山东省聊城市水城中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（解析版）

这是一份山东省聊城市水城中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了单选，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于重力的方向，下列说法中正确的是（ ）
A. 重力的方向总是垂直向下
B. 重力的方向总是竖直向下
C. 重力的方向总是和支持物体的支持面垂直
D. 重力的方向总是垂直接触面向下
【答案】B
【解析】
【详解】A、重力的方向总是竖直向下的，与水平面垂直，故AD错误，B正确；
C、重力的方向总是和水平支持物体的水平支持面垂直，和倾斜支持面不垂直，故C错误；
点睛：地球表面的一切物体都要受到重力，重力的方向一定是竖直向下的．
2. 一段内径均匀内表面光滑的弧形水管置于水平面，当管道中通有流量稳定的水流，水流方向a流向b，则关于水流对管道的作用力方向正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】水在圆弧管道内做匀速圆周运动，根据圆周运动的条件可知，水受到的合外力提供向心力，所以水流受到的合外力的方向向右，结合牛顿第三定律可知水流对管道的作用力方向向左。
故选A。
3. 把一个物体在高为h处以初速度v0水平抛出，若落地时速度为v，它竖直分速度为vy，则不能用来计算物体在空中运动时间的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB．物体在空中运动时间为
A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
C．物体在空中运动时间为
解得
C正确，不符合题意；
D．物体在空中运动时间为
解得
D正确，不符合题意。
故选B。
4. 2018 年 9 月份，三明市某中学举行了校秋季运动会，小郑同学参加了跳高比赛，最后一次他以背越式跳过拿到了本届校运会的冠军，为班级争了光．若忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力
B. 小明脚离地起跳以后在上升过程中处于超重状态
C. 小明下降过程中处于失重状态
D. 小明起跳以后在下降过程中重力消失了
【答案】C
【解析】
【详解】A.小明起跳的初始阶段加速度的方向向上，所以地面对他的支持力大于他的重力．故A错误；
B. 起跳以后在上升过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，故B错误；
C. 小明下降过程中，只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于失重状态．故C正确；
D. 人处于超重或失重状态时，人的重力并没变．故D错误．
故选C.
5. 如图所示是一辆汽车做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）

A. 汽车在OA段运动得最快B. 汽车在AB段速度最大
C. CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反D. 末时汽车离出发点最远
【答案】C
【解析】
【详解】A．因为图线的斜率等于汽车的速度大小，故由图线可看出CD段汽车运动得最快，选项A错误；
B．由题干信息以及图像可知AB段汽车静止，B错误；
CD．汽车在点返回，然后反向运动，到点时位移为零，C正确、D错误。
故选C。
6. 一篮球静止在两光滑接触面之间，下接触面的表面水平，则小球受力示意图正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．图中斜面对篮球没有弹力作用，否则篮球不可能处于平衡状态，故篮球只受到重力和地面给的支持力作用，AB错误D正确。
C．图中篮球受到了斜左向下的一个力，这个力没有施力物体，不存在，C错误。
故选D。
7. 如图所示，甲图为光滑水平面上质量为的物体，用细线通过定滑轮与质量为的物体相连，由静止释放，乙图为同一物体在光滑水平面上用细线通过定滑轮竖直向下受到拉力的作用，拉力的大小与的重力相等，由静止释放，开始时距桌边的距离相等，则 （ ）
A. 甲、乙两图中的加速度相等均为
B. 甲、乙两图中到达桌边用的时间相等，速度相等
C. 甲、乙两图中绳子受到的拉力相等
D. 甲图中的加速度为，乙图中M的加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AD. 甲图：以两个物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：
乙图：

