精品解析：江苏省常州市金坛第一中学2024-2025学年高三上学期开学摸底考试物理试题

2024年常州市金坛区第一中学高三摸底检测 物理试卷 （检测用时：70分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（每题4分，共44分） 1. 下列情形中，可以把人或物体看成质点的是（　　） A. 研究地球的自转 B. 研究跳水运动员的空中姿态 C. 测量马拉松运动员比赛时间 D. 观察苏炳添百米赛跑的起跑动作 2. 关于匀加速直线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 速度与运动时间成正比 B. 速度的增量与运动时间的平方成正比 C. 位移与运动时间的平方成正比 D. 连续相等时间间隔内的位移增加量都相同 3. 物体做直线运动，速度图象如图所示，由图象可以判断（　　） A. 第1s内与第2s内的位移方向相反 B. 第1s末物体的速度改变方向 C. 第1.5s与第2.5s的加速度方向相反 D. 第3s末和第5s末物体的位置相同 4. 国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》，勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。设某高铁进站时做匀减速直线运动，从开始减速到停下所用时间为3s，则该高铁最后3秒内，每秒依次通过的位移之比为（　　） A. B. C. D. 5. 在探究二力合成规律的实验中，根据实验数据画出力的图示，图上标出的F1、F2、F3、F4不是由弹簧测力计直接测得的是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 6. 如图，水平地面上质量为m物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动．弹簧没有超出弹性限度，则(　　) A. 弹簧的伸长量为 B. 弹簧的伸长量为 C. 物体受到的支持力与其对地面的压力是一对平衡力 D. 弹簧弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力 7. 倾角为θ、质量为M的室内小滑梯如图所示，质量为m的小朋友沿着滑梯匀加速下滑，整个运动过程中滑梯保持静止不动。对此运动过程，下列有关说法正确的是（　　） A. 小朋友和滑梯之间的动摩擦因数一定小于tanθ B. 地面对滑梯的支持力一定等于(m+M)g C. 地面对滑梯摩擦力大小一定等于mgcosθsinθ D. 地面对滑梯的摩擦力方向一定向右 8. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与固定挡板MN接触且P处于静止状态。则斜面体P此时刻受到外力的个数有可能为（ ） A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 9. 某同学为测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。为进一步探究，若把圆珠笔更换成两个质量不同的小球并用轻绳连接起来，不计空气阻力，则它们的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 物理老师为考察学生对物理公式、数学与物理学科交叉的理解，将一个做直线运动的物体的数据进行了处理，以瞬时速度的平方的倒数为纵坐标，位移的倒数为横坐标，描绘出如图所示的图像，已知该图像中直线与横轴之间的夹角为45°，关于该物体的运动，以下说法正确的是（　　） A. 该物体做初速度为2m/s的匀加速直线运动 B. 该物体的加速度为0.5m/s2 C. 图像中的直线与横轴的夹角为45°，斜率应该是1，该图像画错了 D. 该物体在10s内的位移为100m 11. 如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体A上方叠放物体B、C，三个物体的质量均为m，系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g。某时刻突然取走物体C，则（　　） A. 此瞬间B的加速度为0 B. 此瞬间A对B的弹力大小为2mg C. 之后B可能脱离A D. 之后B对A弹力的最小值为 二、实验题（每空3分，共9分） 12. 某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系．具体实验步骤如下： ①按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L ②平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后， 使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等 ③取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录 ④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度 ⑤重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复②～④的步骤 （1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为Δt1和Δt2，则小车加速度的表达式为a=_________ （2）关于本实验的说法，正确的是________ A．平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶 B．平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶 C．沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量 D．