精品解析：辽宁省普通高中2024-2025学年高三上学期9月开学联考物理试题

辽宁省名校联盟2024年高三9月份联合考试 物理 本试卷满分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、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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. 高空坠物给社会带来很大危害。从21楼由静止下落的酒瓶，落地时的速度大小约为（每层楼高约3米，重力加速度大小为，不计空气阻力，）（　　） A. 25m/s B. 30m/s C. 35m/s D. 40m/s 2. 疫情防控期间，在运力有限的情况下，无人送货车成为城市抗疫保供的重要力量，如图所示为一辆无人送货车正在做匀加速直线运动。某时刻起开始计时，在第一个4s内位移为9.6m，第二个4s内位移为16m，下面说法正确的是（ ） A. 计时时刻送货车的速度为0 B. 送货车的加速度大小为 C. 送货车在第1个4s末的速度大小为3.2m/s D. 送货车在第2个4s内平均速度大小为3.6m/s 3. 如图是某物理兴趣小组从某时刻开始计时，取向上为位移正方向画出的无人机竖直上升时的位移一时间图象，则从图象中分析可知（ ） A. 无人机前1s处于失重状态 B. 前3s无人机速度不变 C. 前4s内无人机处于超重状态 D. 3~4s无人机加速下降 4. 如图所示，一个半径为3r的光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。另有两个半径均为2r的球A、B用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A球的球心与圆柱体最高点等高，B球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳中的拉力与A球的重力大小相等 B. A球的重力与圆柱体对A球的弹力之比为4：5 C. A、B两球的质量之比为4：5 D. A、B两球的质量之比为5：4 5. 如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为（ ） A. B. C. D. 6. 质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角。槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态。通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为（　　） A. B. 2m C D. 7. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器最底端O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球A相连，小球A静止于P点，OP与水平方向的夹角为θ = 30°；若换为与质量为2m的小球B相连，则小球B静止于M点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的作用力大于2mg B. 弹簧对小球A的作用力大于对小球B的作用力 C. 弹簧原长为 D. O′M的长度为 8. 关于加速度a，下列说法正确的是（　　） A 由公式可知，加速度与成正比，方向与相同 B. 由公式可知，某一物体的加速度与合外力成正比，方向与合外力相同 C. 如果物体的加速度方向与速度方向相同，则物体做加速运动 D. 表示加速度的变化率，单位应该为 9. 如图所示，一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上，圆心为O1，小球A穿套在环左侧最低点，并由轻绳通过光滑的小滑轮O与小球B相连，B右侧细线水平，O点在环心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA⊥OB，两球均处于静止状态，小球A恰好对木板没有力的作用．若对B施加一外力F，使小球A缓慢运动到O点正下方的过程中，木板始终静止．则下列说法正确的是 A. A、B两球的质量之比为 B. OA细线拉力逐渐变大 C. 地面对木板的摩擦力逐渐变小 D. 地面对木板支持力逐渐变小 10. 如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 变力F的最小值为 B. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 C. 变力F的最小值为 D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时： （1）实验中如图甲所示，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤的读数分别为和，拉力方向分别与AO延长线夹角为和，下列说法正确的是__________。 A. 合力F必大于或 B. 若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若和方向不变，大小各增加，则合力F的大小也增加 D O点位置不变，则合力不变 （2）在白纸上根据实验结果画出的图示如图乙所示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是__________（填“F”或“”）。 （3）本实验采用的科学方法是__________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 12. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法正确的是______。（填选项字母） A. 四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B. 四组实验都需要平衡摩擦力 C. 四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 D. 四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为______。