山东省菏泽市郓城第一中学2024-2025学年高三上学期10月定时检测物理试题

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一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L上分力之和为最大（ ）
A. F1、F2合力的方向 B. F1、F2中较大力的方向
C. F1、F2中较小力的方向 D. 以上说法都不正确
2. 四辆小车从同一地点向同一方向运动，它们的位移x、速度v随时间t变化的情况分别如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内，乙车的速度始终比甲车的速度大
B. 在时间内，甲车平均速度小于乙车的平均速度
C. 在时间内，丙、丁两车在时刻相距最远
D. 在时间内，丁车的加速度始终比丙车的加速度大
3. 如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为（ ）
A. B.
C. TsinαD. Tcsα
4. 物体沿x轴做变速直线运动，其平均速度与时间的函数关系式是=8-4t，下列说法正确的是（ ）
A. 物体从计时开始做匀加速直线运动 B. 物体的初速度v0=8m/s
C. 物体的加速度a=-4m/s2 D. 物体在1s时速度大小为4m/s
5. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
A.0~t1时间内，v增大，FN>mg
B. t1~t2时间内，v减小，FNC. t2~t3时间内，v增大，FN D. t2~t3时间内，v减小，FN >mg
6. 甲、乙两车同时从同一地点沿同一方向运动，其中甲车由静止开始以0.5 m/s2加速度做匀加速直线运动，经过30 s后立即以0.5 m/s2的加速度做匀减速直线运动直到停止．乙车一直以9 m/s的速度做匀速直线运动，则下列判断正确的是( )
A. 在甲车加速过程中两车相遇
B. 在甲车减速过程中两车相遇
C. 两车不可能相遇 D. 两车可能相遇两次
7. 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成30°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，质量为1kg的物体A静止放在倾角为37°的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为0.8，用一细绳将小桶B通过定滑轮与物体A相连，在不断向小桶B中加沙子的过程中，A、B与斜面始终处于静止状态，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A.地面对斜面的支持力不断增大
B. 斜面对物体A的作用力不断减小
C. 斜面对物体A的摩擦力不断增大
D. 当小桶B和沙子的总质量达到1kg时，地面对斜面的摩擦力大小为8N
二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分。）
9. 如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一颗子弹以水平速度v射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当子弹穿透第四个木块（D点）时速度恰好为零，下列说法正确的是（ ）
A. 子弹从O点运动到D点全过程的平均速度小于在B点的瞬时速度
B. 子弹通过每一块木块时，其速度变化量vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vC
C. 子弹到达各点的速率之比为
D. 子弹从进入木块到到达各点经历的时间之比为
10. 如图所示，A、B质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上），对A施加一竖直向下、大小为F（F>2mg）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于平衡状态。现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
刚撤去外力F时，
B. 弹簧弹力等于F时，
C.两物体A、B的速度最大时，
D. 弹簧恢复原长时，A、B恰好分离
11. 如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当时，圆环两侧细绳的夹角为，细绳的张力为T，则（ ）
A. B.
C. D.
12. 水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（ ）
B.
C.
D. 在时间段物块与木板加速度相等
三、实验题（第13题共8分，第14题共6分。）
13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，某同学利用的器材有：一瓶矿泉水两根完全相同的轻弹簧等；他先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端均连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角α、β，如图乙所示。改变钉子A的位置，按照上述方法多测几次。
（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。
A．要测量弹簧的原长 B．实验中要使AO、BO长度相同
C．要测量图甲、乙中弹簧的长度 D．实验中要使结点O的位置始终固定不变
（2）根据实验原理及操作，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是合理的。
（3）某次实验中测得乙图中a=33°，β=53°，保持β偏角不变，将OA从乙图中位置沿逆时针缓慢转到水平位置，则OA中弹簧的长度将___________，OB中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

14. 用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。
研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下：
a.用天平测出小车的质量。
b.安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。
c.在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。
d.接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。
e.保持砂和桶总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量m，并做好记录，重复步骤d。
f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。
综合上述实验步骤，请你完成以下任务：
①图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中数据可计算出小车的加速度_______。（结果保留2位有效数字）
②若实验中砂和桶的总质量为，则从理论分析可知实际砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力F的大小关系为________F（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。而该实验平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多，则认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。
某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。
四、解答题（本题共4小题，共46分）
15.（8分）假设某运载火箭点火后以加速度大小由静止开始从地面竖直上升，点火后时从运载火箭掉出一小重物，忽略空气阻力，取，。求：
（1）小重物从运载火箭掉出时的速度大小v；
（2）小重物距离地面的最大高度H；
（3）小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间。
16.（10分）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，与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉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。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）未拉A时，C受到B作用力的大小F；
（2）动摩擦因数的最小值μmin；

