内蒙古包头市2024-2025学年高三上学期开学阶段测试物理试卷

这是一份内蒙古包头市2024-2025学年高三上学期开学阶段测试物理试卷，共12页。
本卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子4×100米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（ ）
A．3分27秒46表示时刻B．各队中中国队的平均速率最大
C．潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大D．研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点
2．以的速度沿平直公路行驶的汽车，时刻开始制动，汽车做匀减速直线运动，在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。在汽车制动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的加速度大小为B．汽车最初2s内的位移为26m
C．汽车停止前2s内的位移为6mD．汽车匀减速运动的总时间为7.5s
3．时刻某弹射装置将小钢球以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，重力加速度。关于小钢球被抛出后在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．小钢球第2s内的速度变化量为0B．第1s内的速度变化比第3s内的速度变化快
C．第1s内的位移大于前2s内的位移D．第1s内的平均速度大于前2s内的平均速度
4．叠石平衡艺术是一种不使用任何粘合剂或绳索，将石头堆成奇特的造型的艺术。如图所示，水平地面上叠放着两个石块，均处于静止状态。已知与之间接触面的切线不水平，与水平地面没有接触，下列说法正确的是（ ）
A．共受到4个力的作用B．对的摩擦力沿切线向下
C．地面对的摩擦力水平向右D．地面对的支持力小于和所受的重力之和
5．某物体在无人机的带动下沿竖直方向做直线运动，物体的速度与时间的变化关系如图所示，以竖直向下为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．时间内物体做加速运动，处于失重状态B．时间内物体做减速运动，处于失重状态
C．时间内物体做加速运动，处于失重状态D．时间内物体做减速运动，处于超重状态
6．如图所示，足够长的水平传送带顺时针加速转动，加速度的大小为，上表面跟水平台面等高且平滑连接。当传送带的速度为时，小物块从其端以的速度冲上传送带，物块跟传送带间的动摩擦因数，重力加速度。物块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块速度减为零时相对传送带运动的位移大小为8m
B．物块在传送带上始终受到水平向右的滑动摩擦力
C．从物块冲上传送带到物块返回传送带端经历的总时间为4s
D．物块返回传送带端时的速度大小为
7．沿轴线切除一部分后的圆柱形材料水平放置，该材料的横截面如图所示，为其圆心，，质量为的均匀圆柱形木棒沿轴线放置在“V”形槽中。初始时，三点在同一水平线上，不计一切摩擦，重力加速度为。在材料绕轴线逆时针缓慢转过角的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．槽面对木棒的弹力的最大值为
B．槽面对木棒的弹力先增大后减小
C．槽面对木棒的弹力一直增大
D．槽面与槽面对木棒弹力的合力先减小后增大
8．如图所示，图甲、乙、丙、丁分别是不同物体沿轴做直线运动的速度、加速度、位移随时间的变化情况。关于各物体在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．图甲所示的物体在时刻加速度改变方向
B．若图乙所示的物体由静止出发，则时刻速度最大
C．图丙与图甲可以描述同一物体的运动规律
D．图丁所示的物体在和内的速度等大但不同向
9．如图所示，固定光滑斜面上用细线悬挂着两个通过轻质弹簧连接的小球，弹簧与细线均平行于斜面，已知两小球质量相等，斜面倾角为，重力加速度为，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．B球的受力情况不变，瞬时加速度为零
B．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为
C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为
D．弹簧有收缩的趋势，球的瞬时加速度沿斜面向上，球的瞬时加速度沿斜面向下
10．如图所示，两轻质直杆由铰链连接，左杆通过铰链固定在竖直墙壁上，右杆通过铰链固定在紧贴竖直墙壁的物块上，左右轻杆与竖直方向的夹角分别为，在中间铰链处悬挂质量为的物块，此时物块恰好不下滑。已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，不计铰链的质量和摩擦，。下列说法正确的是（ ）
