湖北荆州中学2026-2027学年高三上学期起点考试物理试卷

荆州中学2024级高三起点考试 物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项 符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选 错的得0分。 1.声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关.下列关于空气中声速的表达式中(k为比例 系数，无单位)正确的是 A.1= B.1= C. D.k 2.在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直 方向做直线运动，MN在运动过程中始终处于同一高度。t=0时，MN与O点 位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间 t变化的图像可能是 3.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，某时刻司机发现前方有障碍物，立刻进行紧急制动做匀减速直线 运动，汽车恰好没有与障碍物相撞。已知汽车匀减速过程中第1s内位移的大小为16m,最后1s内位移的 大小为4，汽车可视为质点。下列说法正确的是 A.汽车匀速时的速度大小为25.6m/s B.汽车减速时的加速度大小约为4.8m/s2 C.司机从发现障碍物到停下所用时间为2.5s D.司机发现障碍物时与障碍物的距离为39m 4.在倾角为30°的光滑斜面上，小滑块A和B之间用轻质弹簧连接，A的上端用细线固定，小滑块A 的质量是B的质量的3倍，重力加速度为g,开始两个物块均静止，现在把细线 OA剪断，在剪断细线瞬间A和B的加速度大小分别是 wwwwwM B A.8,0 B. 38,0 C.2g,0 D.8,8 5.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点，另一端 B悬挂一重为G的物体，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用力F拉绳，开始时∠BAC>90°，现使∠BAC 缓慢变小，直到杆AB接近竖直杆AC。此过程 F A.轻杆AB对B端的弹力大小不变 B.轻杆AB对B端的弹力先减小后增大 C.力F逐渐增大 D.力F先逐渐减小后逐渐增大 物理试卷第1页/共4页 6.如图所示，上表面光滑的半圆柱体静止在粗糙水平面上，小球A通过滑轮P用细线悬挂在空中，细线 一端固定在M点，另一端跨过滑轮O连接一弹簧，弹簧下端与放置在半圆柱体上的小球B相连，两球均 处于静止状态。已知球B质量为m,小滑轮O用轻杆固定在半圆柱体圆心O, 30 60 的正上方，OB与竖直方向成30°角，OB长度与半圆柱体半径相等，OP与 BO 竖直方向成60°角，细线、滑轮、弹簧质量可忽略不计，下列叙述正确的是 77力7777777 A.杆对滑轮O的作用力方向竖直向上 B.地面对半圆柱体的摩擦力大小为0 C.半圆柱体对球B的支持力大小为， mg D.球A质量为v3m 7.如图所示，A、B两物体的质量分别为2g和1kg,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为 0.8,B与地面间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10s?。现对A施加 一水平拉力F,不计空气阻力，则 A.当F=1N时，物体A的加速度大小为0.5m/s2 B.当F=21N时，物体A的加速度大小为3m/s2 B C.当F=2N时，A相对B滑动 D.当F=39N时，B的加速度为9m/s2 8.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图像如图所示，则 A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动 2wf v/m-s B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零 C.甲在t=0到t=4s之间围绕一点做往复运动 D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同 9.如图，将质量为m的物块静置于粗糙水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数为“。现同时对物块施 加水平向右、大小F。=5umg的恒定拉力和竖直向下的推力E,推力F,的大小满 足F=:,其中k为常数，重力加速度为8。在物块运动过程中，下列说法正确 YV666skwwweiyy6wy6wwww66wwl6w8 的是 A.物块所受的滑动摩擦力逐渐增大 B.物块先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动 C.物块运动的加速度先增大后减小 D.物块在1=4m3时刻速度达到最大 10.