17. （12分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：
（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；
（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；
（3）B被敲击后获得的初速度大小vB．
18. （16分）如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定在水平面上，小物块A、B用跨过光滑定滑轮的细线拴接，处于静止状态。已知物块A质量mA=2kg，A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，A离斜面底端的距离L=3.2m，物块B离地面的高度H=4m，g取10m/s2。物块A与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。
（1）求物块B质量mB的取值范围；
（2）将质量mC=3kg的物块C替换物块B，从图示位置静止释放，若C落地瞬间绳子断裂，求物块A在斜面上运动的总时间。（整个过程中物块A不会碰到滑轮）
郓城一中高三年级定时检测物理试题参考答案
1.A 2. C 3. C 4. B 5. D 6. C 7. A 8. D 9. AC 10. BCD【解析】A．在突然撤去F的瞬间，A、B整体的合力向上，大小为F，根据牛顿第二定律，有F=2ma解得
对物体A受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有FN-mg=ma
联立解得故A错误；
B．弹簧弹力等于F时，根据牛顿第二定律得，对整体有F-2mg=2ma
对A有FN-mg=ma联立解得故B正确；
C．当物体的合力为零时，速度最大，对A由平衡条件得FN=mg故C正确；
D．当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律得，对整体有2mg=2ma
对A有mg-FN=ma联立解得FN=0所以A、B恰好分离，故D正确。故选BCD。
11. 【答案】AD【详解】当时，圆环所受重物的拉力G及水平拉力F的合力与水平方向的夹角大小情景如图所示，P、Q两点沿垂直方向的距离
而 解得故选AD。
12. 【答案】BCD【解析】A．图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有A错误；
BC．图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象， 根据牛顿第二定律，有
以木板为对象，根据牛顿第二定律，有
解得 BC正确；
D．图（c）可知，0~t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D正确。故选BCD。
三、实验题（第13题共6分，第14题共8分。）
13. 【答案】 ①. AC ②. 丙 ③. 先减小后增大 ④. 一直增大
由于可知OA中弹力先减小后最大，则OA中弹簧的长度先减小后最大；OB中弹力一直增大，则OB中弹簧的长度一直增大。
14. 【答案】 ①. 1.1 ②. 略大于 ③. 有必要 ④. 没必要
【详解】①[1]根据逐差法得小车的加速
②[2]因为小桶向下做加速运动，处于失重状态，所以砂和桶的总重力略大于细绳对小车的拉力F。[3][4]用无线力传感器来测量小车受到的拉力时，力传感器可以读数绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；但仍要平衡摩擦力。
四、15. 【答案】（1） （2） （3）
由匀变速直线运动的速度
可得小重物从运载火箭掉出时的速度大小
前4s内，小重物上升的高度为
小重物掉出后，继续上升的高度为
小重物距离地面的最大高度为
小重物从运载火箭上脱落后继续上升的时间为
设小重物从最高点下落到地面时间为，有
解得
小重物从运载火箭上掉出到落回地面需要时间为
16. 【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意知，C受力平衡，则竖直方向满足
解得
（2）C恰好降落到地面时，即对地面压力仍为零时，B受C压力的水平分力最大，由几何关系知
则水平分力为
此时B受地面的摩擦力为
其中根据题意解得
17. 【答案】（1）；（2）aB=3μg，aB′=μg；（3）
【详解】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg匀变速直线运动2aAL=vA2
解得
设A、B的质量均为m
对齐前，B所受合外力大小F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB，得aB=3μg
对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg
由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg
（3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA
则v=aAt，v=vB–aBt 且xB–xA=L解得．
18. 【答案】（1）；（2）
（1）物块A恰好不上滑时，有解得
物块A恰好不下滑时，有解得
物块B质量mB取值范围为
（2）将物块C替换物块B，从静止释放则在物块C落地前有解得
设此段过程所用时间为t1，则有，解得
物块C落地后有
解得则物块A滑到最高点的时间为
上滑的距离为此时物块A距斜面底端为
因为
所以接下来物块A将沿斜面下滑，有
解得设滑到底端所用时间为t3，则有
解得块A在斜面上运动的总时间为步骤
是否有必要
调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力
③___________
控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量
④___________