A．左侧轻杆上弹力的大小为
B．右侧轻杆上弹力的大小为
C．物块的质量为
D．其他条件不变，中间铰链处悬挂质量大于的物体时，物块会沿墙壁下滑
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
（1）关于本实验操作，下列说法正确的是______。（填正确答案标号）
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．悬挂钩码后立即读数
C．钩码的数量可以任意增减D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
（2）多次实验，记录弹力大小与对应的弹簧长度，作图像如图乙所示，由此可知该弹簧的劲度系数______。（保留3位有效数字）
（3）该同学用此弹簧制成一个弹簧测力计，图丙所示为某次测量时的弹簧测力计示意图，指针位置表示力的大小为______N．
12．（8分）“探究加速度与力和质量的关系”的实验装置如图甲所示。
（1）同学们在实验前准备了如图甲所示的实验装置及下列辅助器材：
A．直流电源、导线B．交流电源、导线
C．天平（含配套砝码）D．刻度尺E．停表
其中必要的器材是______；图中木板右端被垫高，这样做的目的是______．
（2）某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹4时，小车运动的速度______，该小车的加速度______。（结果均保留3位有效数字）
（3）根据测量的实验数据作出小车的加速度和力图线即图线，如图丙所示，发现其不通过原点，请分析其主要原因是______．
（4）在对上一问中的装置进行了调整后，图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变槽码质量，发现随着增大，图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图丁所示。图线在末端弯曲的原因是______。
13．（10分）如图所示，物块静止叠放在粗糙水平面上，当对物块施加水平力时，它们刚好一起运动。当对物块施加斜向右上方、与水平方向夹角为的拉力时，物块刚好开始运动，物块也刚好相对物块滑动。已知物块的质量，物块与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：
（1）物块的质量；
（2）倾斜拉力的大小；
（3）物块之间的动摩擦因数。
14．（13分）某物体从点由静止出发做匀加速直线运动，经时间运动到点，而后依次经过三点，间距为间距为，如图所示。已知物体从到和从到的运动时间相等，从到和从到的运动时间相等。求：
（1）两点之间的距离；
（2）点与出发点之间的距离；
（3）物体做匀加速直线运动的加速度的大小。
15．（17分）如图所示，放置在木板左端的物块和木板沿光滑水平面以的速度向右运动，某时刻物块以的速度从右端滑上木板，物块恰好能够相遇。已知可以视为质点的物块与木板间的动摩擦因数分别为，它们的质量分别为，木板的质量，重力加速度，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）物块刚滑上木板时，物块和木板的加速度大小；
（2）物块相对木板静止时，物块的速度大小；
（3）物块相对木板滑动的总时间；
（4）木板的长度。
2024-2025学年度上学期高三年级开学阶段测试
物理 参考答案及解析
1．B 【解析】3分27秒46表示的是一个时间间隔，故A错误；中国队夺得冠军，用时最短，根据公式可知，中国队的平均速率最大，故B正确；惯性只与质量有关，潘展乐在加速冲刺过程中惯性不变，故C错误；研究入水动作时，不能忽略运动员的大小和尺寸，故不能将其看成质点，故D错误。
2．C 【解析】将汽车制动的全过程逆向看作初速度为零的匀加速直线运动，停止运动前3s时的速度为，那么根据可知汽车的加速度大小为，A错误；根据公式，求得汽车最初2s内的位移为，B错误；由知汽车停止前2s内的位移为正确；根据知汽车制动的总时间为5s，D错误。
3．D 【解析】竖直上抛运动是匀变速直线运动，根据可知小钢球第2s内的速度变化为，方向竖直向下，A错误；在匀变速直线运动中，任意时间内速度变化的快慢程度都一样，B错误；根据竖直上抛运动规律，解得小钢球第1s内的位移与前2s内的位移相同，大小为，C错误；根据平均速度的定义，可知小钢球第1s内的平均速度大于前2s内的平均速度，D正确。
4．B 【解析】根据受力平衡可知，受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，故A错误；以为研究对象，由其受力平衡可知，受到的摩擦力沿切线向上，则对的摩擦力沿切线向下，故B正确；以为整体，根据受力平衡可知，地面对的摩擦力为0，地面对的支持力等于和所受的重力之和，故C、D错误。
5．A 【解析】物体沿竖直方向做直线运动，由于以竖直向下为正方向，时间内物体向下做加速运动，处于失重状态，A正确；时间内物体向下做减速运动，处于超重状态，B错误；时间内物体向上做加速运动，处于超重状态，C错误；时间内物体向上做减速运动，处于失重状态，D错误。