故A项与题意不相符，D项与题意相符；
C. 乙图中绳子拉力大小为F，而甲图中，对M：

则乙图中绳子受到的拉力较大，故C项与题意不相符；
D.由公式和得知，甲图中加速度较小，甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小，故D项与题意不相符．
8. 2016年，由我国发射的“神舟十一号”飞船与在距地面高度为h的圆轨道上运行的“天宫二号”交会对接成功。航天员景海鹏、陈冬进入“天宫二号”，驻留时间为t。已知地球质量为M，地球半径为R，“天宫二号”的质量为m，引力常量为G。则有（ ）
A. “天宫二号”受到地球引力大小为
B. “天宫二号”运行的线速度是地球第一宇宙速度的
C. “天宫二号”在时间t内通过的路程为
D. “天宫二号”绕地球运行的向心加速度的大小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据万有引力定律可得“天宫二号”受到地球施加的引力大小
故A错误；
B．根据万有引力提供向心力可得
解得
第一宇宙速度为
可知“天宫二号”运行的线速度是地球第一宇宙速度的，故B正确；
C．“天宫二号”在时间t内通过的路程为
故C错误；
D．根据牛顿第二定律可得绕地球运行的向心加速度的大小
故D错误。
故选B。
二、多选题（每题4分，不全2分，共16分。）
9. 一辆汽车在平直的公路上行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车后汽车的速度与时间关系为（v单位为m/s，t单位为s。则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车刹车的加速度大小为4m/s2
B. 刹车后6s内汽车的平均速度为10m/s
C. 刹车后6s内汽车的平均速度为4m/s
D. 刹车后3s内汽车的位移为42m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．刹车后汽车做匀减速直线运动直至停止，设匀减速的加速度大小为a，则汽车的速度与时间关系为
由题意得
（v单位为m/s，t单位为s）
所以汽车的初速度及加速度大小为
，
故A正确；
BC．刹车时间
刹车后6s内的位移等于5s内的位移，则有
刹车后6s内汽车的平均速度为
故BC错误；
D．刹车后3s内汽车的位移为
D正确。
故选AD。
10. 如图的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半，A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（ ）
A. A、B两点的线速度大小之比为B. A、C两点的角速度大小之比为
C. A、B两点向心加速度大小之比为D. A、C两点的向心加速度大小之比为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．因为甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，所以，A错误；
B．由角速度和线速度的关系式

可知
因为乙、丙两轮共轴,故两轮角速度相同，所以
B正确；
C．根据向心加速度
可知A，B两点向心加速度大小之比为1:2，C错误；
D．根据向心加速度

知A，C两点的向心加速度大小之比为1∶4，D正确。
故选BD。
11. 某汽车正以54km/h的速度在平直公路上匀速行驶，为礼让行人，汽车以大小为的加速度刹车，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车刹车后2s时的速度大小为5m/sB. 汽车刹车后运动25m停下
C. 汽车刹车后4s时的速度大小为0D. 汽车刹车后5s内的位移大小为12.5m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由公式
可知汽车从刹车到停止的时间
则汽车刹车后2s时的速度大小
选项A正确；
B．由
解得
选项B错误；
C．汽车从刹车到停止的时间为3s，所以刹车后4s时的速度大小为0，选项C正确；
D．汽车刹车后5s内的位移大小与刹车后3s内的位移大小相等，即22.5m，选项D错误。
故选AC。
12. 某质点位移随时间的变化关系是x=2t+t2，x与t的单位分别是m、s，则（ ）
A. 初速度为2m/sB. 加速度为1m/s2C. 加速度为2m/s2D. 质点做减速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】根据
结合
质点的初速度为
加速度
解得
即质点做加速运动。
故选AC。
三、实验题（每空2分，共12分）
13. （1）在做“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中正确的是______。
A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，示数必须一个是，一个为
B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示，不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立
C．若方向不变，而大小各增加。则合力的方向也不变，大小也增加
D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，两次实验的O点位置可以不同
（2）某同学做《探究求合力的方法》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中_____是合力的理论值，______是合力的实验值。
【答案】 ①. B ②. F' ③. F
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，拉力和夹角不易过大和过小，适中方便操作为宜，对大小没有特别要求，A错误；
B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示F不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立，B正确；
C．分力各增大1N时，合力不一定增加1N，合力与分力满足平行四边形定则，C错误；
D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，两次实验的O点位置必需相同，保证实验效果相同，分力和合力具有等效性，D错误；
故选B。
(2)[2][3]用一个弹簧秤拉橡皮筋时，二力平衡，拉力一定与橡皮筋共线，而通过实验作出来合力由于误差存在，不一定沿橡皮筋方向，所以图中是F1、F2合力的理论值，F是合力的实验值。
14. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上由静止滑下。图乙是打出的纸带的一段。

（1）已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度a= ______ m/s2.（结果保留两位小数）
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______ .（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L B．木板的末端被垫起的高度h C．木板的质量m1
D．滑块的质量m2 E．滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ= ______ .（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）
【答案】 ①. 0.48 ②. AB ③.
【解析】
【详解】（1）[1]各计数点间均有一个点没有画出，故相邻计数点的时间为t=0.04s，根据
解得
代入数据解得
（2）[2]根据牛顿第二定律有
可知只要求出和即可，根据数学知识可知只要求出木板的长度和木板的末端被垫起的高度即可。
故选AB。
[3]根据牛顿第二定律有
解得
根据数学知识有
，
联立解得
四、解答题（共48分）
15. 如图所示，A物体的质量，B物体的质量。A、B之间和B与地面间的动摩擦因数均为0.5。先用绳将A系于墙上，已知，然后用水平力F拉物体B，将其匀速拉出。求：绳子拉力T的大小和水平力F的大小。
【答案】250N，350N
【解析】
【详解】据题意可知A、B做匀速直线运动，两物体处于平衡状态，对A物体受力分析如图所示
水平方向平衡方程有
A受到的摩擦力
联立解得绳子拉力大小为
对B物体受力分析如图所示
由水平方向平衡方程有
竖直方向平衡方程有
而地面对B物体的摩擦力为
根据牛顿第三定律
联立解得
代入数据联立解得
16. 如图，位于水平地面上的木块质量为M=20kg，受到大小为F=100N、方向与水平方向成α＝53°角的拉力作用后由静止开始水平向右做匀加速直线运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，求：（g=10m/s2，sin53°=0.8，cs53°=0.6）
（1）画出木块的受力示意图，求木块对地面的压力；
（2）木块加速度多大？
（3）拉力作用下木块在前5s内的位移多大？
【答案】（1） ，120N，方向竖直向下；（2）1.8m/s2；（3）22.5m
【解析】
【详解】（1）木块的受力示意图如图所示。
在竖直方向根据平衡条件有
解得
根据牛顿第三定律可知木块对地面的压力大小为120N，方向竖直向下。
（2）木块所受滑动摩擦力大小为
根据牛顿第二定律有
解得
（3）拉力作用下木块在前5s内的位移大小为
17. 如图所示，沿半球形碗光滑内表面，一质量为m的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动．若碗的半径为R，则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是多少？
【答案】
【解析】
【详解】因为小球做的是匀速圆周运动，所以小球的向心力就是小球所受的合力，小球受重力、碗的支持力（指向球心），如下图
为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心（不是球心），则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力，水平方向分力即为向心力。设支持力与水平方向夹角为θ,则有
再根据向心力公式有
小球高度H为
H=
18. 2022北京冬奥会成功举办，小华同学通过观看比赛，将滑雪轨道理想化处理成如图所示的轨道。滑雪轨道由倾斜直轨道AB和水平轨道BC组成，轨道AB与水平面的夹角，轨道AB与轨道BC的动摩擦因数均为，时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后保持不动。通过观测可得到某运动员的图如图所示，已知，。g取。求
（1）运动员在倾斜直轨道所滑行的距离？
（2）轨道的动摩擦因数为多少？
（3）当时运动员距离B点的距离？
【答案】（1）400m；（2）0.5；（3）160m
【解析】
【详解】（1）由图可知，运动员在时速度达到最大值，即滑到B点，又因为图中图线与时间轴围成的面积等于位移，所以运动员在倾斜直轨道所滑行的距离为
（2）图中图线的斜率等于加速度，则运动员在倾斜轨道上的加速度为
又因为运动员在倾斜轨道上沿斜面方向受到重力分力与摩擦力，则根据牛顿第二定律有
代入数据解得
（3）根据牛顿第二定律可得运动员在水平轨道上的加速度为
当时，运动员离开B点10s，且做匀减速直线运动，则运动员的速度为
即在此之前运动员已经停止运动，所以根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得运动员距离B点的距离为