（保留2位有效数字） （3）按丁同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量______；该值与小车的实际质量相比是______（选填“偏大”，“偏小”或“相等”）的。 （4）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为______。 13. 已知A、B两地相距s，将其等分为n段，汽车从A地无初速度驶向B地，分段做匀加速直线运动，第一段加速度为a，而后每当汽车开始下一段运动时，其加速度增加（即第一段加速度为a，第二段加速度为，第三段加速度为，依次类推），求汽车到达B地时的速度大小。 14. 明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体．一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为 试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值？ 15. 如图甲所示，一长木板A在水平地面上向右运动，在时刻将一无初速度的物块B轻放到木板上，取水平向右为正方向，B相对于A的速度用表示，在0~0.75s内，相对速度随时间t的变化关系图像如图乙所示。已知A、B的质量关系为，A与B及A与地面之间均有摩擦（动摩擦因数不等），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B始终没有滑出A，重力加速度g取。求： （1）A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数； （2）从时刻到A与B均停止运动时，B相对于A的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 辽宁省名校联盟2024年高三9月份联合考试 物理 本试卷满分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、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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. 高空坠物给社会带来很大危害。从21楼由静止下落的酒瓶，落地时的速度大小约为（每层楼高约3米，重力加速度大小为，不计空气阻力，）（　　） A. 25m/s B. 30m/s C. 35m/s D. 40m/s 【答案】C 【解析】 【详解】设酒瓶落地时的速度大小v，根据自由落体运动公式 解得 故选C。 2. 疫情防控期间，在运力有限的情况下，无人送货车成为城市抗疫保供的重要力量，如图所示为一辆无人送货车正在做匀加速直线运动。某时刻起开始计时，在第一个4s内位移为9.6m，第二个4s内位移为16m，下面说法正确的是（ ） A. 计时时刻送货车的速度为0 B. 送货车的加速度大小为 C. 送货车在第1个4s末的速度大小为3.2m/s D. 送货车在第2个4s内的平均速度大小为3.6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据匀变速运动推论可得加速度大小为 根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于该段内的平均速度可知送货车在第1个4s末的速度大小为 根据速度时间公式可得计时时刻送货车的速度为 AB错误，C正确； D．送货车在第2个4s内的平均速度大小为 D错误。 故选C。 3. 如图是某物理兴趣小组从某时刻开始计时，取向上为位移正方向画出无人机竖直上升时的位移一时间图象，则从图象中分析可知（ ） A. 无人机前1s处于失重状态 B. 前3s无人机速度不变 C. 前4s内无人机处于超重状态 D. 3~4s无人机加速下降 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．前1s无人机速度减小，加速度向下，处于失重状态，故A正确，BC错误； D．1~3s无人机悬停，速度为0；3~4s无人机匀速下降，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，一个半径为3r光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。另有两个半径均为2r的球A、B用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A球的球心与圆柱体最高点等高，B球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 轻绳中的拉力与A球的重力大小相等 B. A球的重力与圆柱体对A球的弹力之比为4：5 C. A、B两球的质量之比为4：5 D. A、B两球的质量之比为5：4 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对A、B两球进行受力分析，如图所示 对A球有 故AB错误； CD．对B球有 联立解得 故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，根据v-t图象的“面积”表示位移，进行列式求解． 【详解】设A的加速度为a.两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb.根据v-t图象的“面积”表示位移，得，由题知t=2s，解得.故选C. 【点睛】对于速度图线，关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义．本题还要抓住追及时位移关系来列式． 6. 质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角。槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态。通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为（　　） A. B. 2m C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ABCD．小球恰好能滚出圆弧槽时，圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点，小球受到重力和A点的支持力，合力为 对小球运用牛顿第二定律可得 解得小球的加速度 对整体分析可得 联立解得 故A、B、C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器最底端O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球A相连，小球A静止于P点，OP与水平方向的夹角为θ = 30°；若换为与质量为2m的小球B相连，则小球B静止于M点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A. 容器对小球B的作用力大于2mg B. 弹簧对小球A的作用力大于对小球B的作用力 C. 弹簧原长为 D. O′M的长度为 【答案】D 【解析】 【详解】小球受三个共点力而平衡，这三个力构成一个矢量三角形，如图所示 矢量三角形刚好和几何三角形相似，则当弹簧另一端与质量为m的小球A相连时 设L2为O′M的长度，当弹簧另一端与质量为2m的小球B相连时 设弹簧的原长为L0，则 联立可得 故选D。 8. 关于加速度a，下列说法正确的是（　　） A. 由公式可知，加速度与成正比，方向与相同 B. 由公式可知，某一物体的加速度与合外力成正比，方向与合外力相同 C. 如果物体的加速度方向与速度方向相同，则物体做加速运动 D. 表示加速度的变化率，单位应该为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．公式是比值定义法，加速度的大小与速度变化量的大小无关，方向与速度变化量的方向相同，故A错误； B．由牛顿第二定律可知，质量一定，物体加速度与合外力成正比，方向与合外力相同，故B正确； C．根据加速度的定义可知，如果物体的加速度方向与速度方向相同，则物体做加速运动，故C正确； D．加速度的单位为，则其变化率的单位为，故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，一光滑半圆环竖直固定于粗糙的木板上，圆心为O1，小球A穿套在环左侧最低点，并由轻绳通过光滑的小滑轮O与小球B相连，B右侧细线水平，O点在环心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA⊥OB，两球均处于静止状态，小球A恰好对木板没有力的作用．若对B施加一外力F，使小球A缓慢运动到O点正下方的过程中，木板始终静止．则下列说法正确的是 A. A、B两球的质量之比为 B. OA细线拉力逐渐变大 C. 地面对木板的摩擦力逐渐变小 D. 地面对木板支持力逐渐变小 【答案】AC 【解析】 【详解】试题分析:A、对A分析，如图所示: 由几何关系和平衡条件有：，再隔离对B分析，根据共点力平衡有：，则，可知：，选项A正确．B、A球沿半圆柱缓慢向上移动时，满足动态平衡，由力三角形和几何三角形相似可知，其中mAg、h、R均不变，则大小不变；而随l减小，拉力T变小，选项B错误．C、D、对木板的分析知，因大小不变，与水平的夹角逐渐变大，则反作用力的水平分力向右，逐渐变小，则与之平衡的地面摩擦力逐渐变小，选项C正确．D、对小球A和木板的整体分析可知，竖直方向有，T逐渐变小，先减小后增大，则地面的支持力先变大后变小，选项D错误．故选AC． 考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【名师点睛】该题涉及两个物体的平衡问题，解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，必要时采用整体法更简洁． 10. 如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 变力F的最小值为 B. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 C. 变力F的最小值为 D. 小物块A与托盘B分离瞬间的速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．对A、B整体受力分析，当产生加速度时有 即 当NAB最大时，F最小，即刚开始施力时，NAB最大等于重力， 则 故A错误，C正确； BD．刚开始，弹簧的压缩量为 A、B分离时，其间恰好无作用力，对B由牛顿第二定律可知 解得 A在这一过程的位移为 由运动学公式可知 代入数据得 故B正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时： （1）实验中如图甲所示，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤的读数分别为和，拉力方向分别与AO延长线夹角为和，下列说法正确的是__________。 A. 合力F必大于或 B. 若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的 C. 若和的方向不变，大小各增加，则合力F的大小也增加 D. O点位置不变，则合力不变 （2）在白纸上根据实验结果画出的图示如图乙所示，则图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是__________（填“F”或“”）。 （3）本实验采用的科学方法是__________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 【答案】（1）D （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．合力F的大小与两分力的大小关系取决于两分力的夹角，所以合力F的大小不一定大于或，A错误； B．若用两只弹簧秤拉时作出的合力与用一只弹簧秤拉时的拉力不完全重合，在误差允许范围内，可以说明力的合成的平行四边形定则是普遍成立的，B错误； C．若和的方向不变，大小各增加，则合力的方向不一定不变，大小也不一定增加，C错误； D．O点位置不变，则橡皮筋的拉力不变，即合力不变，D正确。 故选D。 【小问2详解】 图乙中的F与两力中，F是合力的理论值，F是合力的实际值，则的方向一定沿AO方向。 