6．D 【解析】物块向左滑动时，由牛顿第二定律有，可以得到，根据运动学公式，解得，该过程经历的时间，即，那么传送带此时的速度为，传送带运动的距离，则物块速度减为零时相对传送带滑过的距离为12m，A错误；设物块返回后跟传送带达到共同速度的时间为，由，解得，该过程物块的位移为，之后物块就相对传送带静止，它们之间产生的是静摩擦力，B错误；从共速到到达端的时间记为，根据，解得时间，那么物块返回传送带端经历的总时间为，C错误；根据公式，解得物块返回传送带端时的速度大小为，D正确。
7．A 【解析】对木棒受力分析，根据平衡条件利用三角形法则绘图，如图所示，当槽面竖直时，槽面对木棒的弹力出现最大值，满足，解得最大值为，A正确；依图可知槽面对木棒的弹力一直增大，B错误；槽面对木棒的弹力先增大后减小，C错误；根据平衡条件可知，槽面与槽面对木棒弹力的合力始终等于木棒的重力，D错误。
8．BD 【解析】在直线运动的图像中，图线（切线）的斜率表示加速度，故图甲中时刻的加速度不改变，A错误；若图乙所示的物体由静止出发，根据图像可知，该物体在时刻速度达到最大值，之后速度开始减小，B正确；按照图甲所示物体的运动规律，位移在时间内将继续增加，之后才开始往回返，那么图丙与图甲不可以描述同一物体的运动规律，C错误；图丁为物体运动的图像，在和内物体的速度等大反向，D正确。
9．AC 【解析】细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不会瞬间发生改变；系统静止时，根据平衡条件可知：对球，对球，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则球受力情况不变，瞬时加速度为零；对球根据牛顿第二定律得加速度大小为，方向沿斜面向下。
10．BC 【解析】对悬挂点处的铰链受力分析，如图所示，根据正弦定理可得，解得左右两侧轻杆上弹力的大小分别为，A错误，B正确；设物块的质量为，对其受力分析，竖直方向，水平方向，根据滑动摩擦力，联立解得物块的质量为，C正确；由，可知当悬挂物的质量变大时，变大，物块的质量却没有变化，故实际摩擦力将小于最大静摩擦力，不会下滑，D错误。
11．（1）AD（2分） （2）200（2分） （3）2.73（2.72~2.75均可，2分）
【解析】（1）弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，故B错误；应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故C错误；安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确。
（2）根据图像斜率可知，该弹簧的劲度系数。
（3）该弹簧测力计的分度值为0.1N，所以指针位置表示力的大小为2.73N。
12．（1）BCD（1分） 补偿阻力（1分） （2）0.391（1分） 0.160（1分）
（3）没有补偿阻力或补偿阻力不足（2分） （4）所挂槽码的总质量太大（2分）
【解析】（1）打点计时器需要交流电源，验证牛顿第二定律需要用天平测量小车的质量，打点计时器本身就是计时工具，不需要停表；需要使用刻度尺测量纸带上的点之间的距离。图中木板右端被垫高，这样做的目的是消除阻力对小车的影响，即补偿阻力。
（2）依题意，纸带上相邻计数点间的时间间隔为，匀变速直线运动中，某段时间内的中间时刻速度等于平均速度，所以，根据逐差法可得加速度。
（3）在开始阶段，拉力不为零时，加速度为0，说明合外力为0，即没有补偿阻力或补偿阻
力不足。
（4）对槽码，根据牛顿第二定律得，对小车由牛顿第二定律得，解得。开始时，槽码质量远小于小车质量，绳上拉力近似等于槽码的重力，图像为直线。当槽码质量不再远小于小车质量时，绳上拉力小于槽码的重力，所以图线在末端弯曲的原因是所挂槽码的总质量太大。
13．（1）2.8kg （2）30N （3）0.75
【解析】（1）对物块整体受力分析，根据平衡条件有
联立解得
（2）当对物块施加倾斜拉力时，对物块整体
水平方向：
竖直方向：
由滑动摩擦力公式
联立解得
（3）对物块，水平方向：
竖直方向：
由滑动摩擦力公式
联立解得
14．（1） （2） （3）
【解析】（1）设间的距离为，加速度为，物体从运动到的时间为，那么从运动到的时间为，根据运动学规律
联立解得
（2）设物体在点的速度为，根据题意有
联立解得
（3）根据公式
解得物体的加速度为
15．（1） （2） （3） （4）17m
【解析】（1）物块滑上木板时，设物块的加速度为，对分析
解得
假设木板与物块发生相对滑动，物块与木板的加速度分别记为
对物块
对木板：
解得
可见假设成立
（2）设物块与木板达到相对静止所用的时间为
此时物块的速度为
即
（3）设物块与木板共速后，它们共同的加速度为
则
物块与木板刚达到的共同速度
最终状态是物块与木板共速，设从物块与木板共速到最终三者共速的时间为，则
解得时间
物块相对木板滑动的总时间为
解得
（4）物块、物块和木板的运动图像如图物块相对木板滑动的距离为
物块相对木板滑动的距离为
物块最终恰好相遇，故木板的长度为
即