河南南阳市第一中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试卷

南阳一中2025年秋期高三开学考试物理试题 一、选择题（1-8为单选，9-12为多选，每小题4分，共48分)》 1.中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时 的状态如图所示。重力加速度g=10/s2,下列说法正确的是() IWF WORLD( A.双臂夹角越大受力越小 B.杠铃对每只手臂作用力大小为605N C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D.在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 2.火车在铁轨上运行时的速度与时间图像如图所示，48s时间内图线是曲线，其他时间 内图线均为直线，下列说法正确的是() 个v/(ms) 40 810137is A.火车在0到4s时间内的加速度最大B.火车在4s到8s时间内做曲线运动 C.火车在8s到10s时间内速度不变 D.火车在10s时开始反向运动 3.一过物理定的答发是用物得量符号表示的，为。该答案的单拉用国际年 位制的基本单位表示应为() A.s B.m C.s D.kg.m.s1.N-1 4.国家铁路集团有限公司联合“铁路科技创新联盟”共同设计CR450,以运营时速400公里 刷新全球高铁速度纪录。图示为CR450列车进站时的-t图像，进站过程可视为匀变速 直线运动。通过图像分析可知() b A.列车加速度为 to B. 列车台时刻速皮大小为号 2 6 C.列车全程位移为 2 D,列车全程平均速度为。 0 67 5.如图所示，轻弹簧L1的一端固定，另一端连着小球A,小球A的下面用另一根相同的 轻弹簧L2连着小球B,一根轻质细绳一端连接小球A,另一端固定在墙上，平衡时细绳水 平，弹簧L1与竖直方向的夹角为60°，弹簧L1的形变量为弹簧L2形变量的3倍，重力加 速度大小为g。将细绳剪断的瞬间，下列说法正确的是() LLLL222L122227 A.小球A的加速度大小为3W3g B.小球A的加速度大小为33 609 8 C.小球B的加速度大小为8 1 D.小球B的加速度大小为g OB 6.(大本52页例2变式)如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A 点伸出三根光滑轻杆至斜面上B、C、D三点，其中轻杆AC与斜面垂直，且 ∠BAC=∠DAC<O,把可看成质点的质量为的圆环依次从A点沿杆AB、AC、AD由静 止滑下，滑到斜面用时分别为ta、t。、t。。下列说法正确的是() 0 A.ta>ta>tp B.t=tc=tp C.ta<t<tn D.ta>tc=tp 7,(材料来源：必修第一册课本25页借助传感器与计算机测速度)如图利用位移传感器测 量速度的系统由发射器A与接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号，接 收器B可以接收红外线和超声波信号，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固 定在滑轨上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B接收到红外线 脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时.根据两者的时差△t和空气中的声速'声，计 算机自动算出A与B的距离（红外线的传播时间忽略不计），如图中的x,经过极其短暂的 时间T后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得时差△过2，算出新位置x,系统会 自动算出速度v则() 连接到 △r 计算机 红外线 B 超声波 A运动方向A A.系统算出的速度是发射器A经过Q位置的速度（如图） B。系统算出的速度v=飞正=(，一4) T C.由于忽略红外线的传播时间导致的测速误差属于偶然误差 D.由于忽略红外线的传播时间，系统算出的速度ⅴ大于发射器A的实际速度 8.一根轻质的不可伸长的细线长为L=50cm,两端分别系在水平天花板上间距为d=40cm 的α、b两点，有一质量及大小不计的光滑动滑轮c跨在细线上，滑轮通过细线悬挂重力为 G=N的小球，处于静止状态，小球可视为质点。现对小球施 加大小为P=5N平行于ab连线的水平拉力，小球再次平衡 3 a 时a、b间细线的张力为T,则() A.TeeN B.T-SN 6 c.T-5N 3 D.T=N 9.(材料来源：必修第一册课本84页理想实验的魅力)图1、2分别表示伽利略对“自由落 体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研 究方法。下列说法正确的是() 丙 甲 丙 0 -0 -0 777777777777777777777777 图1 图2 A.图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速 直线运动 B.图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易 C.图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持 D.图2中在左侧斜面上由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置 10.如图，在竖直平面内固定一光滑的半圆环，圆心为O、半径为R, OA为半圆环的竖直半径，AB为与OA在同一直线上的光滑固定杆， 半圆环上套有一小球4，杆AB上套有另一小球b。两小球之间连接一 轻弹簧，初始时小球α在距圆环A点右侧不远处的P点，小球b固定 A 于杆AB上的Q点，两小球间距离为R。现用外力使小球b沿杆AB 缓慢向上移动一段距离，但未到达A点。在移动过程中弹簧始终在弹 性限度内且在一条直线上，两小球均可视为质点，则下列说法正确的 B 3 是() A.初始时弹簧弹力等于半圆环对小球α的弹力 B.初始时弹簧弹力大于小球a的重力 C.小球b沿杆缓慢向上移动过程中，环对小球α的支持力先增大后减小 D.小球b沿杆缓慢向上移动过程中，弹簧弹力增大 11.如图所示，质量为M,倾角θ的足够长斜面体始终静止在水平面上，有一个质量为m 的小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体对地面 的摩擦力方向向左，已知重力加速度为8，则下列说法正确的是() 、1m M 77777777777777777777777 A.斜面体给小物块的支持力大小为gcos8 B.斜面体对地面的压力小于(M+m)g C.若将力F的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动 D.若将力F撤掉，小物块将减速下滑 12.(2025年东北三省一区卷T10)如图(a),倾角为0的足够长斜面放置在粗糙水平面上。 质量相等的小物块甲、乙同时以初速度'。沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为 4、42,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b) 所示，两条曲线均为抛物线，乙的x-t曲线在t=。时切线斜率为0，则() 3x。 甲 图(a) 图b)】 A.1+u=2tane B.t=t。时，甲的速度大小为3。 C.t=t。之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D.t=t。之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 三、实验题（每空2分，共16分） 13.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律实验的情况如下图甲所示，其中A为固 定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，α和b为细绳。 QA 甲 乙 (1)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中 表示力F,和F2合 力的理论值： 表示力F,和F2合力的实际测量值。（填“F或“F”) (2)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 (3)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 A.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上 B.在使用弹簧测力计时要注意其外壳既不可与纸面接触也不可用手直接抓握，避免摩擦 力带来影响 C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 E.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° 14.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其 中M为小车和小车上的滑轮的总质量，为沙和沙桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的 拉力大小。 M 纸带 助传感器 打点计时器 单位：cm 1103.095.127.10 9.13 11.09 0 22 3 4 m (1)下列实验操作中，一定要进行的是 A.用天平测出沙和沙桶的总质量 B.本实验不需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C.调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行 (2)实验中 （选填“需要”或“不需要)满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量： (3)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个打印点没有画出）， 己知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 /s2(结果保留三位有效数字)： (4)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度α为纵坐标，画出的a-F图象是一条直 线（图象没有画出），求得图线的斜率为k,则小车和小车上的滑轮的总质量为 四、计算题（共36分） 15.(8分)如图所示，带滑轮的斜面体C固定在水平地面上，斜面与水平面的夹角为30 角。轻质细线跨过顶端的光滑定滑轮。细线一端拴接物块A,另一端与另外两根细线结于 O点，形成死结。结点O下方细线悬挂质量为kg的B物块，左端细线用一水平力F拉住。 静止时，滑轮左边细线与竖直方向成60°角，此时物体A与斜面体C间恰好无摩擦力。 7n777i7n7777777777nn777777i7 (1)求物块A的质量。 (2)现保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直，期间所有物体 均保持静止，问在此过程中F力的变化情况？并求出此过程中F力的最大值和最小值？ (3)为了实现(2)中的条件，斜面体C与物块A间的动摩擦因数至少要多大？（最大静摩 擦力等于滑动摩擦力) 16.(8分)某司机驾驶一辆货车正以54k/小h的速度在平直公路上匀速行驶，有货物从车 上掉下一段时间后，司机才从观后镜中发现，立即关闭油门踩下刹车（车轮不再转动）， 货车做匀减速直线运动，同时在货车后方12m处一辆摩托车上的人立即拾到货物从静止出 发，以3ms2的加速度同方向追赶货车。已知摩托车在该路段能达到的最大速度为9m/s, 货车车轮与路面间的动摩擦因数为0.3，g取10m/s2。 (1)求货车做匀减速运动的位移大小： (2)摩托车至少经过多长时间能追上货车？ 17.(8分)如图所示，倾角为0=37的足够长的传送带以速度y=2s顺时针匀速转动。 一物块以y,=8/s的速度从传送带的底端滑上传送带。己知小物块与传送带间的动摩擦因 数4=0.5，传送带足够长，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2,求： (1)小物块向上滑行的最远距离； (2)小物块在传送带上留下的痕迹长度。 18.(12分)如图，长木板B静止于水平地面上，B最左端放置一小物块A,仁0时刻A 以vo=12m/s的水平初速度开始向右运动，同时一大小为10N、方向水平向右的恒定拉力F 作用于B,经过8s后撤去力F。已知A、B的质量分别为1kg和3kg,A与B之间的动摩 擦因数为4=0.1，B与地面间的动摩擦因数2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整 个过程中物块A始终在木板B上，取g=10m/s2。 产V0 A F (I)求0时B的加速度大小： (2)自0起到A与地面保持相对静止时，此过程A、B间的相对位移大小是多少？ 6 高三开学考试物理试题参考答案 1.【答案】D 【详解】AB.杠铃的重力为G=mg=121x10N=1210N,手臂与水平的杠铃之间有夹角， 假设手臂与竖直方向夹角为8，根据平衡条件可知，2Fcos8=G,可知，双臂夹角越大， F越大；结合Cos8<1,解得杠铃对手臂的作用力F>605N,AB错误： C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误： D.加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此 地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 2.【答案】C 【详解】A.v-t图像的斜率大小表示加速度大小，由图像可知10s~13s时间内火车的加 速度最大，A错误： B.V-t图像只能描述直线运动，B错误： C.由图像可知火车在8s~10s内速度始终为40m/s,C正确： D.由图像可知1Os时开始减速，速度方向并没改变，D错误。 故选C。 3.【答案】A 【详解】质量单位为kg,速度单位为ms,力的单位用基本单位表示为kgm:§2，μ为 (M+m)(v2)kg.m.s 常数无单位，g单位为ms2,故P+u(m+M)gkgm-8=S 故选A。 4.【答案】D 【详解】A.根据匀减速直线运动位移时间公式 %t at2 2“,可得t 2 10-b a= 由题图可知，=b.2 么，可得列车加速度为a一碧故A错误、列车减速过程 a 2b 2 所用时间为 to 可知列车2时刻速度大小为0，故B错误： > x=1 C.列车全程位移 2 224,故C错误： D.列车全程平均速度为 22,故D正确。 故选D。 5.【答案】A 【详解】AB.对A、B和弹簧L2整体受力分析，可得弹簧L1的弹力 =匹+me8=20+mg c0s60° 绳上的拉力为T=月si血60=5ma+meg 单独对B受力分析有弹簧L2的弹力大小为乃，=8 根据题干信息乃=3乃 可得=2a A= T=338 切断绳后，两个弹簧的弹力不变，A球合力与绳拉力等大反向，所以“业a ,故 A正确，B错误； CD.对小球B,受力分析不变，加速度依然为O,故CD错误。 故选A。 6.