精品解析：北京市第五中学2024-2025学年高三上学期开学检测物理试卷

2024/2025学年度第一学期开学检测试卷 高三物理 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1. 某同学用的水平力力推原来静止的物体，使其开始运动后，改用的水平力可使该物体在水平面上做匀速运动，可见（　　） A. 物体在力作用时惯性较小 B. 在力作用时物体才有惯性 C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 力是维持物体运动状态的原因 【答案】C 【解析】 【详解】AB．惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关，与物体是否受外力以及受外力大小无关，选项AB错误； CD．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，选项C正确，D错误。 故选C。 2. 2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会举重项目资格赛在宁波举行，来自28个国家和地区的278位运动员参赛，创下了历届亚洲举重锦标赛之最。如图所示，举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶保持静止，关于这个状态下列说法正确的是（　　） A. 运动员此时处于超重状态 B. 运动员受到杠铃对他的压力就是杠铃的重力 C. 运动员受到地面支持力是由于地面形变而产生的 D. 运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶保持静止，无加速度，所受合外力为零，既不超重也不失重，A错误； B．运动员受到杠铃对他的压力施力物体为哑铃，杠铃的重力施力物体为地球，不是同一力，B错误； C．弹力是施力物体的形变引起的，所以运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的，C正确； D．一对作用力与反作用力是两个物体间的相互作用，满足“A对B，B对A”的模式，运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力并不是两物体相互作用时产生，D错误。 故选C。 3. 一质点沿直线方向做加速运动，它与点的距离随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为，则该质点在时的瞬时速度和到时间内的平均速度分别为（　　） A. 36m/s 24m/s B. 24m/s 8m/s C. 24m/s 10m/s D. 36m/s 12m/s 【答案】D 【解析】 【详解】t=2s时的速度为 0~2s内的位移为 0~2s内的平均速度为 故选D。 4. a、b两质点时刻开始沿x轴运动，从开始运动到停止运动，它们的位置x随时间t变化的图像分别如图中图线a、b所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻a、b运动方向相同 B. 时刻a的速率小于b的速率 C. 时间内a的平均速度等于b的平均速度 D. 时间内a通过的路程小于b通过的路程 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻，a向正方向运动，b向负方向运动，两质点运动方向相反，故A错误； B．时刻a图像的倾斜程度大于b图像的倾斜程度，即a的速率大于b的速率，故B错误； C．时间内a通过的位移与b相同，可知a的平均速度等于b的平均速度，故C正确； D．时间内b通过的路程为，a通过的路程为，故D错误。 故选C。 5. 使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起至最后达到竖直的全过程中，关于货物所受车厢的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 支持力逐渐减小 B. 支持力先减小后不变 C. 摩擦力逐渐减小 D. 摩擦力先增大后不变 【答案】A 【解析】 【分析】根据斜面的变化可知货物受力的变化，货物的运动状态也会发生变化，由静摩擦力转化为滑动摩擦力，根据两种摩擦力的表达式可求得摩擦力的变化。 本题考查静摩擦力与滑动摩擦力大小表达式，在分析摩擦力问题时一定要先明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力；一般来说，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。 【详解】AB．支持力 随角度的增加而增小，故支持力一定是逐渐减小，故A正确，B错误； CD．开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即 随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变成滑动摩擦力，而滑动摩擦力 随角度的增加而增小，故摩擦力将减小；故摩擦力是先增大后减小的，故CD错误。 故选A。 6. 质量为的物体置于一个水平转台上，物体距转轴为，当转速为时，物体与转台相对静止，如图，那么，下列说法中正确的是（　　） A. 物体受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 物体所受摩擦力在圆轨道的切线方向，与线速度方向相反 C. 物体所受摩擦力随时间不断发生变化 D. 当逐渐增大时，摩擦力逐渐减小；超过某值时，摩擦力减小至零，物体会相对转台滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体与转台相对静止，物体受重力、弹力、静摩擦力作用，故A错误； BC．静摩擦力提供向心力，指向圆心，与速度方向垂直。由题意可知，在物体未滑动前，根据 知物体所受摩擦力随时间不断发生变化，故B错误，C正确； D．根据可知，当逐渐增大时，需要的向心力增大，摩擦力变大；超过某值时，摩擦力不足以提供向心力时，物体会相对转台滑动，故D错误。 故选C。 7. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）．具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有（　　） A. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时，两绳套的夹角越大越好 B. 用两个测力计互成角度拉时，橡皮条的结点的位置可以与用一个测力计拉时不同 C. 使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】A.