【小问3详解】 合力与分力的关系是等效替代的关系，本实验采用的主要科学方法是等效替代法，ACD错误，B正确。 故选B。 12. 在某次探究加速度与力、质量关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。 （1）为便于测量合力大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法正确的是______。（填选项字母） A. 四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B. 四组实验都需要平衡摩擦力 C. 四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 D. 四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 （2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为______。（保留2位有效数字） （3）按丁同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量______；该值与小车的实际质量相比是______（选填“偏大”，“偏小”或“相等”）的。 （4）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为______。 【答案】（1）BC （2）1.0 （3） ①. ②. 相等 （4） 【解析】 【小问1详解】 AB．实验中均需要使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，则四组实验都需要平衡摩擦力，故A错误，B正确； CD．甲中近似认为重物的重力等于细线的拉力，而乙、丙、丁均能够直接测量出细线的拉力，可知，四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 根据数学函数规律，图像对应的函数关系式为 当小车的质量M为0.5kg时，解得它的加速度为 【小问3详解】 [1]丁同学设计装置完成实验，弹簧测力计的拉力为F，画出小车的图像纵轴截距为正值，即细线没有拉力作用时，小车已经存在一定的加速度表明平衡摩擦力过多，令小车重力沿长木板的分力与摩擦力的合力大小为，根据牛顿第二定律有 则有 结合图像有 解得 [2]根据上述数据处理的方法可知，利用图像的斜率求解小车的质量与平衡摩擦力过多没有关系，即该值与小车的实际质量相比是相等。 【小问4详解】 平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律有 ，， 解得 13. 已知A、B两地相距s，将其等分为n段，汽车从A地无初速度驶向B地，分段做匀加速直线运动，第一段加速度为a，而后每当汽车开始下一段运动时，其加速度增加（即第一段加速度为a，第二段加速度为，第三段加速度为，依次类推），求汽车到达B地时的速度大小。 【答案】 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动规律可知，第一段 第二段 第三段 …… 第n段 联立以上各式可得 解得 14. 明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体．一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为 试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值？ 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg 设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M，对物体受力分析知： 垂直于斜面的方向：FN+Fsinβ=Mgcosθ 沿斜面的方向：Fcosβ=f+Mgsinθ 若恰好拉动物体，则有：f=μFN 联立解得： 令μ=tanα，代入上式可得： 要使该同学向上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即： cos（β﹣α）=1 由μ=tanα= 可得：α=30° 联立以上各式得：Mmax= 【点睛】该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可，题目的难点是如何利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论． 15. 如图甲所示，一长木板A在水平地面上向右运动，在时刻将一无初速度的物块B轻放到木板上，取水平向右为正方向，B相对于A的速度用表示，在0~0.75s内，相对速度随时间t的变化关系图像如图乙所示。已知A、B的质量关系为，A与B及A与地面之间均有摩擦（动摩擦因数不等），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B始终没有滑出A，重力加速度g取。求： （1）A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数； （2）从时刻到A与B均停止运动时，B相对于A的位移大小。 【答案】（1）0.2，0.3 （2）1.125m 【解析】 【小问1详解】 从开始，B受到A向右的滑动摩擦力，B相对于地面向右做匀加速运动，A相对于地面向右做匀减速运动，到时二者共速。设B与A之间、A与地面之间的动摩擦因数分别为、，在内，根据牛顿第二定律，对B有 对A有 由图乙可知相对加速度 在内，，故B受到的滑动摩擦力向左，相对于地面向右做匀减速运动，A相对于地面向右做匀减速运动，根据牛顿第二定律，对B有 对A有 由图乙可知相对加速度 联立解得 【小问2详解】 在内，B相对于A的位移可用图乙中内图线与横轴围成的面积计算，故 时刻，B相对于地面的速度为 由图乙可知时刻，故A相对于地面的速度为，之后A减速到0的位移为 B减速到0的位移为 B相对于A的位移为 所以，从时刻到B与A均停止运动时，B相对于A的位移为 即B相对于A的位移大小为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$