山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(解析版)
展开1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于机械运动的描述,以下说法不正确的是( )
A. 自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的
B. 一个物体能否看成质点是由所研究的问题的性质决定的
C. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果可以不同
D. 研究一个物体运动时,若物体上各点运动情况完全相同,但物体的大小和形状不能忽略,从描述物体的运动角度看,物体不能视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动是绝对的,静止是相对的,故A正确,不符合题意;
B.一个物体能否看成质点由所研究的问题的性质决定,故B正确,不符合题意;
C.选择不同的参考系观察同一个物体的运动,其结果可以不同,故C正确,不符合题意;
D.研究一个物体的运动时,若物体上各点运动情况完全相同,从描述运动的角度来看,物体任意一点的运动完全能反映整个物体的运动,虽然大小和形状不可忽略,仍然可以视为一个质点,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在我国杭州举行,田径比赛使用400米标准跑道,下图为400米标准跑道简化示意图,400米指的是跑道内圈的长度,内圈跑道由直道部分和两个半圆组成,直道部分长度为87m,半圆的半径为36m,A点为直跑道的起点,B点为直跑道的中点,假设某同学在该跑道内圈上进行训练,以下说法正确的是( )
A. 若起跑点为A且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为87m
B. 若起跑点为B且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为36m
C. 若起跑点为A且该同学完成10000m长跑训练,则他全程的位移大小为72m
D. 若该同学完成10000米长跑训练,则他全程的平均速度为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于完成5000m长跑训练需要跑12.5圈,若起跑点为A且该同学完成5000m长跑训练,则他的终止点在C点,如图所示
所以他的位移大小为
故A错误;
B.由于完成5000m长跑训练需要跑12.5圈,若起跑点为B且该同学完成5000m长跑训练,则他的终止点在D点,如图所示
所以他的位移大小为
x = 72m
故B错误;
CD.若完成10000m训练,则不论起跑点在何处,结束点和起跑点重合,位移为0,则平均速度为0,故C错误、D正确。
故选D。
3. 以下有关摩擦力的说法正确的是( )
A. 静止的物体不可能受到滑动摩擦力
B. 运动的物体不可能受到静摩擦力
C. 物体受到的滑动摩擦力可能对物体做正功
D. 物体受到的静摩擦力的方向一定与物体运动方向相反或相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.静止的物体有可能受到滑动摩擦力作用,例如物体在地面上滑动时,地面也受滑动摩擦力。A错误;
B.运动的物体也可能受到静摩擦力作用,例如随倾斜传送带一起匀速运动的粮带,二者都在运动,受到的摩擦力为静摩擦力。B错误;
C.两个互相接触的物体,当它们有相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向与相对运动相反,滑动摩擦力与速度方向相同时即为动力,滑动摩擦力与速度方向相反时即为阻力。它不阻碍运动,但一定阻碍相对运动,当滑动摩擦力充当动力时,滑动摩擦力就会对物体做正功。C正确;
D.两个互相接触的物体,当它们有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力就叫静摩擦力。静摩擦力的方向与相对运动趋势相反,运动趋势可能与速度方向相同,也可能相反,也可能运动方向成任意夹角。D错误。
故选C。
4. 小明同学各科成绩优异,他热爱读书,喜欢思考,更积极动手做实验。如图所示是小明同学设计的滴水计时装置,在水龙头正下方距出水口0.45 m处放置一盘子,调节水龙头使水滴离开水龙头时速度为0,且使水滴与盘子的撞击声均匀发出。某时刻当他听到撞击声音的同时把此时与盘子撞击的水滴记为第1滴水,第1滴水的上方还有三滴水,依次标记为第2、第3和第4,此时第4滴水正在离开水龙头,g取10m/s2,对于此刻的水滴,以下说法正确的是( )
