精品解析：辽宁省铁岭市调兵山市第二高级中学2024-2025学年高三上学期期初考试物理试卷

调兵山市第二高中上学期高三期初考试物理试题 命题：高三物理组 校对：高三物理组 时间：75分钟 日期2024年9月 满分：100分考 试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两口井的井口恰在同一水平地面上，则此次巡检中安检员（　　） A. 发生的位移是200 m，方向向东；通过的路程是160 m B. 发生的位移是400 m，方向向东；通过的路程是160 m C. 发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是400 m D. 发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是240 m 2. 以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（　　） A. 电流、A B. 位移、m C. 力、N D. 磁感应强度、T 3. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运行周期为（　　） A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天 4. 如图所示，物块A放在木板上，当缓慢抬起木板的一端，使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，粗糙程度处处相同、水平放置的圆盘中间有垂直于盘面且过圆盘圆心的竖直转轴，长为L的不可伸长的轻质细绳一端固定在转轴上，另一端与质量为m的小物块相连。已知重力加速度为g，细绳能承受的最大拉力为，小物块与圆盘间的最大静摩擦力为。若要保证小物块与圆盘一起绕转轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，用OA、OB两根轻绳将电灯悬挂于两墙壁之间，开始时OA水平。现保持O点位置和OB绳长不变，改变OA绳长，使绳末端A缓慢上移至点，此时与之间夹角，下列说法正确的是（　　） A. 绳OA的拉力逐渐增大 B. 绳OA的拉力逐渐减小 C. 绳OB的拉力逐渐增大 D. 绳OB的拉力逐渐减小 7. 如图1所示，一质量为2kg的物块受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动，其图像如图2所示，时其速度大小为2m/s。物块与水平面间的动摩擦因数，。下列说法错误的是（ ） A. 在时刻，物块的速度为5m/s B. 在0~2s时间内，物块的位移大于7m C. 在时刻，物块的加速度为 D. 在时刻，拉力F的大小为5N 二、多项选择题（每小题6分，共18分，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 汽车在平直公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直至停止，已知汽车刹车过程中第1s内的位移为14m，最后1s内的位移为2m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车过程中，加速度大小为 B. 刹车第3s内的位移大小为4m C. 刹车第1s末的瞬时速度大小为14m/s D. 刹车过程中，汽车运动的总位移大小为32m 9. 宇航员在离地球表面高h处由静止释放一小球，经时间t小球落到地面：若他在某星球表面同样高处由静止释放一小球，需经时间4t小球落到星球表面（星球和地球上的空气阻力均不计）。已知该星球的半径与地球的半径之比为，则星球与地球的（　　） A. 第一宇宙速度之比为 B. 第一宇宙速度之比为 C. 密度之比为 D. 密度之比为 10. 如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（ ） A. 小物块的质量对 B. 小物块的质量为 C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 三、实验题（12分，每题6分） 11. “探究合力和分力的关系”的实验中，某同学实验装置如图所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）为了减小实验误差，以下观点正确的有___________。 A. 两根细绳必须等长 B. 在不超出弹簧秤量程情况下，拉力应该适当大些 C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D. 实验使用的两个弹簧的劲度系数必须相同 （3）图乙中的___________表示力和合力的实际测量值。（填“”或“”） 12. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律，装置如图所示。已知滑块的总质量为，钩码的质量为，重力加速度大小为。测得遮光条的宽度为，光电门、之间的距离为，遮光条通过光电门、的时间分别为、。 （1）该实验过程中，___________（填“不需要”或“需要”）平衡摩擦力； （2）某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为和，计算出小车的加速度___________（用、、、表示）。 （3）保持不变，改变钩码质量，（图像中的横坐标为钩码的重力）通过计算求得各组加速度，描出图像，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、计算题（13题12分，14题14分，15题16分，共42分） 13. 体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前在空中飞行的时间t； （2）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x； （3）排球被垫起前瞬间的速度大小v。 14. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（，）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度。 15. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和木板三部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率顺时针方向运行，质量的物体（可视为质点）从平台以水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度，物体和传送带之间的动摩擦因数，质量的木板静止于光滑水平面上。物体离开传送带后沿水平方向冲上木板（物体从离开传送带到冲上木板过程无动能损耗），物体与木板之间的摩擦因数为，不计空气阻力。