如图P、Q两个滑块放在光滑的水平地面上，靠在水平轻弹簧的左端，弹簧的右端固定在竖直墙面上， 水平向右的外力F=6N作用在P上，系统处于静止状态，己知P、Q的质量分别为m,0.4kg、m0.2kg, 弹簧的劲度系数k=60N/m。现将F的方向突变为水平向左，大小不变，仍 F→P可009999形 然作用在P上，则 A.力F刚变向瞬间，P的加速度大小为15m/s2B.在P左移3cm瞬间，P、Q开始分离 C.当P左移5cm时，P、Q开始分离 D.在P左移2cm瞬间，P、Q相互作用力为1.2N 物理试卷第2页/共4页 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.(8分)某同学想用一根弹簧测量某物块的质量，设计了如图甲所示的装置。轻弹簧的左端与固定在水 平桌面上的挡板连接，挡板与桌子边沿的毫米刻度尺的零刻度线对齐。绕过桌子右端定滑轮的轻绳，一端 连接轻弹簧右端，另一端悬吊若干个质量均为50g的钩码，滑轮与轻弹簧间的轻绳与桌面平行，弹簧右端 连有一竖直指针，其位置可在刻度尺上读出。 ◆x/cm 2.40 7000000000000000000 2 7p00000000000000000 mmmmmmmmmmmmmnm mnnmjmt 0 1 2 0 12345→/个 名 乙 个 (1)不挂钩码时，指针指在图乙中所指的位置，则弹簧的原长L。= mm (2)依次挂上1个、2个、3个…n个钩码进行多次实验，每次待稳定后，分别测出指针所指位置的刻度 尺示数LL2L3…Ln,求出每次实验弹簧的伸长量xx2x…xn,其中xn=(结果用LnLo 表示)，作x-n图像如图丙所示。 (3)根据图丙，撤去钩码，挂上待测物块，稳定时弹簧的伸长量为1.50c,则物块的质量m= 9。 (④)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量x与钩码个数的关系图线，随着钩码个数的增加，图线偏离直线， 造成这种现象的主要原因是 12.(8分)某班同学利用如图甲所示的实验装置探究小车加速度α与受力F、质量M的关系。 打点计时器 力传感器 木板 纸带 (1)关于本实验，下列说法正确的是 。(填正确答案标号) A.平衡小车受到的摩擦力时，应不挂钩码 B.实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车 C.该实验需要满足钩码的总质量远小于小车的质量 (2)在实验中得到一条如图乙所示的纸带，取A、B、C、D、E共5个相邻的计时点，用刻度尺测得相邻各 点间的距离分别为x、x2、x、x4,打点计时器所接交流电的频率为则小车的加速度大小为 (用x、x2、x、x4、f表示) (3)如果以力传感器的示数F为横坐标、小车的加速度大小α为纵坐标，一个小组作出的-F图像如图丙所 示，根据图丙可得小车的质量M= 。(用F、a表示) 物理试卷第3页/共4页 (4)如果另一个小组根据数据作出的力传感器的示数F与小车的加速度大小α的关系图像如图丁所示，则该 图线不过原点的原因可能是 13.(10分)如图所示，以v=4m/s的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带，左端与倾角0=37°的粗糙 斜面体在B点平滑连接，一小炭块（可以看作质点）从斜面体上高h=3处的A点由静止开始下滑，炭 块与斜面的动摩擦因数4=0.3，与传送带的动摩擦因数山=0.2，传送带BC之间的距离d=6，已知 sn37°=0.6，cos37=0.8,重力加速度g=10m/s2。求 (I)炭块到达B点时的速度大小： (2)炭块从B点运动到C点的时间。 14.(16分)如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广 泛的应用，一架无人机连同所载货物质量=5g,其动力系统所能提供的最大升力F=90N,运动过程中所 受空气阻力大小恒为F=10N。g取10/s2 (1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在仁4s时离地面 的高度h: (2)当无人机悬停在距离地面高度H=45m处时，由于动力设备故障，无人机突然 失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度： (3)若（2)问中无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安 全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间1。 15.(18分)如图所示，足够长的固定光滑斜面上有长为L的木板A,A最上端有可视为质点的物块B。 距离A下端d=1.6处固定一弹性挡板P,A每次与挡板P相碰后均以原速率弹回，且碰撞时间极短。 已知A、B的质量均为m=1kg,斜面倾角0=30°，A、B之间的动摩擦因数4=2 3 最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。