【答案】A 【详解】从A点作竖直向下的直线交斜面于E点，设AE=2R,以AE为直径作等时圆”， 恰好过C点，如图所示 ..E 圆环在杆AC上运动过程，由牛顿第二定律及运动学公式可得 gcosθ=a 2Ros0-时 联立解得 4R 8 即从A点出发，到达圆周各点所用的时间相等，与杆的长短、倾角无关，杆AD较短，所 用时间o较短，杆AB较长，所用时间8较长，可得 ta >tc>tp 故选A。 7.【答案】B 【详解】A.系统算出的速度是发射器A在△x这段位移内的平均速度，故A错误； B.由于红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，可忽略红外线在A与B之间传播的 时间，由题图可知，T时间内小车的位移为七，-，又因为AB间距X='声·△t 则系统算出的速度 v=-五=（△42-△） T T 故B正确； C.由于忽略红外线的传播时间导致的测速误差属于系统误差，故C错误： M=-五 D.真实的 声C :女⅓，-2， T 解得 T ，即由于忽略红外线的传播时间，系统算出的 速度V小于发射器A的实际速度，故D错误。故选B。 8.【答案】B 【详解】如图所示，对小球未施加拉力时，设细线与竖直方向夹角为日，如图，施加拉力 后，小球再次平衡时，设重力与水平拉力的合力为G,G与竖直方向夹角为，细线与 合力G反向延长线夹角为日，则 d 0 9 tana= F-万 G3 cosa= 3 4 G'=_ G4 -N cosa 3 同时，线段ab在垂直合力G方向投影的长度 d'=d.cosa=30cm 可得 sino'=d'3 则小球再次平衡时，有 2T.cosθ'=G 联立解得，a、b间细线的张力为 T-iN 6 故选B。 9.【答案】AC 【详解】AB.伽利略对自由落体运动的研究，设想物体下落的速度与时间成正比，因当时 物体的瞬时速度很难测量，所以伽利略用数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移 与时间的平方成正比，因此要测量时间，由于自由落体运动的加速度较大，下落的时间很 小，比较难测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果， 小球在斜面上运动的加速度较小，运动的时间较长，这样比较容易测量，伽利略经上百次 的实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线 运动，A正确，B错误； C.图2中实验为理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，C正确： D.图2中在左侧斜面上由静止释放小球，小球不可能运动到比释放点更高的位置，D错 误 故选AC。 10.【答案】AD 【详解】AB.对小球a进行受力分析，小球a受重力G,半圆环对小球a的支持力R和 弹簧弹力F,三力平移后构成一首尾相连的三角形，如图所示，力的三角形与三角形OPQ 相似，根据三角形相似有 GFF OO OP PO 初始时 PO=OP=R OO>R 10 所以 G>F=F 选项A正确，B错误； 0 R A W B G C.小球b缓慢上移过程，小球a处于动态平衡状态，随着小球b上移，OQ减小，OP不 变，重力G不变，半圆环对小球的支持力增大，选项C错误： D.设弹簧的原长为L,弹簧的形变量为x,根据胡克定律有 F=kx 则 GF☒ OQPQL-x OQ减小，重力G不变，L不变，则弹簧形变量x增大，弹簧弹力F增大，选项D正确。 故选D。 11.【答案】AD 【详解】A.小物块受重力、支持力、拉力和摩擦力，则小物块受到的支持力为 F=mg cose 故A正确： B.视两物体为整体，具有向下的加速度，整体有一个向下的合外力，所以斜面体对地面 的压力大于M+m8,故B错误： D.小物块在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体对地 面的摩擦力方向向左，对M受力分析可知有 ung cosecose ng cos esine 解得 u>tan0 若将力F撤掉 ung cose>ng sin 加速度沿斜面向上，则小物块将减速下滑，故D正确。 C.因为 u>tan 若将力F的方向突然改为竖直向下，根据正交分解可得 (F+mg)sine-u(F+mg)cose<0 所以加速度沿斜面向上，小物体将做减速运动，故C错误。 故选AD。 12.【答案】AD 【详解】B.位置x与时间的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则 甲物体做匀加速运动，乙物体做匀减速运动，在。时间内甲乙的位移可得 第6+ 24=3=6+0, 26x 可得时刻甲物体的速度为V=2,B错误： g='- A.甲物体的加速度大小为t。 96 乙物体的加速度大小为“。 由牛顿第二定律可得甲物体ng sin8-4wgc0s8=a 同理可得乙物体八"gcos6-gsin0=a, 联立可得凸+凸=2tan8,A正确 C.设斜面的质量为M,取水平向左为正方向，由系统牛顿牛顿第二定理可得 f=ma cose-ma,cose=0 则t=o之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误： D.t=之后，乙物体保持静止，甲物体继续沿下面向下加速，由系统牛顿第二定律可得 f=nia cos 即地面对斜面的摩擦力向左，D正确。 