重力加速度取 （1）求平台距离传送带最上端的高度； （2）求物体在传送带上运动的时间； （3）要使物体不滑离木板，求木板的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 调兵山市第二高中上学期高三期初考试物理试题 命题：高三物理组 校对：高三物理组 时间：75分钟 日期2024年9月 满分：100分考 试时间75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两口井的井口恰在同一水平地面上，则此次巡检中安检员（　　） A. 发生的位移是200 m，方向向东；通过的路程是160 m B. 发生的位移是400 m，方向向东；通过的路程是160 m C. 发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是400 m D. 发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是240 m 【答案】C 【解析】 【详解】位移是从初位置指向末位置的有向线段，安检员的位移是从A井井口指向B井井口的有向线段，大小为160 m，方向向东；通过的路程是实际路径的长度，即120 m + 160 m + 120 m = 400 m。 故选C。 2. 以下物理量为矢量，且单位是国际单位制基本单位的是（　　） A. 电流、A B. 位移、m C. 力、N D. 磁感应强度、T 【答案】B 【解析】 【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，电流是标量，位移、力、磁感应强度都是矢量，但是单位是国际单位制基本单位只有位移的单位m。 故选B。 3. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运行周期为（　　） A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天 【答案】C 【解析】 【详解】由于，，由开普勒第三定律可得 则 故选C。 4. 如图所示，物块A放在木板上，当缓慢抬起木板的一端，使木板与水平面夹角α分别为30°、45°时，物块受到的摩擦力相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当倾角为30°时，静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，即 f＝mgsin 30° 当倾角为45°时物块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式得 f＝μFN＝μmgcos 45° 得到 mgsin 30°＝μmgcos 45° 解得 μ＝ 故选A。 5. 如图所示，粗糙程度处处相同、水平放置的圆盘中间有垂直于盘面且过圆盘圆心的竖直转轴，长为L的不可伸长的轻质细绳一端固定在转轴上，另一端与质量为m的小物块相连。已知重力加速度为g，细绳能承受的最大拉力为，小物块与圆盘间的最大静摩擦力为。若要保证小物块与圆盘一起绕转轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，设圆盘转动的最大角速度为，由牛顿第二定律有 解得 故选D。 6. 如图所示，用OA、OB两根轻绳将电灯悬挂于两墙壁之间，开始时OA水平。现保持O点位置和OB绳长不变，改变OA绳长，使绳末端A缓慢上移至点，此时与之间夹角，下列说法正确的是（　　） A. 绳OA的拉力逐渐增大 B. 绳OA的拉力逐渐减小 C. 绳OB的拉力逐渐增大 D. 绳OB的拉力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力FOA和绳BO的拉力FOB，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反， 作出力的合成图如图，由图看出，FOA先减小后增大，FOB逐渐减小，当时，FOA最小。 故选D。 7. 如图1所示，一质量为2kg的物块受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动，其图像如图2所示，时其速度大小为2m/s。物块与水平面间的动摩擦因数，。下列说法错误的是（ ） A. 在时刻，物块的速度为5m/s B. 在0~2s时间内，物块的位移大于7m C. 在时刻，物块的加速度为 D. 在时刻，拉力F的大小为5N 【答案】B 【解析】 【详解】A．在时刻，物块的速度为 故A正确，不符合题意； B．在0~2s时间内，物块的v-t图像如下 如果是匀加速直线运动，位移为 实际做加速度增大的加速运动，图形面积表示位移，可知物块的位移小于7m，故B错误，符合题意； C．由图可知 在时刻，物块的加速度为 故C正确，不符合题意； D．根据牛顿第二定律可得在时刻，拉力F的大小为 故D正确，不符合题意。 故选B。 二、多项选择题（每小题6分，共18分，全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 汽车在平直公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直至停止，已知汽车刹车过程中第1s内的位移为14m，最后1s内的位移为2m，下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车过程中，加速度大小为 B. 刹车第3s内的位移大小为4m C. 刹车第1s末的瞬时速度大小为14m/s D. 刹车过程中，汽车运动的总位移大小为32m 【答案】AD 【解析】 【详解】A．正向的匀减速直线运动直至停止可以当成反向的初速度为零的匀加速直线运动，故汽车运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，最后1s由运动学公式 可得汽车刹车过程中，加速度大小为 故A正确； B．设初速度为，由运动学公式，汽车刹车过程中第1s内的位移为 代入数据解得 则刹车第3s内的位移大小为 解得 故B错误； C．刹车第1s末的瞬时速度大小为 故C错误； A．由运动学公式，刹车过程中，汽车运动的总位移大小为 故D正确。 故选AD。 9. 宇航员在离地球表面高h处由静止释放一小球，经时间t小球落到地面：若他在某星球表面同样高处由静止释放一小球，需经时间4t小球落到星球表面（星球和地球上的空气阻力均不计）。已知该星球的半径与地球的半径之比为，则星球与地球的（　　） A. 第一宇宙速度之比为 B. 第一宇宙速度之比为 C. 密度之比为 D. 密度之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球做自由落体运动，则 可得 可得表面附近的重力加速度之比为 根据万有引力提供向心力 根据万有引力与重力的关系 可得 第一宇宙速度之比为 故A错误，B正确； CD．根据万有引力与重力的关系 球体体积为 密度为 联立可得 密度之比为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，平行于倾角为固定斜面向上的拉力使小物块沿斜面向上运动，运动过程中加速与的关系如图乙。图线的斜率为，与轴交点坐标为，与轴交点为。