某时刻将A、B同时由静止释 放，求： (1)木板A下端第1次与P相碰前的速度大小？： 0 (2)木板A下端第2次与P相碰前的速度大小2： (3)A、B间第5次相对滑动过程中，物块B从木板A滑落，求板长L的范围。 物理试卷第4页/共4页荆州中学2024级高三起点考试物理试题参考答案 题号 1 3 3 6 7 8 9 10 答案 A D C B A C B BD AD CD 1.A【详解】A.v的单位是m/s,P的单位是kgm3,p的单位是Nm=kg(ms2),则 的单位为 kg/(m·s2) =m/s,与v的单位相同，故A正确：B. 的单位为gms=mg,与v的单位不同，故B V kg/m3 0 kg/m3 错误；C. 的单位为 kg/m3 =sm,与v的单位不同，故C错误：D.e的单位为 kg/m3 =s2m2, p kg/(m.s2) g/(m.s2 与v的单位不同，故D错误。故选A。 2.D【详解】因为MN在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度Vw与M在竖直方向的分速度VMy 大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为0，半径为r,其竖直方向分速度VM,y=@r cos0 即vw=wr cos @t则D正确，ABC错误。故选D。 3.C【详解】A.匀减速到速度为0的运动可逆向等效为初速度为0的匀加速直线运动。设t=1s,最后1s的 位移af-由题意=41，得第15减速位移4=4=2a解得0mS,-20mS.设 2 AB错误；C.总时间等于反应时间和减速时间之和，即t=n=2.5s,故C正确。 a 4.B【详解】设A的质量为m,则B的质量也为，剪断细线前，对整体受力分析，可得细线的拉力为 T=4gsin30=2mg对B受力分析，可得弹簧的弹力F=mgsin30°=号mg,剪断细线的瞬间，细线的拉 2 力立刻减为零，而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为 aA=+3 mg sin30°_2。故选 B。 3m 39 5.A【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N 和绳子的拉力F,作出力的示意图如图，由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相 等，方向相反，根据三角形相似可得： 容乙名义1=G解特F爱c,N侣6後C线投变小时，c以 CA CA AB保持不变，CB变小，则F减小，N不变。故选A。 6.C【详解】A对滑轮O,分析，根据平衡条件，两绳对滑轮的作用力合力（两力 大小相等且垂直，则合力为√2T)与杆对滑轮作用力大小相等，则杆对滑轮O,作 力大小F=V2T=6ms,斜向右上方，A错误：B.对小球B分析，圆柱体对B的支持力大小W 2c0s30°1 方向与竖直方向夹角为30°，则根据牛顿第三定律，B对圆柱体压力N'=N,对圆柱体分析，根据水平方向 答案第1页，共4页 的平衡条件可得f=N'sin30,解得f=V3mg,故B错误：cD.对小球B分析，受拉力、重力、支持力 6 处于平衡状志，限据几何关系和平衡条件可得R=了一ZQ0对小球A分析，根据整直方向平衡条件可 得2Tcos60°=m8,联立可得m,= 3 m,故C正确D错误，故选C。 7.B【详解】A与B间的最大摩擦力为f=4g=0.8×2X1ON=16N,B与地面间的最大静摩擦力为 广u(4+g=12N,故随着F的逐渐增大，AB整体先相对地面滑动，然后A再相对B滑动，当AB间达到最 大静摩擦力时B的加速度达到最大值a,此时对8由牛顿第二定律可得后户4解得a,=工-f-4ms:, 此时AB加速度仍相同，对A由牛顿第二定律可得F-∫A=mam,解得F=24N,A.当=17N>12NAB以共 同的加速度运动，此时的加速度为a共1 F-f-5 ma+mg 3 ms2,A错误；B.当F=21N时，AB以共同的加速度运 动，此时的加速度为45-=3mS,B正确；C.当22<24此时B不发生相对滑动，C错误； m+me D.当F=39N>24NAB发生相对滑动，此时B的加速度为4m/s,D错误。 8.BD【详解】A.v一t图像中速度的正负表示方向，根据图示可知，甲、乙在1=0到t=1s之间，开始沿 相反方向运动，后沿同一方向运动，故A错误；B.V-1图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示 位移，根据图示可知，乙在1=0到1=7s之间的位移x-4-0,5)少_0.5_亿-4业=0，故B正确； 2 2 2 C.v一t图像中速度的正负表示方向，甲在=0到t=4s之间速度始终为正值，表明该时间内甲一直沿正方 向运动，并没有围绕一点做往复运动，故C错误：D.v-图像斜率的正负表示加速度的方向，根据图示 可知，在t=6s时，甲、乙图像的斜率均为负值，表明甲、乙在t=6s时的加速度方向相同，故D正确。故 选BD。 9.AD详解】A.