用两个测力计互成角度拉橡皮条时绳套的夹角大小适当就好，A错误； B．合力与分力作用效果相同，所以同一次实验时两个测力计和一个测力计时橡皮条的结点位置相同,B错误； C．用测力计施力时应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度，C正确； D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定小于只用一个测力计时的拉力，D错误。 故选C。 8. 如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ＝60°），则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（　　） A. 大小等于μmg，方向水平向左 B. 大小等于mg，方向竖直向上 C. 大小大于，方向水平向左 D. 大小等于，方向斜向左上方 【答案】D 【解析】 【详解】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得 m球gtanθ＝m球a 得到 a＝gtanθ 以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图 设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律，得 mgtanα＝ma 将a＝gtanθ代入，得 α＝θ F= 方向斜向左上方。 ABC错误，D正确 故选D。 9. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足 解得，，故经过A、B两点的时间间隔为 AB错误； CD．A、B两点间的高度差 C错误，D正确。 故选D。 10. 小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（　　） A. 两次在空中的时间可能相等 B. 两次抛出的初速度水平分量可能相等 C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D. 两次抛出的初动能可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A.由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动，加速度都为，在竖直方向上 因为 则 故A错误； B．根据 又 撞墙的速度 即第二次撞墙的速度大，两次抛出的水平初速度不相等，故B错误； C．根据 由于 则 两次抛出初速度竖直分量不相等，故C错误； D．由于 两次抛出的初速度可能相等，则动能可能相等，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，每个空油桶的质量均为。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶，自由地摆放在桶之间，没有用绳索固定，重力加速度为。则汽车（　　） A. 匀速运动，对的作用力大小为 B. 向左加速前进，若加速度增大，则和对的支持力可能同时增大 C. 向左加速前进，当加速度为时，对的作用力为零 D. 向右加速倒车，当加速度为时，可能脱离的表面，翻到桶另一侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．若汽车匀速行驶，对C进行受力分析，如图1所示 设对的支持力与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 所以 同理可得，对的支持力与竖直方向的夹角也为； 水平方向根据平衡条件可得 竖直方向根据平衡条件可得 联立解得 故A错误； BC．若汽车向左加速前进，以为研究对象，则受到的合力向左，对的支持力减小、对的支持力变大，当对的支持力为零时，只受重力和对的支持力，如图2所示 根据牛顿第二定律可得 所以加速度 所以当货车的加速度为时，对的支持力为零，故BC错误； D．同理可知，向右加速倒车，加速度方向向右，对的支持力增大、对的支持力减小，当货车的加速度为时，对的作用力为零，故D正确。 故选D。 12. 在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，以水平向右为轴正方向，其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，以竖直向上为轴正方向如图乙所示，其图像如图丙所示，以地面为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 猴子做匀变速运动，运动轨迹为直线 B. 猴子的运动轨迹为抛物线，速度与竖直方向的夹角逐渐减小 C. 第内和第内猴子的位移大小之比为3∶1 D. 猴子从出发到爬到最大高度的一半时，速度变化量的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙、丙知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，由题图甲知，猴子水平方向上做水平向左的匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子做匀变速曲线运动，选项A错误； B．由以上分析可知，猴子的运动轨迹为抛物线，速度与竖直方向的夹角 因vy逐渐减小，则速度与竖直方向的夹角逐渐变大，选项B错误； C．第内水平位移x1=4m，竖直位移y1=6m，则 第内水平位移x2=4m，竖直位移y2=2m，则 猴子的位移大小之比不等于3∶1，选项C错误； D．猴子从出发到爬到最大高度的一半时，用时间为∆t，由逆向思维法， 竖直方向加速度大小为 解得 则猴子的速度变化量的大小为 选项D正确。 故选D。 13. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（　　） A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误； B．t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确； C．0~t2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误； D．时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动，摩擦力消失，故D错误。 故选B。 14. 国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出．例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1．历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒．但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰．1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m．2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应∆ν，m对应c）．新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响．下列选项不正确的是 A. 7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 B. 用真空中的光速c（m·s–1）定义m，因为长度l与速度v存在l=vt，而s已定义 C. 用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量与电流I存在I=q/t，而s已定义 D. 因为普朗克常量h（J·s）的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位 【答案】D 【解析】 【详解】本题属于信息题，由题所给信息结合和的物理意义解答． 由题意可知，如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，所以7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，故A正确； 用真空中的光速定义m，即光在真空中传播299792458分之一秒的距离，且s早已定义，故B正确； 由公式可知，安培即为1s时间内通过的电荷量，故C正确； 由题意可知，h对应的单位为，而能量的单位中包含质量，故可以对Kg进行定义，故D错误． 二、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，将弹簧静置在水平桌面上，测得弹簧原长为。然后让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数______cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是．依次用这些伸长量减弹簧原长得到弹簧伸长量，作出曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．图线不过原点的原因是______，对该方法利用斜率求弹簧的劲度系数的准确性有无影响______（选填“有”或“无”） 【答案】 ①. 25.84##25.85##25.86##25.87 ②. 由于弹簧有自重，竖直悬挂时即使不挂钩码，相比于水平状态测得的原长，弹簧就有了一定的伸长量，所以图像出现横截距 ③. 无 【解析】 【详解】[1]示数25.86cm [2]图线不过原点的原因：由于弹簧有自重，竖直悬挂时即使不挂钩码，相比于水平状态测得的原长，弹簧就有了一定的伸长量，所以图像出现横截距； [3]该方法利用图像的斜率求弹簧的劲度系数，则对准确性无影响。 16. 按要求填空： （1）某实验小组做验证牛顿第二定律实验 实验小组中的小华用图所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。 小华做实验时，下列操作是必要的且正确的是_______ A. 将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 C. 改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 D. 用天平测出砂和砂桶的质量 E. 为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验小组中的小明如图所示的实验装置来做实验。 ①图为上述实验中打下的一条纸带，相邻每两个计数点间还有四个计时点未画出，则点的速度为______，小车的加速度为______。（以上两空均保留2位有效数字） ②小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为，在小车质量保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测出小车加速度，作出的图像．他们的实验图像与下列图线中最接近的是______。 A． B． C． D． ③小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为，在砂桶质量和重力保持不变情况下，改变小车质量，测出小车加速度，作出的图像．他们发现实验图像不是理想的过原点的直线，请分析说明产生这一现象的原因______。 【答案】（1）ABC （2） ①. 1.2 ②. 4.0 ③. C ④. 见解析 【解析】 【小问1详解】 A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动，从而平衡摩擦力，选项A正确； B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，选项B正确； C．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带，选项C正确； DE．因为有力传感器测量小车受的拉力，则不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项DE错误。 故选ABC。 【小问2详解】 ①[1][2]点的速度为 小车的加速度为 ②[3][4]设砂和砂桶总质量为，绳子的拉力为。由 可得 当较小时，较大，满足的条件，此时图像是一条过原点的直线。为了得到较大的实验数据，必然要不断减小小车质量，这样会破坏的条件，由 可知 所以直线会往下弯，则当砂的质量最终达到，作出的图像为C。 ②由以上分析可知，以砂和砂桶的重力为，在砂桶质量和重力保持不变情况下，即F不变时，改变小车质量，随的增加，即M减小，当不满足时，则，则作出的图像向下弯曲，即图像如图 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 17. 如图所示，质量为16kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角，斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时，雪橇沿水平面做匀速运动求： （1）雪橇对水平地面的压力大小 （2）雪橇与水平地面的动摩擦因数（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） 【答案】（1）200N；（2）0.4 【解析】 【详解】（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，总重力 G=(16+10）×10N=260N 分析整体的受力情况如图 由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件，在竖直方向上有 N+Fsin37°=G 代入数据解得 N=200N 故雪橇对水平地面的压力大小 N′=N=200N 方向竖直向下。 （2）在水平方向上，可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为 f=Fcos37°=100×0.8N=80N 根据 f=μN′ 代入数据解得 μ=0.4 18. 如图所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲一起跳”动作，图中的“●”表示人的重心。图（甲）是由力传感器画出的图线。图示中各点对应着图甲中四个状态和时刻。取重力加速度取。请根据图中所给出的信息，回答下列问题： （1）求此人的质量； （2）此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度？推理说明理由； （3）求出此人在1s内的最大加速度；并以竖直向上为正，在图（乙）中画出此人在1s内大致的图像； （4）在上一问中图像与t轴所夹面积的含义是？ 【答案】（1） （2）0.45，理由见解析 （3）， （4）对应过程中研究对象的速度变化量 【解析】 【小问1详解】 此人状态1处于静止状态，重力等于支持力，对应图乙中1点，压力 根据牛顿第三定律知压力等于支持力，故此时 解得 【小问2详解】 下蹲阶段先加速后减速，支持力与重力平衡时，加速度为零，速度最大，由图像可读出速度最大时刻约为0.45s。 【小问3详解】 由图可知：图乙中2点最大，根据牛顿第二定律 知此人在1s内的最大加速度 1s内的图像如图 【小问4详解】 图像与t轴所夹面积的含义是对应过程中研究对象的速度变化量 19. 类比是一种常用的重要的研究方法。 自然界中某个物理量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为，与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学的学习中，我们学习了加速度，它表示速度随时间变化的快慢。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢，物理上称为急动度，用符号j来表示。 （1）请类比加速度的定义，写出急动度的定义式和单位。 （2）在匀变速直线运动中，我们学习了如何处理一维的矢量问题，在相互作用中，我们学习了如何处理二维的矢量问题，请类比之前的方法，计算下列三种情景下物体急动度的大小和方向。已知物体在做逆时针的匀速圆周运动，线速度的大小为，运动半径为为圆的直径，为弧的中点，为弧的中点。 情景1：物体从A开始第一次运动到B的过程中的急动度； 情景2：物体从A开始第一次运动到C的过程中的急动度； 情景3：物体从A开始第一次运动到D的过程中的急动度。 （3）在第二问中我们计算的其实是平均急动度，当变化的时间趋于零时，平均急动度即为瞬时急动度。请类比匀速圆周运动中向心加速度的推导方法，推导第二问中做匀速圆周运动的物体瞬时急动度的大小和方向。 【答案】（1）， （2）见解析 （3），水平向右（沿顺时的针切线方向） 【解析】 【详解】（1）由题意，类比加速度的定义，可写出急动度的定义式为 其单位为。 （2）情景1：由题意，根据矢量叠加原理，可得物体从A开始第一次运动到B的过程中的急动度 方向，竖直向上； 情景2：物体从A开始第一次运动到C的过程中的急动度 方向，右偏上与水平方向成； 情景3：物体从A开始第一次运动到D的过程中的急动度 方向，向右偏上与水平方向成（或） （3）如图 加速度矢量和几何关系两个三角形相似，即 因为极小，故弦长弧长，所以 得 方向，水平向右（沿顺时的针切线方向）。 20. 深刻理解运动合成和分解的思想方法，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。例如，小船在流动的河水中行驶时，小船同时参与了两种运动：一个是随水流沿河岸的运动，一个是相对于水流的运动；平抛运动也可以分解成水平方向和竖直方向两个直线运动。利用以上思想，分析下述问题：如图1所示，汽车在水平路面上以速度正常匀速行驶，车轮半径为。车轮上的任意一点均同时参与了两个运动。 （1）请运用运动的合成和分解的思想，对比平抛运动，填写下表： 平抛运动 车轮上任意一点的运动 分运动1： 水平方向上的匀速直线运动 分运动2： 绕轮轴的匀速圆周运动 （2）汽车在水平路面上正常匀速行驶时，车轮与地面接触的点与地面保持相对静止（即接触点对地速度为零）。 ①分析求解车轮圆周分运动的角速度大小； ②设图1所示时刻为0时刻，请写出图中车轮上点（此刻与地面相切）在此后任意时刻的速度大小的表达式。 （3）图2中的两幅图哪个可以大致反映汽车正常行驶过程中车轮边缘一点相对地面的运动轨迹？请说明理由。并给出那个不合理轨迹对应的发生条件。 【答案】（1）竖直方向的自由落体运动；与轮轴相同的水平方向的匀速直线运动 （2）①；②， （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 平抛运动的物体，在竖直方向初速度为0，由于只受重力，所以竖直方向做自由落体运动；车轮上任意一点的运动可分解为绕轮轴的匀速圆周运动和与轮轴相同的水平方向的匀速直线运动。 【小问2详解】 ①车轮与地面接触的点与地面保持相对静止（即接触点对地速度为零），说明两个分运动在最低点叠加后速度为零，则 可得 ②利用正交分解，将两个分运动产生的速度进行矢量叠加，在水平方向和竖直方向的分速度为 可得任意时刻的速度大小表达式为 【小问3详解】 甲图合理。 理由：乙图出现向后运动的情形，即水平方向分速度向后。水平方向向前的最小分速度出现在最低点，最低点速度为零。因此甲图符合实际，乙图不符合实际。 乙图轨迹发生条件：车轮上任意一点绕轮轴的匀速圆周速度大于轮轴水平方向的匀速直线运动速度时，即。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024/2025学年度第一学期开学检测试卷 高三物理 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1. 某同学用的水平力力推原来静止的物体，使其开始运动后，改用的水平力可使该物体在水平面上做匀速运动，可见（　　） A. 物体力作用时惯性较小 B. 在力作用时物体才有惯性 C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 力是维持物体运动状态的原因 2. 