由图可知（ ） A. 小物块的质量对 B. 小物块的质量为 C. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 D. 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 【答案】BD 【解析】 【详解】以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 结合图像可得 ， 可知小物块的质量为 摩擦力与重力沿斜面的分力大小之和为 故选BD。 三、实验题（12分，每题6分） 11. “探究合力和分力的关系”的实验中，某同学实验装置如图所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。 （1）本实验采用的科学方法是___________。 A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）为了减小实验误差，以下观点正确的有___________。 A. 两根细绳必须等长 B. 在不超出弹簧秤量程情况下，拉力应该适当大些 C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D. 实验使用的两个弹簧的劲度系数必须相同 （3）图乙中的___________表示力和合力的实际测量值。（填“”或“”） 【答案】（1）A （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 探究合力和分力的关系实验的原理是合力单独作用时的作用效果与分力同时作用时，弹簧的形变相同，所以本实验所采用的科学方法是等效替代法。 故选A。 【小问2详解】 A．两根细线适当长些，在确定力的方向时，误差较小，但不需要两根细绳等长。故A错误； B．在不超出弹簧秤量程情况下，拉力适当大些，橡皮筋形变量明显，确定拉力方向和作图时，误差较小，故B正确； C．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故C正确； D．实验过程中只需要记录弹簧测力计读数，画出力的图示，不需要使用相同的弹簧测力计。故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 和合力的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉到O点时的值，因此是和合成的理论值,是和合力的实际测量值。 12. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律，装置如图所示。已知滑块的总质量为，钩码的质量为，重力加速度大小为。测得遮光条的宽度为，光电门、之间的距离为，遮光条通过光电门、的时间分别为、。 （1）该实验过程中，___________（填“不需要”或“需要”）平衡摩擦力； （2）某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为和，计算出小车的加速度___________（用、、、表示）。 （3）保持不变，改变钩码质量，（图像中的横坐标为钩码的重力）通过计算求得各组加速度，描出图像，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】（1）不需要 （2） （3）D 【解析】 【小问1详解】 实验装置应用的气垫导轨，不需要平衡摩擦力。 【小问2详解】 通过光电门1的速度为 通过光电门2的速度为 根据 解得 【小问3详解】 对钩码和滑块整体，根据牛顿第二定律 解得 实验装置应用的气垫导轨，不需要平衡摩擦力，钩码质量较小时加速度较小，拉力近似等于钩码重力，所以图像一开始是一条过原点的直线，但钩码重力较大时拉力小于钩码重力，随着钩码重力增大，加速度将无限趋近于。 故选D。 三、计算题（13题12分，14题14分，15题16分，共42分） 13. 体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球质量，取重力加速度。不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前在空中飞行的时间t； （2）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x； （3）排球被垫起前瞬间的速度大小v。 【答案】（1）0.6s；（2）4.8m；（3）10m/s 【解析】 【详解】（1）排球击出后做平抛运动，竖直方向有 解得排球被垫起前在空中飞行的时间为 （2）排球被垫起前在水平方向飞行的距离为 （3）排球被垫起前瞬间在竖直方向速度的大小为 根据速度的合成可得 14. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（，）。 （1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小； （2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小； （3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设货物的质量为，由牛顿第二定律可得 解的 （2）根据题意，由动能定理可得 解的 （3）设滑离水平滑轨的速度为，由动能定理可得 解的 故可知的最短长度为。 15. 一游戏装置如图所示，该装置由小平台、传送带和木板三部分组成。倾角为的传送带以恒定的速率顺时针方向运行，质量的物体（可视为质点）从平台以水平抛出，恰好无碰撞地从传送带最上端（传送轮大小不计）进入传送带。物体在传送带上经过一段时间从传送带底部离开传送带。已知传送带长度，物体和传送带之间的动摩擦因数，质量的木板静止于光滑水平面上。物体离开传送带后沿水平方向冲上木板（物体从离开传送带到冲上木板过程无动能损耗），物体与木板之间的摩擦因数为，不计空气阻力。重力加速度取 （1）求平台距离传送带最上端的高度； （2）求物体在传送带上运动的时间； （3）要使物体不滑离木板，求木板的最小长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体沿水平方向飞出，恰好无碰撞地从传送带最上端进入传送带，则有 解得 又 解得 【小问2详解】 物体刚滑上传送带时的速度为 可知物体刚滑上传送带受到向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度大小为 物体刚滑上传送带到与传送带共速所用时间为 下滑的位移为 物体与传送带共速后，由于 物体与传送带将一起向下匀速运动，匀速运动的时间为 物体在传送带上运动的时间 【小问3详解】 当物体在木板上匀减速到最右端时，恰好与木板共速，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得要使物体不滑离木板，木板的最小长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $