精品解析：陕西省西安中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题

陕西省西安中学高2025届高三摸底考试 物理试题 （时间：75分钟 满分：100） 一、选择题（1-7单项选择，8-10为多项选择，每题4分，共40分） 1. 汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是，则它在前3s内的平均速度为（ ） A. 8m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 14m/s 【答案】A 【解析】 【分析】本题为汽车刹车问题，故应先根据位移表达式求出初速度及加速度；由速度公式求得静止所需要的时间；明确3s内的位移，再由平均速度公式求出平均速度． 【详解】由位移与时间的关系可知，v0=24m/s；a=-12m/s2； 则由v=v0+at可知，汽车在2s末即静止； 故3s内的位移2s内的位移，故x=3s内汽车的位移x=24×2-6×4=24m； 则汽车的平均速度． 故应选：A． 【点睛】本题为易错题，很多同学忽略了汽车刹车问题，故直接代入3s而求出错误的位移；遇到汽车刹车问题应首先分析汽车静止所需要的时间，然后再进行分析． 2. 甲、乙两车分别从A、B两地在同一条直线上同时、同向由静止开始运动，已知甲车先以a0做匀加速直线运动，当运动至B位置时，开始匀速运动，而乙车一直以a做匀加速直线运动，为了避免与甲车相撞，则乙车的加速度至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设甲车匀加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，当两车速度相同时，恰好相遇，有 联立解得 故选B。 3. 如图所示，已知物块与斜面间的摩擦因数μ=tanθ，在外力F作用下，物块正沿斜面向下做加速运动，而斜面处于静止状态；现增大F，则下列说法中正确的是（　　） A. 地面对斜面的摩擦力增大 B. 地面对斜面支持力增大 C. 只增大推力F的大小，加速度大小可能不变 D. 只增大推力F的大小，斜面可能会向右运动 【答案】B 【解析】 【详解】C．对物块受力分析，如图所示 将外力F分解到沿斜面方向与垂直于斜面方向，沿斜面方向有 垂直于斜面方向有 联立可得 由此可知，当外力F增大时，N增大，f增大，加速度a增大，故C错误； AB．由于 所以 所以斜面不受地面的摩擦力，对斜面受力分析，如图所示 竖直方向有 所以，当外力F增大时，N、N′增大，f、f′增大，则FN增大，故A错误，B正确； D．由于斜面水平方向、竖直方向合力均为零，所以斜面不可能向右运动，故D错误。 故选B。 4. 有一列火车有N节车厢，在牵引力作用下向右运动，每节车厢所受阻力均相等，从右端开始记第1、2两节车厢间相互作用力为F12，第5、6节车厢间的相互作用为F56，现测得F12与F56的比值为2:1，则N应为（　　） A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 18节 【答案】B 【解析】 【详解】设每节车厢所受阻力均为f，每节车厢质量m，根据牛顿第二定律 F12=2F56 联立得 N=9 故选B 5. 如图甲所示， A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，A、B两小球质量分别为和，现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成，则（ ） A. F1＝F2 B. F1＝F2 C. F1＝2F2 D. F1＝3F2 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，B球恰好在悬点O的正下方，由几何关系可知，OA与AB垂直；以B球为研究对象，由平衡条件得： 以AB两球整体为研究对象，由平衡条件得： F1-F2=3mgtan30° 可得： 可得： F1=2F2 故ABD不符合题意。C符合题意。 故选C。 6. 从固定斜面上同一点分别沿水平和沿斜面向下抛出甲乙两小球，初速度大小均为v0，经一段时间后又同时经过斜面上同一位置，已知斜面倾角为37°，sin37°=0.6 cos37°=0.8 g=10m/s2 。则乙与斜面间的摩擦因数为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当小球做平抛运动时有 当小球沿斜面向下做匀加速直线运动时，有 联立解得 故选B。 7. 如图甲所示，足够长的匀速运动的传送带的倾角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一物块，结果物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，其中、已知。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A 物块可能沿传送带向上运动 B. 物块与传送带间的动摩擦因数大于tanθ C. 时间后物块的加速度大小为 D. 若传送带反转，则物块将一直以大小为的加速度做匀加速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率表示加速度，根据图乙可知，时刻之前的加速度大于时刻之后的加速度，可知物块时刻之前受到的滑动摩擦力沿传送带向下，即开始时物块相对传送带向上运动，传送带逆时针转动，根据图乙可知，物块始终向下做加速直线运动，A错误； B．根据上述，时刻之后物块向下做加速度较小的匀加速直线运动，则有 解得 B错误； C．根据上述，时刻之前有 ， 时刻之后有 解得 C正确； D．由于 若传送带反转，物块始终相对传送带向下运动，摩擦力始终沿传送带向上，对物块始终有 即若传送带反转，则物块将一直以大小为的加速度做匀加速直线运动，D错误。 故选C。 8. 如图所示，长为6m，质量为10kg的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.2。一个质量为50kg的人从木板的左端开始向右匀加速跑动到离开木板的过程中，关于人（a）和木板（b）的速度时间图像（v-t）可能正确的是（g取10m/s2）（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．人在木板上向右做匀加速运动，则人受到木板向右的摩擦力，所以 而木板与地面之间的最大静摩擦力为 当人对木板的摩擦力大于地面对木板的最大静摩擦力时，木板向左加速，即 所以 由于 此时人向右加速，木板静止不动，故A错误； B．由于 此时人向右加速，木板静止不动，故B正确； C．由于 此时人向右加速，木板向左加速，根据牛顿第二定律，对木板有 解得 故C正确； D．由于 此时人向右加速，木板向左加速，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，小明先用F1=13N水平向右的力将一质量为2kg的木箱向右移动4m的距离后，在另一水平推力F2作用下，又匀速运动4m的距离到达斜面底端，撤去外力，之后冲上倾角为37°的斜面，物体的动能随运动距离变化的图像如图乙。已知木箱与斜面间的摩擦因数为0.5，关于物体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. F2的大小为4N B. 木箱能到达斜面的最大高度为1.8m C. 木箱返回水平面后向左运动的最大距离为1.8m D. 整个运动过程中，克服摩擦力所做的功为36J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．木箱在前4m内，根据动能定理可得 4m~8m过程中，有 代入数据解得 故A正确； B．木箱冲上斜面后做匀减速运动，根据动能定理有 解得 所以木箱在斜面上能到达的最大高度为 故B错误； C．木箱从冲上斜面到最终停下来，根据动能定理可得 解得 故C正确； D．对整个运动过程，由动能定理有 所以 故D错误。 故选AC。 10. 某赛车手练习启动和弯道行驶技术，从起点开始直线x0后进入弯道，要求在弯道部分匀速率运动。已知赛车质量为m，最大牵引力是阻力的3倍，启动开始牵引力随时间的变化关系如图，2t0时刚好进入弯道，则在2t0时间内，下列说法中正确的是（　　） A. 汽车运动的最大加速度 B. 赛车在t0时的功率 C. 发动机对赛车所做的功 D. 赛车从t0到2t0内做减速运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当汽车所受牵引力达到最大时，加速度最大，则 故A错误； B．由图可知，0~t0时间内，牵引力从零开始均匀增大，0~时间内，牵引力较小，汽车处于静止状态，之后汽车开始做加速度增大的加速运动，由于F-t图线与横轴所围区域的面积表示力的冲量，0~t0时间内，根据动量定理可得 解得 所以赛车在t0时的功率为 故B正确； C．0~2t0时间内，根据动量定理可得 解得 根据动能定理可得 解得 故C正确； D．赛车从t0到2t0内牵引力虽然减小，但前一段时间仍然大于阻力，所以赛车加速运动，后做匀速运动，故D错误。 故选BC。 二、实验题（每空3分，共18分） 11. 某同学想探究弹簧劲度系数与弹簧长度之间的关系，取了长为4L的一段弹簧，并在弹簧上用小指针标出位置，将弹簧竖直固定在水平桌面上，在其上端分别放置质量为m、2m、3m、4m、5m的砝码，记录各指针的位置，并利用描点画图，得出原长分别为L、2L、3L、4L的弹簧所受到的压力与对应形变量之间的图像。 F（压力） 0 mg 2mg 3mg 4mg 5mg 指针1（k1） 40cm 361cm 31.8cm 28.1cm 24.1cm 20.0cm 指针2（k2） 30cm 27.0cm 24.1cm 21.0cm 17.9cm 15.0cm 指针3（k3） 20cm 18.2cm 16.1cm 14.0cm 12.1cm 10.0cm 指针4（k4） 10cm 9.1cm 8.1cm 6.9cm 6.1cm 5.0cm 根据题中提供信息，回答下列问题 （1）该实验的原理是______________________； （2）依据实验数据，利用描点画图在给定的坐标系中画出各段弹簧所受压力与对应压缩量之间的关系_______； （3）如果将原长L=10cm弹簧劲度系数记为k0，原长为nL的弹簧劲度系数记为kn，则依据图像可得出的结论是______________。 【答案】（1）（x为各段弹簧的压缩量） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验的原理是胡克定律，即 x为各段弹簧的压缩量； 【小问2详解】 依据实验数据，利用描点画图在给定的坐标系中画出各段弹簧所受压力与对应压缩量之间的关系，如图所示 【小问3详解】 由图可知 所以 所以 12. 某同学欲测量木盒与木板间的摩擦因数，木盒中放置许多砝码，用细线与一吊蓝相连，实验时，先测量出木盒、吊蓝和砝码的总质量为M0，每次从木盒内取出的砝码都放在吊蓝里，然后由静止释放，每次改变质量时，测量木盒的加速度a和吊蓝的总质量m，依据这些数据画出了a-m图像。 （1）写出a与m的表达式_______________； （2）木盒与木板间的摩擦因数μ=_____________； （3）M0=________________。 【答案】（1） （2）0.4 （3）14kg 【解析】 【小问1详解】 对整体根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 根据图像得 解得 【小问3详解】 根据图像得 解得 三.计算题（共3道计算题，12+12+18=42分） 13. 2024年在巴黎奥运会上，我国跳水小将全红婵的“水花消失术”使跳水水平又达新高度。下图为全红婵10米跳台跳水过程的v-t图像，规定速度方向向下为正，整个过程将全红婵看作成质点。试根据图像信息求： （1）当地的重力加速度（保留两位有效数字）； （2）全红婵入水深度。 【答案】（1）10m/s2 （2）2.7m 【解析】 【小问1详解】 设当地的重力加速度为，跳台高为，根据自由落体运动规律有 解得 【小问2详解】 入水时的速度为，则有 所以入水的深度为 14. 如图所示，在质量为m的物块上系着两条细绳，其中长30cm的细绳另一端连着轻质圆环，圆环套在水平棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ＝0.75。另一细绳跨过光滑定滑轮与重为G的物块相连，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方。当G=6N时，圆环恰要开始滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）OA绳与水平杆的夹角θ大小； （2）物块质量m大小。 【答案】（1）53°；（2）1kg 【解析】 【详解】（1）当圆环将要开始滑动时，设此时水平棒对圆环的支持力大小为FN，细绳对圆环的拉力大小为FT，对圆环根据平衡条件有 μFN－FTcosθ＝0 ① FN－FTsinθ＝0 ② 联立①②解得 tanθ＝＝ 即 θ＝53° （2）由题意，根据几何关系可知 φ＝90° 按如图所示建立坐标系，对物块根据平衡条件有 Gcosθ＋FT′sinθ－mg＝0 ③ FT′cosθ－Gsinθ＝0 ④ 联立③④解得 m=1kg 15. 如图所示，在一宽大的电梯内。有一长为L=6m足够高的桌子，其一端固定一光滑的滑轮，用一段细线跨过滑轮将质量分别为m和2m的物体A、B相连，初始A靠近桌子的左端，A与桌面间的动摩擦因数µ=0.5，初始系统处于静止状态。 （1）若由静止释放A、B，求释放后1s时物体B的速度v1； （2）若在1s时，系统向下以a0=2m/s2开始向下做匀加速运动，求此时B向下运动的加速度a2和物体A从桌面左端到右端运动的时间t； （3）保持其它条件不变，取m=5kg，桌面足够长，电梯向下以a=g-5t的加速度从静止开始运动，同时释放A、B两物体，当电梯速度再次为零时停止，求在这一过程中，绳的拉力对A的冲量。 【答案】（1）5m/s （2）6m/s2，1.6s （3）200kg·m/s 【解析】 【小问1详解】 若由静止释放A、B时，A、B受力如图所示 对A，根据牛顿第二定律可得 对B，有 联立解得 经1s后，物体A、B的速度大小为 【小问2详解】 1s时，电梯开始以加速度a0向下匀加速时，受力分析如图所示 对A，水平方向在绳的拉力作用下继续加速，设其加速度为ax，而在竖直方向还要随电梯向下以a0做匀加速运动，所以 对B，既有相对桌面以ax向下加速，还要随着电梯以a0向下做加速运动，根据牛顿第二定律可得 联立可得 所以B下降的加速度为 对A物体，在1s后，沿水平方向向右将以ax做匀加速直线运动，运动至桌面右端所需要时间为t2，则由运动学关系可得 代入数据可得 所以物体A从桌面左端到右端的总时间为 【小问3详解】 由题设条件可得，当加速度等于零时，所用时间为 此时速度达到最大，画出电梯沿竖直方向运动的a-t图像如图所示 可知，电梯停止运动的时间为 对A，在竖直方向，A随电梯一起运动有 所以 在水平方向，有 即 对B，只在竖直方向运动，有 即 由上述两式可得 所以如图所示 由图像可得，4s时物体A沿水平方向的速度为 对A，运用动量定理有 故一段时间t=4s内的冲量为 可得 所以绳拉力的冲量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 陕西省西安中学高2025届高三摸底考试 物理试题 （时间：75分钟 满分：100） 一、选择题（1-7单项选择，8-10为多项选择，每题4分，共40分） 1. 汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是，则它在前3s内的平均速度为（ ） A. 8m/s B. 10m/s C. 12m/s D. 14m/s 2. 甲、乙两车分别从A、B两地在同一条直线上同时、同向由静止开始运动，已知甲车先以a0做匀加速直线运动，当运动至B位置时，开始匀速运动，而乙车一直以a做匀加速直线运动，为了避免与甲车相撞，则乙车的加速度至少为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，已知物块与斜面间的摩擦因数μ=tanθ，在外力F作用下，物块正沿斜面向下做加速运动，而斜面处于静止状态；现增大F，则下列说法中正确的是（　　） A. 地面对斜面的摩擦力增大 B. 地面对斜面支持力增大 C. 只增大推力F的大小，加速度大小可能不变 D. 只增大推力F的大小，斜面可能会向右运动 4. 有一列火车有N节车厢，在牵引力作用下向右运动，每节车厢所受阻力均相等，从右端开始记第1、2两节车厢间相互作用力为F12，第5、6节车厢间的相互作用为F56，现测得F12与F56的比值为2:1，则N应为（　　） A. 6节 B. 9节 C. 12节 D. 18节 5. 如图甲所示， A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB长度之比为：1，A、B两小球质量分别为和，现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成，则（ ） A F1＝F2 B. F1＝F2 C. F1＝2F2 D. F1＝3F2 6. 从固定斜面上同一点分别沿水平和沿斜面向下抛出甲乙两小球，初速度大小均为v0，经一段时间后又同时经过斜面上同一位置，已知斜面倾角为37°，sin37°=0.6 cos37°=0.8 g=10m/s2 。则乙与斜面间的摩擦因数为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，足够长的匀速运动的传送带的倾角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一物块，结果物块的速度随时间变化的关系如图乙所示，其中、已知。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 物块可能沿传送带向上运动 B. 物块与传送带间的动摩擦因数大于tanθ C. 时间后物块的加速度大小为 D. 若传送带反转，则物块将一直以大小为的加速度做匀加速直线运动 8. 如图所示，长为6m，质量为10kg的木板放在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为0.2。一个质量为50kg的人从木板的左端开始向右匀加速跑动到离开木板的过程中，关于人（a）和木板（b）的速度时间图像（v-t）可能正确的是（g取10m/s2）（　　） A. B. C. D. 9. 如图甲所示，小明先用F1=13N水平向右的力将一质量为2kg的木箱向右移动4m的距离后，在另一水平推力F2作用下，又匀速运动4m的距离到达斜面底端，撤去外力，之后冲上倾角为37°的斜面，物体的动能随运动距离变化的图像如图乙。已知木箱与斜面间的摩擦因数为0.5，关于物体的运动，下列说法中正确的是（　　） A. F2的大小为4N B. 木箱能到达斜面的最大高度为1.8m C. 木箱返回水平面后向左运动的最大距离为1.8m D. 整个运动过程中，克服摩擦力所做的功为36J 10. 某赛车手练习启动和弯道行驶技术，从起点开始直线x0后进入弯道，要求在弯道部分匀速率运动。已知赛车质量为m，最大牵引力是阻力的3倍，启动开始牵引力随时间的变化关系如图，2t0时刚好进入弯道，则在2t0时间内，下列说法中正确的是（　　） A. 汽车运动的最大加速度 B. 赛车在t0时的功率 C. 发动机对赛车所做的功 D. 赛车从t0到2t0内做减速运动 二、实验题（每空3分，共18分） 11. 某同学想探究弹簧劲度系数与弹簧长度之间的关系，取了长为4L的一段弹簧，并在弹簧上用小指针标出位置，将弹簧竖直固定在水平桌面上，在其上端分别放置质量为m、2m、3m、4m、5m的砝码，记录各指针的位置，并利用描点画图，得出原长分别为L、2L、3L、4L的弹簧所受到的压力与对应形变量之间的图像。 F（压力） 0 mg 2mg 3mg 4mg 5mg 指针1（k1） 40cm 36.1cm 318cm 28.1cm 24.1cm 20.0cm 指针2（k2） 30cm 27.0cm 24.1cm 21.0cm 17.9cm 15.0cm 指针3（k3） 20cm 18.2cm 16.1cm 14.0cm 12.1cm 10.0cm 指针4（k4） 10cm 9.1cm 8.1cm 6.9cm 6.1cm 5.0cm 根据题中提供信息，回答下列问题 （1）该实验的原理是______________________； （2）依据实验数据，利用描点画图在给定的坐标系中画出各段弹簧所受压力与对应压缩量之间的关系_______； （3）如果将原长L=10cm弹簧劲度系数记为k0，原长为nL的弹簧劲度系数记为kn，则依据图像可得出的结论是______________。 12. 某同学欲测量木盒与木板间的摩擦因数，木盒中放置许多砝码，用细线与一吊蓝相连，实验时，先测量出木盒、吊蓝和砝码的总质量为M0，每次从木盒内取出的砝码都放在吊蓝里，然后由静止释放，每次改变质量时，测量木盒的加速度a和吊蓝的总质量m，依据这些数据画出了a-m图像。 （1）写出a与m的表达式_______________； （2）木盒与木板间的摩擦因数μ=_____________； （3）M0=________________。 三.计算题（共3道计算题，12+12+18=42分） 13. 2024年在巴黎奥运会上，我国跳水小将全红婵“水花消失术”使跳水水平又达新高度。下图为全红婵10米跳台跳水过程的v-t图像，规定速度方向向下为正，整个过程将全红婵看作成质点。试根据图像信息求： （1）当地的重力加速度（保留两位有效数字）； （2）全红婵入水深度。 14. 如图所示，在质量为m的物块上系着两条细绳，其中长30cm的细绳另一端连着轻质圆环，圆环套在水平棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ＝0.75。另一细绳跨过光滑定滑轮与重为G的物块相连，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方。当G=6N时，圆环恰要开始滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）OA绳与水平杆的夹角θ大小； （2）物块质量m大小。 15. 如图所示，在一宽大的电梯内。有一长为L=6m足够高的桌子，其一端固定一光滑的滑轮，用一段细线跨过滑轮将质量分别为m和2m的物体A、B相连，初始A靠近桌子的左端，A与桌面间的动摩擦因数µ=0.5，初始系统处于静止状态。 （1）若由静止释放A、B，求释放后1s时物体B的速度v1； （2）若在1s时，系统向下以a0=2m/s2开始向下做匀加速运动，求此时B向下运动的加速度a2和物体A从桌面左端到右端运动的时间t； （3）保持其它条件不变，取m=5kg，桌面足够长，电梯向下以a=g-5t的加速度从静止开始运动，同时释放A、B两物体，当电梯速度再次为零时停止，求在这一过程中，绳的拉力对A的冲量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$