故选AD。 13.【答案】 F FB CD/DC 【详解】(1)F表示力F1和F2合力的理论值，理论值是通过平行四边形定则作图作出来 的。 12 F'表示力F1和F2合力的实际测量值，实际测量值就是用一把弹簧测力计拉时的拉力。 (2)本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。 (3) A.橡皮筋应与两绳夹角适当就好，不宜过大，也不宜过小，故B错误： B弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦力以及手的外力对测力计读数均无影响 C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，才能保证各力在同一平面上， 故C正确： D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样力的方向记录误差小， 故D正确： E.本实验探究普遍规律，所以应尽量避免特殊性，故E错误； 故选CD。 14.【答案】 C不需要2.00 【详解】(1)[1]A.小车受到的拉力通过力传感器直接读出，故不用天平测出沙和沙桶的总 质量，A错误； B.为了使小车受到的合力等于细绳上的拉力，本实验需要将带滑轮的长木板右端适当垫 高，以平衡摩擦力，B错误： C.调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行，以确保小车受到的 合力等于细绳上的拉力，C正确。 故选C。 (2)[2]小车受到的拉力通过力传感器直接读出，不需要用所挂沙和沙桶的总重力代替，故实 验中不需要满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量。 (3)[3]纸带上有6组数据，采用逐差法可得，小车的加速度为 a=,++56-S+32+5) 9T2 其中T=0.1s,代入数据可解得a=2.00m/s2。 (4)[4力传感器的示数F时，小车受到的合力为2F,由牛顿第二定律可知a-F图象对应的 关系为 由题意可知 2 故小车和小车上的滑轮的总质量为k，C正确。 故选C。 15.【答案】(1)4kg (2)F先减小后增加，F的最小值为5V3N,最大值为10W3N 13 5 (3)3 【详解】(1)对O点受力分析可知，细绳的拉力为 T=m8=20N c0s60 对A分析可知 la8sin30°=T 解得 mA=4kg (2) mgg 60° 0 YmRg 对O点受力分析如图，保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖 直，可知F先减小后增加，F的最小值为 Fnin=e8sin60°=5V5N 最大值为 Fmm=gtan60°=10W3N (3)当F竖直向上时细绳拉力最小为零，可知此时A受的摩擦力最大，根据 umag cos30°=ag sin30 解得动摩擦因数至少 Ana3 3 16.(8分)【答案】(1)37.5m (2)7s 【详解】(1)已知货车的初速度为=54km/h=15m/s 14 设货车做匀减速运动的加速度大小为4，根据牛顿第二定律得mg=m4 t==5s 货车做匀减速运动的时间·a X1= 货车做匀减速运动的位移 解得，=37.5m (2)已知该摩托车的加速度为4=3m/s,最大速度为”，=9m/s,摩托车做匀加速运动 6=义-38X= 1 达到最大速度的时间和位移分别为4， 4=13.5m 之后摩托车以最大速度做匀速直线运动，到货车停止运动时，其位移为 x3=v2(41-t2)=9×2m=18m 由于x,+=31.5m<x+x,=49.5m 故货车停止运动时，摩托车没有追上货车，然后摩托车继续以最大速度匀速运动追赶货车， 由匀速运动公式得：+)-(，+x)=1 代入数据解得=2s 摩托车追上货车的时间=+4，=7s 17.(8分)【答案】(1)4m (2)9m 【详解】(1)物块与传送带共速后，物块受到滑动摩擦力方向沿斜面面向上， 根据牛顿第二定律可得"gsin37°-mgcos37°=ma2 解得a=2n/s2 设上升的两个阶段运动时间分别为、 则44=2-y 解得5=0.6s 15 又有5，= 解得=1s =54=248 ×0.6m=3m 两段过程物块运动的位移分别为 2 2 5=+0,=2+0 -t,= xlm =1m 2 2 小物块向上滑行的最远距离为X=,+书=4m (3)上升的第一个阶段，物块与传送带的相对位移为 44-=1 上升的第二个阶段与下降阶段，物块相对传送带一直向下运动，物块与传送带的相对位移 为A=克，-x,+43+x=9m 两段痕迹有重合，所以痕迹长度为如。 18.(12分)【答案】(1)lm/s2 (2)50m 【详解】(1)0时对B受力分析，由牛顿第二定律可得F+48-凸(+)g=ma 解得=lm/s2 ,=4%&=1m/s2 (2)依题意，A在B上做匀减速直线运动，其加速度为 B做匀加速直线运动，设t0时刻二者共速，则有'头=-a6=a,6,解得'失=6S,,=6s, 高过程二者位移若为-（以0小号=36m 16