2019年亚洲举重锦标赛暨东京奥运会举重项目资格赛在宁波举行，来自28个国家和地区的278位运动员参赛，创下了历届亚洲举重锦标赛之最。如图所示，举重运动员成功把196公斤杠铃举过头顶保持静止，关于这个状态下列说法正确的是（　　） A. 运动员此时处于超重状态 B. 运动员受到杠铃对他的压力就是杠铃的重力 C. 运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的 D. 运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力 3. 一质点沿直线方向做加速运动，它与点的距离随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为，则该质点在时的瞬时速度和到时间内的平均速度分别为（　　） A. 36m/s 24m/s B. 24m/s 8m/s C. 24m/s 10m/s D. 36m/s 12m/s 4. a、b两质点时刻开始沿x轴运动，从开始运动到停止运动，它们的位置x随时间t变化的图像分别如图中图线a、b所示，下列说法正确的是（ ） A. 时刻a、b运动方向相同 B. 时刻a的速率小于b的速率 C. 时间内a的平均速度等于b的平均速度 D. 时间内a通过的路程小于b通过的路程 5. 使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起至最后达到竖直的全过程中，关于货物所受车厢的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 支持力逐渐减小 B. 支持力先减小后不变 C. 摩擦力逐渐减小 D. 摩擦力先增大后不变 6. 质量为的物体置于一个水平转台上，物体距转轴为，当转速为时，物体与转台相对静止，如图，那么，下列说法中正确的是（　　） A. 物体受重力、弹力、摩擦力和向心力作用 B. 物体所受摩擦力在圆轨道的切线方向，与线速度方向相反 C. 物体所受摩擦力随时间不断发生变化 D. 当逐渐增大时，摩擦力逐渐减小；超过某值时，摩擦力减小至零，物体会相对转台滑动 7. 某研究小组做“验证力平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）．具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有（　　） A. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时，两绳套的夹角越大越好 B. 用两个测力计互成角度拉时，橡皮条的结点的位置可以与用一个测力计拉时不同 C. 使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D. 用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力 8. 如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角（取θ＝60°），则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（　　） A. 大小等于μmg，方向水平向左 B. 大小等于mg，方向竖直向上 C. 大小大于，方向水平向左 D. 大小等于，方向斜向左上方 9. 如图所示，某一小球以v0=20m/s速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 10. 小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（　　） A. 两次在空中的时间可能相等 B. 两次抛出的初速度水平分量可能相等 C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D. 两次抛出的初动能可能相等 11. 如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，每个空油桶的质量均为。在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只桶，自由地摆放在桶之间，没有用绳索固定，重力加速度为。则汽车（　　） A. 匀速运动，对的作用力大小为 B. 向左加速前进，若加速度增大，则和对的支持力可能同时增大 C. 向左加速前进，当加速度为时，对的作用力为零 D. 向右加速倒车，当加速度为时，可能脱离的表面，翻到桶另一侧 12. 在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，以水平向右为轴正方向，其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，以竖直向上为轴正方向如图乙所示，其图像如图丙所示，以地面为参考系，下列说法正确的是（　　） A. 猴子做匀变速运动，运动轨迹为直线 B. 猴子的运动轨迹为抛物线，速度与竖直方向的夹角逐渐减小 C. 第内和第内猴子的位移大小之比为3∶1 D. 猴子从出发到爬到最大高度的一半时，速度变化量的大小为 13. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（　　） A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大 B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C. 0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D. 0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 14. 国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出．例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1．历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒．但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰．1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m．2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s对应∆ν，m对应c）．新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响．下列选项不正确的是 A. 7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 B. 用真空中的光速c（m·s–1）定义m，因为长度l与速度v存在l=vt，而s已定义 C. 用基本电荷e（C）定义安培（A），因为电荷量与电流I存在I=q/t，而s已定义 D. 因为普朗克常量h（J·s）的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位 二、实验题：本大题共2小题，共18分。 15. 某同学在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，将弹簧静置在水平桌面上，测得弹簧原长为。然后让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为，如图甲所示，图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数______cm．在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是．依次用这些伸长量减弹簧原长得到弹簧伸长量，作出曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．图线不过原点的原因是______，对该方法利用斜率求弹簧的劲度系数的准确性有无影响______（选填“有”或“无”） 16. 按要求填空： （1）某实验小组做验证牛顿第二定律实验 实验小组中的小华用图所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。 小华做实验时，下列操作是必要的且正确的是_______ A 将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 C. 改变砂和砂桶质量，打出几条纸带 D. 用天平测出砂和砂桶的质量 E. 为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 （2）实验小组中的小明如图所示的实验装置来做实验。 ①图为上述实验中打下的一条纸带，相邻每两个计数点间还有四个计时点未画出，则点的速度为______，小车的加速度为______。（以上两空均保留2位有效数字） ②小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为，在小车质量保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测出小车加速度，作出的图像．他们的实验图像与下列图线中最接近的是______。 A． B． C． D． ③小明同学平衡了摩擦力后．以砂和砂桶的重力为，在砂桶质量和重力保持不变情况下，改变小车质量，测出小车加速度，作出的图像．他们发现实验图像不是理想的过原点的直线，请分析说明产生这一现象的原因______。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 17. 如图所示，质量为16kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角，斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时，雪橇沿水平面做匀速运动求： （1）雪橇对水平地面的压力大小 （2）雪橇与水平地面的动摩擦因数（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） 18. 如图所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲一起跳”动作，图中的“●”表示人的重心。图（甲）是由力传感器画出的图线。图示中各点对应着图甲中四个状态和时刻。取重力加速度取。请根据图中所给出的信息，回答下列问题： （1）求此人的质量； （2）此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度？推理说明理由； （3）求出此人在1s内的最大加速度；并以竖直向上为正，在图（乙）中画出此人在1s内大致的图像； （4）在上一问中图像与t轴所夹面积的含义是？ 19. 类比是一种常用的重要的研究方法。 自然界中某个物理量D的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为，与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学的学习中，我们学习了加速度，它表示速度随时间变化的快慢。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢，物理上称为急动度，用符号j来表示。 （1）请类比加速度的定义，写出急动度的定义式和单位。 （2）在匀变速直线运动中，我们学习了如何处理一维的矢量问题，在相互作用中，我们学习了如何处理二维的矢量问题，请类比之前的方法，计算下列三种情景下物体急动度的大小和方向。已知物体在做逆时针的匀速圆周运动，线速度的大小为，运动半径为为圆的直径，为弧的中点，为弧的中点。 情景1：物体从A开始第一次运动到B的过程中的急动度； 情景2：物体从A开始第一次运动到C的过程中的急动度； 情景3：物体从A开始第一次运动到D的过程中的急动度。 （3）在第二问中我们计算的其实是平均急动度，当变化的时间趋于零时，平均急动度即为瞬时急动度。请类比匀速圆周运动中向心加速度的推导方法，推导第二问中做匀速圆周运动的物体瞬时急动度的大小和方向。 20. 深刻理解运动的合成和分解的思想方法，可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。例如，小船在流动的河水中行驶时，小船同时参与了两种运动：一个是随水流沿河岸的运动，一个是相对于水流的运动；平抛运动也可以分解成水平方向和竖直方向两个直线运动。利用以上思想，分析下述问题：如图1所示，汽车在水平路面上以速度正常匀速行驶，车轮半径为。车轮上的任意一点均同时参与了两个运动。 （1）请运用运动的合成和分解的思想，对比平抛运动，填写下表： 平抛运动 车轮上任意一点的运动 分运动1： 水平方向上的匀速直线运动 分运动2： 绕轮轴的匀速圆周运动 （2）汽车在水平路面上正常匀速行驶时，车轮与地面接触的点与地面保持相对静止（即接触点对地速度为零）。 ①分析求解车轮圆周分运动的角速度大小； ②设图1所示时刻为0时刻，请写出图中车轮上点（此刻与地面相切）在此后任意时刻速度大小的表达式。 （3）图2中的两幅图哪个可以大致反映汽车正常行驶过程中车轮边缘一点相对地面的运动轨迹？请说明理由。并给出那个不合理轨迹对应的发生条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$