小车质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量 （3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数μ，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角θ，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M．则可推算出动摩擦因数的表达式μ=__________（表达式中含有m、M、θ） 三、解答题。 13. 一辆大客车正在以20m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x0＝50m处有一只小狗，如图所示．司机立即采取制动措施．司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt＝0.5s，设客车制动后做匀减速直线运动．试求： （1）客车在反应时间Δt内前进的距离． （2）为了保证小狗的安全，客车制动的加速度至少为多大？（假设这个过程中小狗一直未动） 14. 如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁相连，在B点正下方悬挂一个定滑轮(不计重力和摩擦),杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．某人用轻绳绕过滑轮竖直向上匀加速地提起重物，已知重物的质量,加速度大小,人的质量，求此时: (1)地面与人之间的弹力的大小; (2)轻绳AB的弹力大小． 15. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=1m/s运行，初速度大小为v2=2m/s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，从小物块滑上传送带开始计时，小物块和传送带的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示，求： （1）0~4s内小物块向左滑行的最大距离d1； （2）0~4s内小物块相对于传送带滑行的路程d2； （3）4s末小物块的实际位置。 16. 如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量，B的质量，A、B间动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数。某时刻水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求： （1）经过多长时间B开始滑动； （2）经过多长时间A开始相对B滑动； （3）时A、B间的摩擦力大小Ff。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年常州市金坛区第一中学高三摸底检测 物理试卷 （检测用时：70分钟 本卷满分：100分） 一、单选题（每题4分，共44分） 1. 下列情形中，可以把人或物体看成质点的是（　　） A. 研究地球的自转 B. 研究跳水运动员的空中姿态 C. 测量马拉松运动员的比赛时间 D. 观察苏炳添百米赛跑的起跑动作 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究地球的自转时，需要考虑地球的大小和形状，不能把地球看成质点。故A错误； B．研究跳水运动员的空中姿态时，需要考虑运动员的大小和形状，不能把运动员看成质点。故B错误； C．测量马拉松运动员的比赛时间时，可以忽略运动员的大小和形状，可以把运动员看成质点。故C正确； D．观察苏炳添百米赛跑的起跑动作时，需要考虑苏炳添的大小和形状，不能把苏炳添看成质点。故D错误。 故选C。 2. 关于匀加速直线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 速度与运动时间成正比 B. 速度的增量与运动时间的平方成正比 C. 位移与运动时间的平方成正比 D. 连续相等时间间隔内的位移增加量都相同 【答案】D 【解析】 【详解】匀变速直线运动的速度公式，位移公式；匀变速直线运动中连续相等时间间隔内的位移增加量都相同，即逐差相等。 本题考查匀变速直线运动的公式的理解。 【解答】A．根据，只有初速度为零时，速度与运动时间成正比，故A错误；  B．根据，速度的增量与运动时间成正比，故B错误；  C．根据，只有初速度为零时，位移与运动时间的平方成正比，故C错误； D．根据，连续相等时间间隔内的位移增加量都相同，故D正确。 故选D。 3. 物体做直线运动，速度图象如图所示，由图象可以判断（　　） A. 第1s内与第2s内的位移方向相反 B. 第1s末物体的速度改变方向 C. 第1.5s与第2.5s加速度方向相反 D. 第3s末和第5s末物体的位置相同 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．第1s内与第2s内对应图形的面积都在t轴上方，即代表位移均为正，故第1s内与第2s内的位移方向相同，故A错误； B．第1s末前后对应速度值均为正，故速度方向未改变，故B错误； C．第1.5s与第2.5s图象的相率相同，则表示加速度相同，即加速度的大小和方向均相同，故C错误； D．第3s末到第4s末的位移和第4s末到第5s末的位移等大反向，即第3s末到第5s末物体的位移为零，故第3s末和第5s末物体的位置相同，故D正确。 故选D。 【名师点睛】本题考查对图象的识别，重点要看清坐标轴，其次要看斜率，即图线所围的面积表示的含义．根据图线与t轴所围面积表示运动位移，图形在t轴上方表示位移为正，图形在t轴下方表示位移为负；“斜率”等于加速度．基础题。 4. 国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》，勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。设某高铁进站时做匀减速直线运动，从开始减速到停下所用时间为3s，则该高铁最后3秒内，每秒依次通过的位移之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】可以将高铁进站时的匀减速直线运动等效成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等的时间内的位移之比为 可知该高铁最后3秒内，每秒依次通过的位移之比 故选A。 5. 在探究二力合成规律的实验中，根据实验数据画出力的图示，图上标出的F1、F2、F3、F4不是由弹簧测力计直接测得的是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】C 【解析】 【详解】图上标出的F1、F2是用两个弹簧测力计拉橡皮条结点时两弹簧秤的读数， F4是用一个弹簧测力计拉橡皮条结点时弹簧秤的读数，F3是利用平行四边形定则做出的F1、F2的合力；则不是由弹簧测力计直接测得的是F3。 故选C。 6. 如图，水平地面上质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动．弹簧没有超出弹性限度，则(　　) A. 弹簧的伸长量为 B. 弹簧的伸长量为 C. 物体受到的支持力与其对地面的压力是一对平衡力 D. 弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对物体进行受力分析，物体在水平方向受弹簧的拉力和滑动摩擦力． 根据平衡状态条件得： 根据滑动摩擦力公式得： ， 根据胡克定律得：弹簧的伸长量 ， 所以B正确，A错误， C．物体受到的支持力与物体对地面的压力分别作用在物体和地面，所以这两个力不是一对平衡力，故C错误； D．弹簧的弹力与物体所受摩擦力等值，反向，共线，并且作用在同一物体上，所以是一对平衡力，故D错误。 故选B。 【点睛】知道一对平衡力的特点，即等值，反向，共线，并且作用在同一物体上。 7. 倾角为θ、质量为M的室内小滑梯如图所示，质量为m的小朋友沿着滑梯匀加速下滑，整个运动过程中滑梯保持静止不动。对此运动过程，下列有关说法正确的是（　　） A. 小朋友和滑梯之间的动摩擦因数一定小于tanθ B. 地面对滑梯的支持力一定等于(m+M)g C. 地面对滑梯的摩擦力大小一定等于mgcosθsinθ D. 地面对滑梯的摩擦力方向一定向右 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．设小朋友和滑梯之间的动摩擦因数为，小朋友能沿着滑梯匀加速下滑，故在沿斜面方向满足 即，A正确； BCD．小朋友具有沿斜面向下的加速度a，根据牛顿第二定律有 解得 将a沿水平和竖直方向分解，整体法可知，在水平方向上 代入a，则可得 故地面对滑梯的摩擦力方向一定向左； 竖直方向上 故地面对滑梯支持力一定小于(m+M)g，BCD错误。 故选A。 8. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与固定挡板MN接触且P处于静止状态。则斜面体P此时刻受到外力的个数有可能为（ ） A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 【答案】B 【解析】 【详解】第一种情况，斜面体P受重力和弹簧弹力，且两个力恰好平衡，此时P只受2个力作用；第二种情况，斜面体P受重力和弹簧弹力，且弹力大于重力，此时P与挡板MN之间有相互挤压，从而MN对P有支持力，要保持平衡，则MN对P还必有摩擦力，即P一共受4个力，故选B。 9. 某同学为测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔，细绳的上端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。为进一步探究，若把圆珠笔更换成两个质量不同的小球并用轻绳连接起来，不计空气阻力，则它们的位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以两个小球整体为研究对象，受到重力和拉力，如图所示 根据牛顿第二定律有 得 以下面小球为研究对象，受到重力和拉力，如图所示 根据牛顿第二定律有 得 因为两球的加速度相同，则可知两段细线与竖直方向的夹角相同。 故选B。 10. 物理老师为考察学生对物理公式、数学与物理学科交叉的理解，将一个做直线运动的物体的数据进行了处理，以瞬时速度的平方的倒数为纵坐标，位移的倒数为横坐标，描绘出如图所示的图像，已知该图像中直线与横轴之间的夹角为45°，关于该物体的运动，以下说法正确的是（　　） A. 该物体做初速度为2m/s的匀加速直线运动 B. 该物体的加速度为0.5m/s2 C. 图像中的直线与横轴的夹角为45°，斜率应该是1，该图像画错了 D. 该物体在10s内位移为100m 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意，设图像的斜率为，则有 即有 由运动学公式有 可得 对比可得 ， 解得 ， 则物体做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，故AB错误； C．运动学中图像的斜率与数学中图像的斜率所表示的物理意义不同，运动学中图像的斜率表示纵坐标截距与对应的横坐标截距之比，而不是角的正切值，故C错误； D．由运动学公式可得，该物体在10s内的位移为 故D正确。 故选D。 11. 如图所示，竖直放置的轻弹簧下端固定，上端与物体A连接，物体A上方叠放物体B、C，三个物体的质量均为m，系统处于静止状态，弹簧处于弹性限度内，重力加速度大小为g。某时刻突然取走物体C，则（　　） A. 此瞬间B的加速度为0 B. 此瞬间A对B的弹力大小为2mg C. 之后B可能脱离A D. 之后B对A弹力的最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．开始三个物体受力平衡，弹簧弹力大小为 取走C物体瞬间弹簧弹力不变，A、B整体受到的合力大小为 之后A、B一起做简谐运动，最大加速度为，故选项A错误； B．取走C瞬间B受到的弹力大小 解得 选项B错误； CD．当A、B运动到上方最大位移处时加速度a向下，大小为，B对A的弹力最小，对B物体有 解得 B不可能脱离A，选项C错误、D正确。 故选D。 二、实验题（每空3分，共9分） 12. 某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系．具体实验步骤如下： ①按照如图所示安装好实验装置，并测出两光电门之间的距离L ②平衡摩擦力即调节长木板的倾角，轻推小车后， 使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等 ③取下细绳和沙桶，测量沙子和沙桶的总质量m，并记录 ④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间，并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度 ⑤重新挂上细绳和沙桶，改变沙桶中沙子的质量，重复②～④的步骤 （1）用游标卡尺测得遮光片的宽度为d，某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为Δt1和Δt2，则小车加速度的表达式为a=_________ （2）关于本实验的说法，正确的是________ A．平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶 B．平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶 C．沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量 D．小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量 （3）若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数μ，某次实验中，该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角θ，沙和沙桶的总质量m，以及小车的质量M．则可推算出动摩擦因数的表达式μ=__________（表达式中含有m、M、θ） 【答案】 ① （1）； ②. （2）B； ③. （3） 【解析】 【详解】（1）[1]小车经过光电门时的速度分别为： ，， 由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度： ； （2）[2]AB.本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，平衡摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动，所以不需要取下细绳和沙桶，故A错误，B正确； CD. 因为本实验中，沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件，也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量，故C错误，D错误。 故选：B； （3）对小车，由平衡条件得： Mgsinθ−mg=μMgcosθ， 得动摩擦因数： ； 三、解答题。 13. 一辆大客车正在以20m/s的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x0＝50m处有一只小狗，如图所示．司机立即采取制动措施．司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt＝0.5s，设客车制动后做匀减速直线运动．试求： （1）客车在反应时间Δt内前进距离． （2）为了保证小狗的安全，客车制动的加速度至少为多大？（假设这个过程中小狗一直未动） 【答案】（1）（2） 【解析】 【详解】（1）匀速速度： ，位移为： （2）.根据题意得刹车位移为：，所以加速度： ． 14. 如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁相连，在B点正下方悬挂一个定滑轮(不计重力和摩擦),杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．某人用轻绳绕过滑轮竖直向上匀加速地提起重物，已知重物的质量,加速度大小,人的质量，求此时: (1)地面与人之间的弹力的大小; (2)轻绳AB的弹力大小． 【答案】（1）380N（2） 【解析】 【详解】（1）对重物： 解得： T=120N 对人： T+N=Mg 解得： N=380N （2）因 对B点： 解得 15. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=1m/s运行，初速度大小为v2=2m/s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，从小物块滑上传送带开始计时，小物块和传送带的v-t图像（以地面为参考系）如图乙所示，求： （1）0~4s内小物块向左滑行的最大距离d1； （2）0~4s内小物块相对于传送带滑行的路程d2； （3）4s末小物块的实际位置。 【答案】（1）2m；（2）4.5m；（3）A点左侧0.5m处 【解析】 【详解】（1）小物块向左匀减速的位移就是向左滑行的最大距离，由图像知，前小物块向左运动，图线与横轴所围面积即为小物块向左滑行的最大距离d1 （2）小物块相对传送带滑行的路程，可用两速度图线所围的面积表示，仅内有相对运动，图线所围面积为 （3）小物块向左滑行，小物块向右滑行的距离即为图线与横轴所围面积，即 故末小物块在A点左侧处。 16. 如图所示，木块A置于木板B上，木板B置于水平面上。A的质量，B的质量，A、B间动摩擦因数，B与地面间动摩擦因数。某时刻水平力F作用于B上，其随时间变化的规律为（F、t均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。求： （1）经过多长时间B开始滑动； （2）经过多长时间A开始相对B滑动； （3）时A、B间的摩擦力大小Ff。 【答案】（1）2s （2）3.4s （3） 【解析】 【小问1详解】 当B开始滑动时B与地面间的摩擦力与F相等，即 解得 【小问2详解】 当A开始在B上滑动时，对木块 对整体 由题知 解得 【小问3详解】 当，B已滑动，A、B间未发生相对滑动，对木块 对整体 根据题意得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$