四川省大英中学2024-2025学年高三上学期物理周考（1）物理试卷

试卷第 1 页，共 6 页 高 2022 级第五学期物理第一次周考试题 出题人：杨春兰 审题人：胡双华 总分：100分 时间：75分钟 一、选择题（4*12=48分） 1．（单选题）跳水一直是我国的优势项目，如图所示，一运动员站在 3m 跳板上，图中 F1表示人对跳板的弹力， F2表示跳板对人的弹力，G 表示运动员的重力，则（ ） A．先有 F1后有 F2 B．因人离开跳板前具有向上的加速度，所以 F2大于 F1 C．F1和 F2大小相等、方向相反，是一对平衡力 D．运动员静止站立在跳板上，F2与 G 是一对平衡力 2．（单选题）水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图 1 所示，滑翔伞由专门的游艇牵引，游客可以在 空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题，可以将悬挂座椅的结点作为研究对象，简化为如图 2 所示的模型，结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力 F1、F2和 F3，其中 F1斜向左下方，F2斜向右上方。 若在游艇牵引下游客做匀速运动，则 （ ） A．F1可能大于 F2 B．F2可能小于 F3 C．这三个力可以构成一个三角形 D．F1和 F2的合力方向可能沿斜向左上方 3．（单选题）如图所示，将砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将薄纸板向右拉动。第一次缓慢拉动纸 板，砝码相对纸板静止；第二次迅速拉动纸板，将纸板从砝码下抽出。已知砝码和薄纸板的质量分别为 1 0.5kgm  和 2 0.1kgm  ，各接触面间的动摩擦因数均为 0.2  ，取 210m / sg  。以下说法正确的是（ ） A．第一次拉动纸板过程中，纸板对砝码有向右的摩擦力 B．第一次拉动纸板过程中，纸板受到的摩擦力大小为 1.0N C．第二次拉动纸板过程中，桌面对纸板的摩擦力比第一次大 D．第二次拉动纸板过程中，纸板受到的摩擦力大小为 2.2N 试卷第 2 页，共 6 页 4．（单选题）近两年新冠疫情一直困扰着全世界，出门佩戴口罩成了很多人的习惯．学完胡克定律后，小明对口罩 两边的弹性轻绳展开研究．如图所示，弹性轻绳 B 端不动，将 A 端拆开并打一小环，结点为 C，自然伸长时 BC 长 为 8.50cm，当环上悬挂一支笔时，BC 长为 9.50cm；当环上悬挂一个圆规时，BC 长为 10.00cm．若弹性轻绳满足 胡克定律，且始终在弹性限度内，由以上数据可得（ ） A．根据以上数据可算出此弹性轻绳的劲度系数 B．圆规的质量是笔的 1.5 倍 C．圆规的质量是笔的 2.5 倍 D．将圆规和笔一起挂在弹性绳下端时，BC 长约为 12cm 5．（单选题）一定质量的物体放在粗糙水平面上，在物体上施加一方向不变的水平外力 F，从 0t  时刻开始，物体 的速度随时间的变化规律如图所示，已知 1 2 1 3 20t t t t t     。则下列说法正确的是（ ） A．0~ 1t 时间内外力 F 逐渐增大 B．物体在 0~ 1t 时间内的平均速度等于 2t ~ 3t 时间内的平均速度 C． 2t ~ 3t 时间内外力 F 逐渐增大 D． 2t ~ 3t 时间内外力 F 大于物体所受的摩擦力 6．（单选题）一辆汽车在平直公路上行驶，从 0t  时刻起，其位移（x）随时间（t）、加速度（a）随时间（t）的图 像分别如图甲、乙所示。由图可知（ ） A．0~6s 过程汽车的速度越来越大 B． 0t  时刻汽车的速度大小为 10m/s C． 4st  时刻汽车的速度大小为 5m/s D．0~6s 过程汽车的平均速度大小为 6m/s 7．（单选题）如图甲，学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑，球、球拍与人保持相对静止，球拍与水平方向 的夹角为 。图乙是在倾角为 的静止斜面上用竖直挡板挡住与甲图中相同的球，忽略空气阻力和一切摩擦，下列 说法正确的是（ ） A．该同学可能托着球做匀速直线运动 B．该同学可能托着球做变加速直线运动 C．球拍和斜面对球的弹力一定相等 D．甲图中球所受合力大于乙图中挡板对球的弹力 试卷第 3 页，共 6 页 8．（单选题）如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板 Q 接触。球心 O 的正上方 有一个大小可忽略的定滑轮 A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球 m 连接，另一端系在固定竖直杆 上的 B 点。现将一重物 M 用轻质挂钩挂在 AB 间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（ ） A．若绳子 B 端固定，将 M 竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 B．若绳子 B 端固定，将 M 竖直向下缓慢移动一小段距离，P 对 Q 的压力不变 C．将轻绳 B 端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 D．将轻绳 B 端沿杆向上缓慢移动一小段距离，P 对地面的压力不变 9．（多选题）如图为仰韶文化时期的某款尖底双耳汲水瓶，展现出我国古代劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳 将瓶子竖直悬挂，重心的位置随着瓶中的水位改变而发生改变，出现“虚则欹（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）、中则正、 满则覆”的现象。下列说法正确的是（ ） A．重心概念的建立用到了“等效替代”的物理方法 B．瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水 C．轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向 D．从空瓶到装满水后倾覆的过程中，瓶子重心的位置一定不断上升 10．（多选题）如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球 B，A、B 的质量均为 m，整个装置处于静止状态。设墙壁对 B 的支持力为 1F ，A 对 B 的支持力为 2F ，若把 A 向右移动少许后，B 未与地面接触，它们仍处于静止状态，下列判断正确的是（ ） A． 1F 减小， 2F 减小 B． 1F 增大， 2F 减小 C．地面对 A 的支持力变小 D．地面对 A 的支持力不变 11．（多选题）“抖空竹”是中国传统的体育活动之一。现将抖空竹中的过程简化成如图所示模型：不可伸长的轻绳 系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在轻绳上，左手抬高的同时右 手放低，使绳的两个端点沿竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平）匀速移动，即两端点分别自 A、C 两 点，沿 AB、CD 以同样大小的速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则在变化过程中，下列说法正确的 是（ ） 试卷第 4 页，共 6 页 A．左右两绳的夹角不变 B．左右两绳的夹角减少 C．轻绳的张力变大 D．轻绳的张力大小不变 12．（多选题）如图甲所示，A、B 两个物体叠放在水平面上，质量分别为 mA、mB。B 的上、下表面均水平且 B 足 够长，物体 A 与一固定于墙面上的拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体 A 的细绳保持水平。从 t＝0 时刻起， 用一水平向右的力 F＝kt(k 为常数)作用在物体 B 上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，k、t1、t2 已知，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。则下列说法正确的是（ ） A．0~t1时间内，B 处于静止状态，且 A、B 之间没有摩擦力 B．t1~t2时间内，B 相对地面滑动，且 A、B 之间的摩擦力为 F0 C．A、B 之间的动摩擦因数  2 1 2 A k t t m g    D．B 与水平面间的动摩擦因数   1 1 A B kt m m g    三、实验题（2*8=16分） 13．用如图 1 所示实验装置来探究弹簧弹力与形变量的关系。某次实验得到如图 2 所示的图线，图线中的 AA1是直 线，A1B 是曲线，横坐标表示弹簧的长度，纵坐标表示弹簧的弹力大小。不考虑弹簧受到的重力作用，回答以下问 题： （1）实验用弹簧的原长 l= cm； （2）实验用弹簧弹力与弹簧形变之间的比例系数 k= N/m； （3）图线 AA1B 中出现拐点 A1是因为 。 试卷第 5 页，共 6 页 14．某实验小组用细沙、天平和图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验，已知打点计时器打点周期是0.02s。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡摩擦力：沙桶不装细沙，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到小车在细绳的拉动下纸带上打出一系列 间距 （填“相等”“不相等”）的点。 ②用天平称出一定质量的细沙m，装入沙桶，按住小车，接通打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带， 在纸带上标出细沙质量m。 ③改变细沙的质量，重复步骤②，得到多条纸带。 ④利用每条纸带上点迹清晰的部分，求出不同m 对应的加速度a。图乙是实验小组处理其中一条纸带的情况，纸带 上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出。可以求出此时小车的加速度是 2m/ s（保留两位有 效数字） ⑤以a为纵坐标，m为横坐标，在坐标纸上画出a m 图线。如果力与加速度成正比，则图线应该是 。 （2）完成下列填空： ①实验中满足什么样的条件就可以认为细绳拉小车的力 F 等于沙的重力mg ？，令沙桶质量为 0m ，小车质量为 M 。 ②实验小组在实验中做到了让沙的质量远小于小车的质量，但得到的a m 图线如图丙，其原因可能是 。 试卷第 6 页，共 6 页 四、解答题 15．（12 分）第七届世界军人运动会跳伞项目于 2019 年 10 月 1 日日至 26 日在武汉汉南通用航空机场跳伞场地举 行，其中特技跳伞要求队员在 2200m 的高度离机，在不开伞自由落体的情况下完成规定表演动作．跳伞中某队员 自由落体速度达到最大速度 70m/s 后，调整姿势匀速下落，在距地面 1000m 时打开降落伞匀减速下落，落地速度 恰好为零．取 g=10m/s2，求： (1)匀速下落的距离； (2)减速过程的加速度大小； (3)跳伞过程的总时间． 16．（12 分）如图甲所示，质量为 10kgm  的物体置于倾角为 的固定光滑斜面上（斜面足够长），在 0t  时刻对 物体施一水平向右的推力F ，在 3st  时撤去推力，物体运动的v t 图像如图乙所示（取重力加速度 210m / sg  ）， 求： （1）推力F 的大小； （2）物体返回出发点时速度大小。 17．（12 分）传送带是自动化工业生产中一种重要的输送装置。如图甲所示，倾斜传送带以恒定速率沿逆时针方向 运行。现将质量为 2kgm  包裹（可视为质点）无初速度的轻放在传送带的 A 端，包裹从传送带的 A 端运动到 B 端 的过程中，其加速度 a 随位移 x 的变化关系如图乙所示。取重力加速度 210m/sg  。求： （1）传送带的速度大小； （2）包裹从传送带 A 端运动到 B 端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量。 答案第 1 页，共 4 页 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B A D C D AC AD 题号 11 12 答案 AD ACD 8．D【详解】A．对挂钩与轻绳的结点受力分析，若绳子 B 端固定，将 M 竖直向下缓慢移动一小段距离，结点两 侧轻绳夹角变小，当 M 向下的拉力不变的情况下，根据三角形定则可知绳子的拉力变小，故 A 错误； B．对小球 m 和四分之一圆柱体 P 整体受力分析，如下图 根据平衡。可得 = cosF T 弹 将 M 竖直向下缓慢移动一小段距离的过程中，T 变小，θ变大，则 F 弹变小，根据牛顿第三定律可知，P 对 Q 的压 力变小，故 B 错误； CD．轻绳 B 端向上缓慢移动一小段距离，根据受力分析可知小球 m 没有发生位移，因此 AMB 变成了晾衣架问题， 绳长不会变化，A 到右边竖直杆的距离不变，因此轻绳角度不会发生变化，即轻绳的拉力也不会变化，此过程中， 小球 m 位置也没有发生变化，则 P 对地面的压力不变，故 C 错误，D 正确。 故选 D。 13． 6.00 25 超过了弹簧的弹性限度，弹簧发生了非弹性形变 14． 相等 0.75 过原点的一条倾斜的直线 0m m M ；证明见详解 沙桶的质量不满足远 小于沙的质量 【详解】(1)①[1]沙桶不装细沙，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到小车在细绳的拉动下纸带上打出一系 列间距相等的点，说明小车做匀速直线运动，完成了平衡摩擦力。 ④[2]根据匀变速直线运动的推论公式 2x aT  可得加速度的大小为     2 2 2 9.30 3.15 3.15 0 0.75m / s 4 4 0.1 CE AC cm cm cmx x a T        ⑤[3]如果力与加速度成正比，则图线应该是过原点的一条倾斜的直线。 (2)①[4]对小车分析 F Ma 对沙和沙桶分析    0 0m m g F m m a    答案第 2 页，共 4 页 解得      0 0 00 1 M m m g m m g F m mM m m M        只有当 0m m M 时就可以认为细绳拉小车的力 F 等于沙和沙桶的总重力，当 0m m时，可以认为沙和沙桶的总 重力等于沙的重力，所以当 0m m M 时就可以认为细绳拉小车的力F 等于沙的重力mg 。 ②[5]从图象分析可知，图中某一加速度对应的沙的质量明显偏小，其原因是沙桶的质量不满足远小于沙的质量。 15．(1)955m； (2)2.45m/s2； (3)49.2s 【详解】(1)自由下落达到最大速度的过程，由 2 12mv gh 解得： 2 2 1 70 m 245m 2 2 10 mvh g     匀速下落的距离为： 2 1 3 2 2 0 0 2 4 5 1 0 0 0 m 9 5 5 mh H h h       (2)减速过程，由速度位移的关系式得： 2 2 2 3 2 70 m/s 2.45m/s 2 2 1000 ma h v     (3)自由下落的时间为： 1 70 s 7s 10 mvt g    匀速下落的时间为： 2 2 955 s 13.6s 70m h t v    匀减速下落的时间为： 3 70 s 28.6s 2.45 mvt a    跳伞过程的总时间为： 1 2 3 49.2st t t t    16、（1） 125NF  ；（2） 18.97m/sv  【详解】 设在 F 作用下，物体加速度为 1a ，运动位移 1x ，运动时间 1t ，撤去 F 后，物体加速度 2a ，减速运动位移 2x ，运动 时间 2t ，反向加速运动位移 x，运动时间 3t 。 （1）物体在F 作用下，物体受力如左图所示。建立直角坐标系，由牛顿第二定律知 1cos sinF mg ma   由运动学公式及图象知 2 1 12 4m/s 3 v a t      1 3 1 2 18m 2 x    答案第 3 页，共 4 页 撤去拉力F 后，物体受力如右图所示，建立直角坐标系，由牛顿第二定律知 2sinmg ma  由运动学公式及图象知 2 2 6m/sa  2 1 2 mx  得 125NF  （2）撤去F 后，物体做匀减速运动后反向匀加速，由运动学公式知 2 2 32a x v 其中 3 1 2 30mx x x   则返回出发点速度 18.97m/sv  17．（1）6m/s；（2）13J 【详解】（1）包裹放上传送带后瞬间，包裹相对传送带向上滑动，所受摩擦力沿传送带向下，根据传送带向下，有 牛顿第二定律有 1cos sinmg mg ma    运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律有 2sin cosmg mg ma    所以结合题图可知。在 2.4m 时包裹与传送带共速。在0 2.4m时包裹做匀加速直线运动，设传送带速度为 v，有 2 10 2v ax  解得 6m/sv  （2）设包裹经过时间 1t 与传送带共速，则有 10v at  该时间内传送带的位移为 2 1x vt 两者该时间内的相对位移为 1 2 1x x x   该时间内摩擦产生的热为 1 1cosQ mg x   答案第 4 页，共 4 页 设共速后，再经过时间 2t 包裹运动到 B 端，则有 2 3 1 2 2 2 1 2 x x vt a t   该时间传送带位移为 4 2x vt 共速后到运动到 B 端，包裹和传送带之间的相对位移为 2 3 1 4x x x x    该时间摩擦产生的热为 2 2cosQ mg x   所以包裹从传送带 A 端运动到 B 端过程中，由于包裹和传送带摩擦产生的热量为 1 2Q Q Q  解得 1 3 JQ 