A. 4个水滴之间的间距相等
B. 第2滴水与第4滴水之间的距离为0.25m
C. 第1滴与第2滴之间的距离比第2滴与第3滴之间的距离大0.10m
D. 第2滴水与第4滴水之间的距离和第2滴与第1滴水之间的距离的比值为5:3
【答案】C
【解析】
【详解】A.水滴做自由落体运动,间隔时间相等,则4个水滴之间的间距不相等,故A错误;
B.根据自由落体运动规律可知相邻两点间距之比为1:3:5;则第2滴水与第4滴水之间的距离为
m
故B错误;
C.根据自由落体运动规律可知相邻两点间距之比为1:3:5可知,第1滴与第2滴之间的距离为
m
比第2滴与第3滴之间的距离为
m
则第1滴与第2滴之间的距离比第2滴与第3滴之间的距离大0.10m,故C正确;
D.由上述分析可知,第2滴水与第4滴水之间的距离和第2滴与第1滴水之间的距离的比值为4:5,故D错误;
故选C。
5. 如图所示,倾角为37°的斜面上有一质量为1kg的木块,木块在水平力F的作用下沿斜面向下匀速运动,木块与斜面间的动摩擦因数μ = 0.25,重力加速度g取10m/s2,已知sin37° = 0.6,cs37° = 0.8,则推力F大小最接近的数值是( )
A. 3NB. 4NC. 5ND. 6N
【答案】B
【解析】
【详解】对物体进行受力分析如图
沿斜面匀速向下运动,在沿斜面和垂直斜面两个方向上建立坐标轴,分解重力G和水平力F,列方程得
FN = mgcsθ+Fsinθ,mgsinθ = Fcsθ+f,f = μFN
联立解得
故选B。
6. 一物体做匀加速直线运动,物体一共运动了6s,已知前4秒的位移为6.4m,后4秒的位移为8.0m,则以下说法正确的是( )
A. 物体的初速度为0B. 物体的加速度为0.4m/s2
C. 前3秒内的位移为2.8mD. 第3秒内的位移为1.7m
【答案】D
【解析】
【详解】B.画出运动的时间轴草图如图所示
前4秒的平均速度为1.6m/s,等于前4秒的中间时刻即第2秒的瞬时速度,后4秒的平均速度为2.0m/s,等于后4秒的中间时刻即第4秒的瞬时速度,根据两点法求加速度
故B错误;
A.由于第2秒的速度为1.6m/s,根据v2 = v0+at,代人数据得
v0 = 1.2m/s
故A错误;
CD.根据,代人数据得前3秒内位移为
x3 = 4.5m
第3秒内位移为
x3-x2 = 1.7m
故C错误、D正确。
故选D。
7. 如图所示,一半径为R、质量为5m的光滑半球放在水平地面上,O为其圆心,在O点的正上方处固定有一光滑钉子A,一长度为2R的细绳跨过钉子,细绳两端连有两个质量都为m的小球,整个装置处于静止状态,小球可视为质点,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. 钉子受到细绳的拉力等于2mg
B. 绳子的拉力为
C. 地面对半球的支持力为6mg
D. 半球对小球的支持力为
【答案】C
【解析】
【详解】BD.对左边的小球受力分析如图所示
由几何关系可以知道θ = 30°,且力的平行四边形为菱形,设绳子的拉力为F,有
2Fcsθ = mg
解得
且细绳拉力等于半球的支持力,故BD错误;
A.钉子受到细绳的拉力的合力为
F合 = 2Fcsθ = mg,方向竖直向下
故A错误;
C.对整体受力分析,钉子的拉力与两细绳对钉子拉力的合力等大反向,所以钉子对整体的合力竖直向上,所以地面对半球的支持力为6mg,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,为一物体运动的速度—时间图像,图中虚线把图像与两坐标轴所围面积等分为7等份,总的运动时间为t0,以下说法正确的是( )
A. 物体运动中经过第1块面积所用时间为
B. 物体运动中经过前2块面积所用时间为
C. 物体运动中经过前3块面积所用时间为
D. 物体运动中经过第3块面积所用时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.用逆向思维法,把物体看成初速度为0的匀加速直线运动,设每份的位移为s,总时间为t0,则
,
得物体运动经过第一块面积的时间为
故A错误;
B.逆向经过后5块的时间
得出物体运动经过前2块面积的时间为,故B错误;
C.同理得出经过前三块面积的时间为,故C错误;
D.根据
,
得物体运动中经过第3块面积所用时间为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,两个轻弹簧a和b,a的上端挂在天花板上,下端挂有质量的小物块A,b的下端连有质量的小物块B,弹簧的原长分别为 ,,劲度系数分别为 重力加速度g取10m/s2,A、B两物块可以视为质点,弹簧形变均在弹性限度内,以下说法正确的是( )
A. 两个弹簧的总长度为0.9m
B. 两个弹簧的总长度为1.05m
C. 若把两个弹簧的位置互换,弹簧的总长度变小
D. 若把两个弹簧的位置互换,弹簧的总长度不变
【答案】BC
【解析】
【详解】根据平衡条件,弹簧a和b上的弹力分别为
,
弹簧a和b的伸长量分别为
,
两个弹簧的总长度为
代入数据得
故A错误,B正确;
若把两个弹簧的位置互换,根据平衡条件,弹簧a和b上的弹力分别为
,
弹簧a和b的伸长量分别为
,
两个弹簧的总长度为
代入数据得
弹簧的总长度变小,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,高铁显示屏上显示是某时刻高铁的瞬时速度,此时某同学坐在高铁上窗户边看到列车正在经过一里程碑,高铁又前进了3个里程碑时,显示屏上显示速度是54km/h,已知相邻里程碑间距为1km,把高铁的运动视为匀减速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 高铁的加速度大小为0.167 m/s2
B. 高铁的加速度大小为0.177 m/s2
C. 高铁还需要行驶约674m才能停下来
D. 高铁还需要行驶约678m才能停下来
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.初速度
根据
得
a=-0.167 m/s2
即加速度大小为0.167 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反,故A正确,B错误;
CD.根据
得
故C正确,D错误。
故选AC。
11. 如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,与地面的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力F拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止,在整个运动过程中以下说法正确的是( )
A. C对B的压力的竖直分量一直减小
B. A所受到的地面的摩擦力大小不变
C. B所受地面的摩擦力一直增大
D. 拉动A的拉力F不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由整体法可以知道地面对A和B的支持力之和FN = 2mg,地面对B的支持力等于mg,所以,C对B的压力的竖直分量不变,整个运动过程中一直等于,故A错误;
B.地面对A的支持力不变,根据f = μFN,可知地面的摩擦力不变,故B正确;
C.对B受力分析,B受到地面的静摩擦力,开始静止时和C球落地时受力如图
由图可知B对C的支持力一直增大,水平分量也在一直增大,根据牛顿第三定律,所以地面对B的摩擦力一直增大,故C正确;
D.对A分析,A缓慢运动一直处于平衡状态,在水平方向上,地面的摩擦力不变,C对A的压力的水平分量一直增大,所以外力F一直减小,故D错误。
故选BC。
12. 如图为一物体在水平面上的运动的速度-时间图像,已知物体在3t时刻返回出发点,有关该物体的运动以下说法正确的是( )
A. 0~t时间内的加速度大小与t~3t时间内加速度大小之比为1:3
B. t=2t时刻的速度为
C. 在0~3t时间内物体距离出发点最远距离为
D. 返回出发点时的速度大小为-2v0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设3t时刻速度为,结合v-t图像的图像面积表示位移质点在0~t的位移为
根据平均速度公式可知,t~3t的位移为
因为
解得
图像的斜率表示加速度在0~t内
t~3t时间内
所以0~t时间内加速度大小与t~3t时间内加速度大小之比为4:5,故A错误;
B.t=2t时刻的速度为
故B正确;
C.当速度零时,时刻为
解得
在0~3t时间内物体距离出发点最远距离为
故C正确;
D.返回出发点时的速度为
故D错误。
故选BC。
三、实验题(共15分)
13. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示,在平直木板上A为固定橡皮条的图钉所在位置,O为橡皮绳的结点,OB与OC为细绳,两条细绳上都接有力的传感器,图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图,F1和F2为两细绳共同作用使O点达到某位置时力的传感器记录的两力的大小和方向,F'为单独作用时力的大小和方向。
(1)如果没有操作失误,图乙中F和两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(2)以下步骤中必须的是______。
A.两细绳的拉力方向一定沿木板平面
B.两细绳的夹角一定大于90°
C.两细绳缓慢把O点拉到一定位置时必须记录O点位置
D.在乙图中作力的图示必须采用同一标度
(3)某次实验中把结点O拉到某位置,此时OB和OC两细绳方向垂直,若此时保持O点位置不变且OB的方向不变,转动OC使OB与OC间的夹角变大,则OB的拉力大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. ACD ③. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]图乙中的F和中,F是由平行四边形得出的,而是通过实验得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,所以沿AO方向的是。
(2)[2]A.为使细绳的拉力等于弹簧测力计示数,在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行,故A正确;
B.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧秤夹角应适当大些,但不一定要大于90°,故B错误;
C.根据实验原理可知两细绳缓慢把O点拉到一定位置时必须记录O点位置,故C正确;
D.由于在同一个图中做平行四边形,因此不同拉力的标度应该相同,故D正确。
故选ACD。
(3)[3] 对点O受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中OB弹簧拉力方向不变,OC弹簧拉力方向和大小都改变.
根据平行四边形定则可以看出OB的读数一直变大。
14. 如图所示,为研究匀变速直线运动实验装置,小车在槽码的牵引下从静止开始运动,回答以下问题。
(1)本次实验是否一定需要把长木板左端垫高来平衡摩擦力______(选填“需要”或“不需要”)。
(2)如果打点计时器选用的是电火花计时器,则该打点计时器需要的交流电压为______(选填“6V”或“220V”)。
(3)某次实验得的一条纸带如图所示,两个计数点之间还有四个点未画出,已知交流电的频率是50 Hz,s1=7.05cm,s2=7.68cm,s3=8.33cm,s4=8.95cm,s5=9.61cm,s6=10.26cm,根据图中数据计算得出小车的加速度 a=______m/s2。(保留两位有效数字)
(4)如本次实验中交流电的频率大于50Hz,而我们计算时按50 Hz计算,则计算出的加速度比真实值______(选填“偏大”“ 偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不需要 ②. 220V ③. 0.64 ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1] 本次实验是探究小车速度随时间的变化,不需要把长木板左端垫高来平衡摩擦力;
(2)[2] 如果打点计时器选用的是电火花计时器,则该打点计时器需要的交流电压为220V;
(3)[3]根据逐差法可知加速度为
= m/s2=0.64m/s2
(4)[4] 工作电压的频率变为大于50Hz,打点周期小于0.02s,连续相等时间内的位移之差减小,而实验者不知道,仍按原来的周期计算加速度,由逐差法知计算出的加速度值与真实值相比偏小。
四、计算题(共37分)
15. 如图所示,质量为3kg的物体A放在倾角为α = 53°的斜面上,A与斜面的动摩擦因数μ = 0.25,斜面上端固定一定滑轮,连接A的细绳沿斜面绕过定滑轮与其他两根轻绳系在结点O点,细绳倾斜部分与竖直线夹角θ = 37°,O点右侧细绳水平,物体B的质量为2kg,g = 10m/s2整个系统处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37° = cs53° = 0.6,cs37° = sin53° = 0.8,求:
(1)细绳对A的拉力及斜面对A的摩擦力大小及方向;
(2)若改变B的质量,使A保持静止,求B的质量范围。
【答案】(1)F = 25N,f = 1N,方向沿斜面向下;(2)1.56kg ≤ mB ≤ 2.28kg
【解析】
【详解】(1)对O点受力分析,在竖直方向有
Fcs37° = mBg
解得
F = 25N
对A受力分析,假设摩擦力f的方向沿斜面向下,则
mAgsin53°+f = F
解得
f = 1N,方向沿斜面向下
(2)斜面对A的支持力
FN = mAgcs53° = 18N
最大静摩擦力
f = μFN = 4.5N
如果摩擦力沿斜面向下,则
f+mAgsin53° = F1
解得
F1 = 28.5N
此时
F1cs37° = mBg
得
mB = 2.28kg
如果摩擦力沿斜面向上,则
mAgsin53° = F2+f
得
F2 = 19.5N
此时
F2cs37° = mBg
解得
mB = 1.56kg
所以B的质量范围为
1.56kg ≤ mB ≤ 2.28kg
16. 如图所示,在倾角为37°斜面底部一物体以v0 = 20m/s的初速度沿斜面向上运动达到最高点C,物体向上运动中途经A、B两点的时间为0.6s,已知经过A点的速度是经过B点的3倍,物体与斜面的动摩擦因数μ = 0.25,重力加速度g = 10m/s²,sin37° = 0.6,cs37° = 0.8,求:
(1)物体从A点到最高点C的距离;
(2)物体从出发点到经过A点的时间(保留三位有效数字)。
【答案】(1)3.24m;(2)1.60s,5.37s
【解析】
【详解】(1)设A点的速度为3v,B点的速度v,C点速度为0,它们之间速度变化量为2倍的关系,而A与B的时间t1 = 0.6s,则从B到C时间为
物体向上运动,加速度向下,其大小为
根据逆向思维法,可得物体经过B点时的速度
vB = at1 = 2.4m/s
则物体经过A点时的速度为
vA = 3vB = 72m/s
则从A点到C点的距离
(2)物体从底部向上第一次经过A的时间为
物体沿斜面向上运动到最高点时间
由于
μ = 0.25 < tanθ = 0.75
所以物体会从斜面上滑下来,物体下滑的加速度
a2 = gsin37°-μgcs37° = 4m/s2
从C到A的位移s = 3.24m,根据,解得
t5 ≈ 1.27s
所以第二次经过A点的时间
t6 =t3 +t4+t5 = 5.37s
17. 中国科技迅猛发展,AI智能驾驶使得汽车具有自动测速和自动跟车调速功能。如图所示,两辆智能汽车在平直公路上同向行驶,前车B的速度为后车A的速度为时刻A向前车B发射一超声波脉冲信号,脉冲信号被前车反射后在t=0.34s被后车接收到,后车立刻启动刹车系统,刹车的加速度大小为到两车速度相等时停止刹车,已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,求:
(1)后车刹车时两车之间的距离;
(2)两车速度大小相等时两车之间的距离。
【答案】(1)55.8m;(2)30.8m
【解析】
【详解】(1)设A车发射声波到B车接收声波时间为t1,B反射后到A接收声波的时间为t2,声波由发射到接收的过程中,由图可知
则两车距离为
代入数据解得
m
(2)设经过t3两车共速,则有
该过程A车的位移为
B车的位移为
两车的距离为
代入数据解得
m
山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(原卷版): 这是一份山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(原卷版),共7页。试卷主要包含了25m等内容,欢迎下载使用。
山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(原卷版+解析版): 这是一份山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题(原卷版+解析版),文件包含山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题原卷版docx、山西省太原市小店区第一中学校2024-2025学年高三上学期开学物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。
山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题: 这是一份山西省朔州市怀仁市第一中学校2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题,文件包含扫描件_物理pdf、25008C-物理dapdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共7页, 欢迎下载使用。