精品解析：西安市庆安高级中学2024-2025学年高三上学期9月第一次测试物理试卷

2024年9月13日高三物理周测测试 一、单选题（每题5分，共25分） 1. 在某次检测汽车性能的实验中，某型号汽车从静止开始做初速度为零的匀加速运动，当速度达到测试最大值时，立即急刹车做匀减速运动至速度为零，整个过程汽车做的是直线运动，汽车前一半时间内的位移为整个位移的，则前一半时间末的速度是最大速度的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在汽车匀加速直线运动过程有 根据逆向思维，在汽车匀减速直线运动过程有 则全程总的位移与总的时间分别为 令前一半时间末的速度为，若该时刻在汽车速度达到测试最大值之前，根据平均速度与位移的关系有 解得 若该时刻在汽车速度达到测试最大值之后，根据平均速度与位移的关系有 解得 由于测试速度最大为，即该种情况不可能发生，可知前一半时间末的速度是最大速度的。 故选D。 2. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当两球运动至二者相距时，,如图所示 由几何关系可知 设绳子拉力为，水平方向有 解得 对任意小球由牛顿第二定律可得 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 3. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 【答案】B 【解析】 【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 解得。 故选B。 4. 小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂直的墙角。简化图如图所示，设篮球质量为、半径为，悬挂点为互相垂直的两竖直墙壁交线处的点，到球心的距离为，一切摩擦不计，则篮球对任一墙壁的压力大小为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对球进行受力分析，球受重力Mg、绳子的拉力T及两个墙壁对它的支持力，两个支持力大小相等，夹角为，设支持力的大小为N、绳子与竖直墙壁交线的夹角，根据几何知识可知球心到竖直墙壁交线的垂直距离为 故 解得 在竖直方向上根据受力平衡可得 解得 在水平方向上根据受力平衡可知两个墙壁对球的支持力的合力大小等于绳子拉力T的水平分力的大小，即 解得 根据牛顿第三定律可得则球对任一墙壁的压力大小为，B正确。 故选B。 5. 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中( ) A. F1保持不变，F3缓慢增大 B. F1缓慢增大，F3保持不变 C. F2缓慢增大，F3缓慢增大 D. F2缓慢增大，F3保持不变 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时，B对A的压力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大； 对整体分析，整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F3增大；但水平方向力不变；故选C． 考点：物体的平衡 名师点睛：此题是物体的平衡问题；解题时运用图解法，分别以B和整体为研究对象，分别进行受力分析画出力的示意图，根据F的变化可知B对A的作用力，及地面对A的作用力． 二、多选题（每题6分，对而不全得3分，共18分） 6. 一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内质点先加速后减速 B. 内质点做匀变速直线运动 C. 质点末的速度大于末的速度 D. 质点末的速度等于末的速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．一质点从静止开始做直线运动，由图像可知，内质点的加速度方向一直与速度方向相同，故质点一直做加速运动，A错误； B．由图像可知，内质点的加速度逐渐减小到零，再反向逐渐增大，可知内质点做变加速直线运动，B错误； CD．图像中图线与横轴围成的面积等于速度的变化大小，可知质点末的速度为 质点末的速度为 质点末的速度为 C、D正确； 故选CD。 7. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线（如图），则（ ） A. Hα的波长比Hβ的小 B. Hα的频率比Hβ的小 C. Hβ对应的光子能量为3.4eV D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．氢原子n = 3与n = 2的能级差小于n = 4与n = 2的能级差，则Hα与Hβ相比，Hα的波长大、频率小，故A错误、B正确； C．Hβ对应的光子能量为 E = (－0.85)eV－(－3.40)eV = 2.55eV 故C错误； D．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量 E = (－3.40)eV－(－13.60)eV = 10.2eV Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故D正确。 故选BD。 8. 如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 【答案】BD 【解析】 【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大； 对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD． 三、实验题（每空4分，共16分） 9. 某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下： （1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度_________ （3）调节并记录木板与水平面的夹角，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得，则_________（结果保留3位有效数字） （4）推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式，可得_________（用L、、、和重力加速度大小g表示），利用所得实验数据计算出值； （5）改变进行多次实验，获得与对应的，并在坐标纸上作出关系图像，如图（c）所示； （6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为_________。 【答案】 ①. 5.25 ②. 1.00 ③. ④. 斜面倾角对动摩擦因数没有影响 【解析】 【详解】（2）[1]该挡光片宽度 d=5mm+5×0.05mm=5.25mm （3）[2]根据时间极短的平均速度近似等于瞬时速度，挡光片经过光电门A的速度 （4）[3]挡光片依次经过光电门A和B，由动能定理可得 解得 （5）[4]根据图像可知，动摩擦因数并不随角度的变化而发生变化，所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩擦因数没有影响。 四、解答题 10. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）最远能经过几号锥筒。 【答案】（1）；（2）4 【解析】 【详解】（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间中间时刻的速度为 2、3间中间时刻的速度为 故可得加速度大小为 （2）设到达1号锥筒时的速度为，根据匀变速直线运动规律得 代入数值解得 从1号开始到停止时通过的位移大小为 故可知最远能经过4号锥筒。 11. 某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板。假设湿拖把的质量为2kg，当拖把杆与水平方向成角，对拖把施加一个沿拖把杆向上、大小为10N的力时，恰好能拉着拖把向前匀速运动。设拖把与地板间的动摩擦因数始终不变。取，，。 （1）求拖把与地板间的动摩擦因数； （2）当遇到地板上较脏的地方时，需要增大拖把与地板间的摩擦力才能清理干净。已知存在一临界角，当拖把杆与水平方向所成角度超过此角度时，不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切值。 【答案】（1）；（2）2 【解析】 【详解】（1）设拖把与地板间的动摩擦因数为，当拉着拖把向前匀速运动时，根据平衡条件有 解得 （2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有 此时 联立解得 分析知，当F无限大时极限值为零，有 此时不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把，该临界角的正切为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年9月13日高三物理周测测试 一、单选题（每题5分，共25分） 1. 在某次检测汽车性能的实验中，某型号汽车从静止开始做初速度为零的匀加速运动，当速度达到测试最大值时，立即急刹车做匀减速运动至速度为零，整个过程汽车做的是直线运动，汽车前一半时间内的位移为整个位移的，则前一半时间末的速度是最大速度的（　　） A. B. C. D. 2. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（　　） A. B. C. D. 3. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 4. 小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂直的墙角。简化图如图所示，设篮球质量为、半径为，悬挂点为互相垂直的两竖直墙壁交线处的点，到球心的距离为，一切摩擦不计，则篮球对任一墙壁的压力大小为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 5. 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中( ) A. F1保持不变，F3缓慢增大 B. F1缓慢增大，F3保持不变 C. F2缓慢增大，F3缓慢增大 D. F2缓慢增大，F3保持不变 二、多选题（每题6分，对而不全得3分，共18分） 6. 一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内质点先加速后减速 B. 内质点做匀变速直线运动 C. 质点末的速度大于末的速度 D. 质点末的速度等于末的速度 7. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线（如图），则（ ） A. Hα的波长比Hβ的小 B. Hα的频率比Hβ的小 C. Hβ对应的光子能量为3.4eV D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态 8. 如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、实验题（每空4分，共16分） 9. 某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下： （1）将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度_________ （3）调节并记录木板与水平面的夹角，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间和，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和。某次测得，则_________（结果保留3位有效数字） （4）推导滑块与绒布间动摩擦因数的表达式，可得_________（用L、、、和重力加速度大小g表示），利用所得实验数据计算出值； （5）改变进行多次实验，获得与对应的，并在坐标纸上作出关系图像，如图（c）所示； （6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为_________。 四、解答题 10. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时，从2号锥筒运动到3号锥筒用时。求该同学 （1）滑行的加速度大小； （2）最远能经过几号锥筒。 11. 某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板。假设湿拖把的质量为2kg，当拖把杆与水平方向成角，对拖把施加一个沿拖把杆向上、大小为10N的力时，恰好能拉着拖把向前匀速运动。设拖把与地板间的动摩擦因数始终不变。取，，。 （1）求拖把与地板间的动摩擦因数； （2）当遇到地板上较脏的地方时，需要增大拖把与地板间的摩擦力才能清理干净。已知存在一临界角，当拖把杆与水平方向所成角度超过此角度时，不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $