一高度，则M、N相对静止，两点的运动情况完全相同，可见M、N两点的加速度相等，速度也相等，B正确，D错误；M点竖直方向的位移，可见M点在竖直方向不做匀速运动，M、N两点的运动情况完全相同，则N点在竖直方向也不做匀速运动，C错误。
7．答案：AD
解析：从图乙可知，摩擦力在处方向发生变化，在区间工件的摩擦力大小发生变化，说明工件与传送带相对静止，故工件先做加速运动后做匀速运动，A错误；在区间摩擦力大小等于弹簧弹力大小，位置摩擦力为零，所以弹力为零，所以工件运动后与弹簧分离；由胡克定律得，解得弹簧的劲度系数，B、C正确；摩擦力对工件先做正功后做负功，图乙图像与x轴围成的面积在数值上等于摩擦力对工件做的功，即，D错误。
8．答案：AD
解析：设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为，整体质量为M，整体的加速度，对最左边的物体分析，有，对最右边的物体分析，有，解得。在中间物体上加上一块橡皮泥，则整体的质量M增大，加速度a减小，因为m、不变，所以减小，增大，A、D正确。
9．答案：CD
解析：根据题意，由图像可得，整理可得，B错误；由B分析，结合，解得，，则汽车做初速度为，加速度大小为的匀减速运动，由可得，汽车减速停止的时间为，则机动车在前内的位移是，A错误，C、D正确。
10．答案：BC
解析：物体A、B分离时，B只受拉力F作用，加速度大于零，此时A的加速度与B的相同，则弹簧弹力大于零，弹簧处于压缩状态，A错误；物体A、B分离后，B的加速度不变，即拉力F不变，由图乙可知，此时拉力F为，则B的加速度为，B正确；物体A、B分离时，A、B的速度相同，均为，C正确；时，对A、B整体由牛顿第二定律得，弹簧弹力为，运动后，弹簧压缩量，此时弹簧弹力为，联立解得，D错误。
11．答案：（1）（2）
解析：物块B做斜抛运动，设与水平方向的夹角为θ，由运动的合成与分解规律得
，，
解得
（2）物块B在传送带上运动，由牛顿第二定律得
由匀变速直线运动规律得
解得
又有
解得
由匀速直线运动规律得
解得
物块B在传送带上运动的时间为
解得
12．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供向心力，
则有
解得
（2）因为，所以绳中有拉力，根据牛顿第二定律得
解得
即绳中的拉力大小为
（3）小球以的速度水平抛出，小球将做平抛运动，设经过时间t绳拉直，如图所示
在竖直方向有
在水平方向有
由几何关系得
解得
13．答案：（1）；（2）（3）
解析：（1）对A由牛顿第二定律有
对B由牛顿第二定律有
解得，
（2）设经过时间A、B共速，有
该过程中A、B的位移分别为，
A的长度为
解得
（3）设开始运动时B的加速度为，经过时间共速，由牛顿第二定律得
解得
到达共同速度v时，有
解得，
此时B相对A向左运动的距离为
共速后B继续加速，A继续减速，A、B间的摩擦力方向发生改变，
设共速后B的加速度大小为，A的加速度大小为，由牛顿第二定律得
解得，
因为
所以当A速度减小到零后会保持静止状态，从A、B共速到A停止运动的时间为
该时间内B相对A向右运动的距离为
故可知此时B距离A右端的距离为
此时B的速度为
A静止后，设再经过时间，B从A的右端滑落，
有，解得
故B从开始运动到从A上滑落所需的时间为
14．答案：（1）2.40（2）1.0（3）4.9
解析：（1）根据逐差法可得小车的加速度大小为。
（2）根据牛顿第二定律可知，整理得，
根据图像的横轴截距和斜率可得。
（3）根据实验原理可知小车的加速度是沙和沙桶加速度的，对小车有，对沙桶和沙整体有，联立可得，显然不断增加沙的质量，可判断小车的加速度。
15．答案：（1）ABC（2）2.0；2.8
解析：（1）A.要保证每次钢珠都做平抛运动，则必须确保弹射器水平放置，故A符合题意；
B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸，故B符合题意；
C.为保证弹丸的初速度相同，每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸，故C符合题意；
D.第一次实验时，不需要测量弹射器开口到墙壁的距离，故D不符合题意。
故选ABC。
（2）由竖直方向上是自由落体运动，则
解得点迹间的时间间隔为
弹丸离开弹射器的速度大小为
钢珠刚要打到C点时的竖直方向速度分量大小为
弹丸打到C点时的速度大小为