在物块运动过程中，物块所受的摩擦力为滑动摩擦力，故F=FN=4(F+mg)=4(kM+mg) 故物块所受到的摩擦力逐渐增大，故A正确；BC.当t=0时，物块所受摩擦力为μmg<F。=5mg,故物 块所受的合外力先与速度方向同向，后与速度方向反向，大小先减小后增大，则物块的加速度先减小后增 大，物块先做加速度减小的加速直线运动，后做加速度增大的减速直线运动，故BC错误：D.当物块所 受合外力为零时，速度最大，此时满足F=E,即(+mg)=5mg,解得1=4mS,故D正确。故选AD。 k 10.CD【详解】A.开始时F向右，则弹力向左大小为F==6①N,力F刚变向瞬间，则整体受合外力变 F 12 为F=F+F=12N,则整体的加速度a= m,+mo0.4+0.2 m/s2=20m/s2,即P的加速度大小为20m/s2,A 错误：BC,开始时弹簧压缩量为x片0.m,当卫、Q分离时卫、Q的加速度相等，两者之间的弹力为 则此时对P有F=m,a,对Q有2=moa,解得x2=0.05m,即在P左移△x=x~x2=5cm瞬间，P、Q开始 分离，B错误，C正确：D.在P左移2cm瞬间，弹簧压缩量为x3=l10cm-2cm=8cm,则整体的加速度 答案第2页，共4页 a-F+G=18mS2,对P分析F+Fo=m,4,解得P、Q相互作用力为o1.2N,D正确。故选CD。 mp +mo 11.(1)20.0(2)L-L0(3)125(4)超过弹簧的弹性限度 【详解】(3)撤去钩码，挂上待测物块，稳定时弹簧的伸长量为1.50cm,根据图丙，可得mg=4mg 1.502.40 其中一个钩码的质量为m。=50g,解得物块的质量为m=125g 12.(1)AB as+5--上025 (④木板右端抬得过高导致平衡摩擦力过度 4 【详解】(1)A.平衡摩擦力时，应不挂钩码，靠其重力的下滑分力平衡滑动摩擦力：B.为了充分利用纸 带，实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车，B正确；C.该实验用力传感器直接测量绳的拉 力，不用钩码总重力替代绳的拉力，不需要满足钩码的总质量远小于小车的质量，故C错误。 2)小车的加速度大小十。之又T=解得a=G+5--戈广 (2T)2 4 (3)根据牛顿第二定律得2F=Ma,解得a=2F,根据图像得 M 受解得从-瓷 (4)由图丁可知，该图线不过原点的原因是木板右端抬得过高导致平衡摩擦力过度。 13.(1)yg=6m/s(5分)(2)1.25g(5分) 【详解】(1)炭块在倾斜轨道上匀加速运动，由牛顿第二定律可得gsin37°-4gc0s37°=4， 炭块从A点到B点，有v哈=2 sin37示，联立解得26m/g h (2)炭块在传送带上先做匀减速运动，有山，g=☑，炭块与传送带共速时经过时间 (=V-Y=5,此过程炭块的位移x=v+2t=5m<d,共速后炭块与传送带一起匀速运动到c点， -a 则5-d-=0,259,炭块从B点运动到c点的时间1=5+6，=1,25 1 14.(1)48m(5分)(2)12√5m/s(5分)(3)2.5s(6分) 【详解】(1)无人机竖直向上起飞时，由F-g-F=a,代入数据解得4=6m/s,无人机做初速度为0 的加速直线运动，由运动学公式h=a代入1口4s,解得方二)×6x4m=48m (2)无人机失去升力后坠落，由g-F阻=a2,解得a,=8m/s2,下落过程做初速度为0的匀加速直线运 动，由匀变速直线运动速度与位移的关系，得v2=2a,H,解得v=√2×8×45m/s=125m/s (3)恢复升力前无人机自由下落，加速度为a,=8/s2,设恢复升力时速度为”，有y=44,下落位移 答案第3页，共4页 龙= 上，恢复升力后由F+F-mg=m得减速加速度大小4=10ms,为保安全着地速度为0，故下 2 落位移x,= .总位移满足5+名=H,即”+”=H得y=20m8,放1=生=258 3 2a32a3 15.(1)4m/s(4分)(2)2√2m/s(6分)(3)3m<L≤3.1m(8分) 【详解】(1)AB共同下滑时，有2a=2gsin8,得a=5m/s2,由y=2ad,可得飞=4m/s (2)AB相对滑动时：对A有mgsi0+f=1na1,对B有f-mgsin0=ma2,其中f=uN,N=gcos8, 可得4一8，a=8,AB间第1次相对滑动用时1-_兰，第1次得动后达到关流的速度 3 1 4+a3g 为1=y-a,4-兰，第1次相对滑动中A沿斜面向上位移5满足-2ax=%1-(←y)广，AB共速后共同 下滑5，根据2a=-1代入数据可得y,=云=2反m/8 2 (3)设A与P第次碰前速度大小为y。AB间第1次相对滑动用时6=上-_兰，第1次相对滑动后 a4+a3 8 达到共速时的速度为y=y-,t=兰，第1次相对滑动中A沿斜面向上位移5满足-2ay=v-(（-y 2 AB共速后共同下滑，则2x=-代入数据可得：V1=2 ，则A与P碰前速度的大小满足等比 数列y=，当一 2)AB第次相对滑的位移满足2(4+a)A戈=Ly一y),则A￥=上=-d 82- 4 由题可知△x<L≤，△x,代入数据可得3m<L≤3.1m i=1 i=1 答案第4页，共4页