精品解析：天津市第四中2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷（一）

天津市第四中2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷（一） 一、单选题 1. 苹果树上的某个质量为0.2kg的苹果从离水平地面高5m处由静止下落，不计空气阻力和其他枝叶对苹果的影响，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 苹果在空中运动时，任意相同时间内的速度变化量不同 B. 苹果在空中运动时，任意相同时间内的动能变化量不同 C. 苹果着地前0.5s内运动的位移大小为1.25m D. 苹果在空中运动整个过程中，重力的平均功率为20W 2. 自然界中某个物理量D的变化可以记为ΔD，发生这一变化所用的时间间隔可以记为Δt；ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。如图表示某一物体做直线运动时加速度随时间变化的a－t图像。由图像可知，在前2 s内该物体（ ） A. “加速度的变化率”为2 m/s3 B. 可能做加速直线运动 C. 一定做减速直线运动 D. 速度变化量为8 m/s 3. 滑雪是一项全身运动，能增强协调性、力量和耐力，正成为最受欢迎的户外运动之一，小明同学在斜面直滑雪道上由静止开始从A点滑出，其运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。测出小明同学在第1s内位移为2m，稍后测量其通过距离为8m的B、C两点所用时间也为1s，则小明同学（　　） A. 下滑的加速度大小为2m/s2 B. 从A到C所用时间为2s C. 经过B点的速度大小为6m/s D. 经过B、C中点的速度大小为8m/s 4. 如图所示为运送货物常用的“L”形小推车，其底板与支架垂直。在运送圆柱状货物时保持“L”形小推车底板与地面夹角60°，到达指定地点后，固定O点并使小推车绕O点顺时针缓慢转动到底板水平为止，在小推车缓慢转动过程中支架对货物的弹力为N1，底板对货物的弹力为N2，不计货物与小推车间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. N2逐渐增大 B. N2先减小后增大 C. N1始终比N2大 D. 货物对小推车的作用力先增大后减小 5. 空军跳伞队在进行跳伞训练，队员从静止的飞机上无初速度跳下，一段时间后打开降落伞，运动过程中队员始终竖直向下，队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图像如图所示。已知参训队员及装备的总质量为，当地重力加速度为，下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（　　） A. 10s时队员的加速度方向发生改变 B. 5s时队员处于失重状态 C. 22s时队员的速度达到最大 D. 14s时队员的加速度最大且为 二、多选题 6. 某机场航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度v0滑上水平传送带，从A点运动到B点的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 小行李箱的初速度大小为6m/s B. 传送带转动的速度大小为6m/s C. A、B两点间的距离为8m D. 小行李箱与传送带的相对位移大小为4m 7. 如图甲所示，一足够长的、倾角为的传送带以恒定速率稳定运行，一质量、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，，，。则（　　） A. 传送带速率为 B. 内物体的位移大小为 C. 物体与传送带间的动摩擦因数为 D. 内物体在传送带上留下的墨迹长度为 8. 如图所示，轻绳1一端连接小球A，另一端悬挂在天花板上。轻绳2连接小球A、B，轻绳3一端连接小球B，另一端固定在竖直墙壁上，两小球均处于静止状态，已知小球B的质量为m。轻绳1与竖直方向、轻绳2与水平方向的夹角均为，轻绳3沿水平方向，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球A的质量为2m B. 轻绳1上的张力 C. 轻绳3上的张力 D. 轻绳2上的张力 三、实验题 9. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中： （1）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 （2）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是（　　） A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C. 拉橡皮筋结点到某位置时，两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小 D. 实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向 （3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填F或）。 10. 某同学设计了一个可以测量物体质量的装置，其原理图如图甲所示，细绳Ob、Oc与橡皮筋Oa系于O点。为确定b端所挂物体质量与橡皮筋长度的关系，该同学在b端挂上钩码后，将橡皮筋a端固定在墙上并保持水平，手持c端维持细绳与竖直方向夹角不变，待装置稳定后用刻度尺测量橡皮筋长度。增加钩码个数，根据测量数据拟合出关系图像如图乙所示。 （1）乙图中图线后段部分开始弯曲，原因是_______________； （2）取下钩码，将一串葡萄挂在b端，按上述操作测得，可得该串葡萄的质量为__________； （3）在某次测量中，橡皮筋Oa未保持水平，与细绳Ob间夹角略大于，测得的质量与真实值相比将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、解答题 11. 如图所示，质量M=3 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1 kg的小球相连。今用与水平方向成53°角的力F=25 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对静止，取g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）轻绳对小球m的拉力大小； （2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ； （3）若拉力F的大小和方向可以调节，为保持木块M匀速向右滑行，F的最小值是多少？ 12. 如图所示，一圆管放在水平地面上，长为L=1.6m，圆管的上端离天花板的距离h=8m，在圆管的正上方紧靠天花板放一小球，小球直径小于圆管内径（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上的初速度v0=10m/s，重力加速度g取10m/s2。求： （1）圆管经过多长时间上升到最高点； （2）小球释放后经多长时间与圆管上端相遇； （3）改变圆管的初速度v0的大小，要求小球穿过圆管下端瞬间，圆管正处于下降阶段，求v0的范围。 13. 如图所示，浅色传送带与水平面的夹角为，传送带两端A、B间的距离为，传送带在电动机的带动下以的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量为的煤块（可视为质点）轻放在传送带上的A点，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为，g取，在传送带将煤块从A点输送到B点的过程中，求： （1）煤块运动的总时间； （2）煤块在传送带上留下的痕迹长度； （3）传送带对煤块做的功； （4）因为运送煤块，电动机多做了多少功？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第四中2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷（一） 一、单选题 1. 苹果树上的某个质量为0.2kg的苹果从离水平地面高5m处由静止下落，不计空气阻力和其他枝叶对苹果的影响，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. 苹果在空中运动时，任意相同时间内的速度变化量不同 B. 苹果在空中运动时，任意相同时间内的动能变化量不同 C. 苹果着地前0.5s内运动的位移大小为1.25m D. 苹果在空中运动整个过程中，重力的平均功率为20W 【答案】B 【解析】 【详解】A．苹果在空中运动时，加速度恒定，速度变化量 相同时间内相同，故A错误； B．根据动能定理，有 苹果做自由落体运动，在任意相同时间内下落的高度不相等，所以在任意相同时间内的动能变化量不同，故B正确； C．由自由落体运动公式 解得下落时间 着地前0.5s对应时间从到，此时初速度 位移为，故C错误； D．重力做功 平均功率，故D错误。 故选B。 2. 自然界中某个物理量D的变化可以记为ΔD，发生这一变化所用的时间间隔可以记为Δt；ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。如图表示某一物体做直线运动时加速度随时间变化的a－t图像。由图像可知，在前2 s内该物体（ ） A. “加速度的变化率”为2 m/s3 B. 可能做加速直线运动 C. 一定做减速直线运动 D. 速度变化量为8 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可得，前2s内“加速度的变化率”为 ， 故A错误； B．由图可知，加速度逐渐减小，但不知加速度与速度方向是否相同，若前两秒方向相同，则做加速直线运动，故B正确； C．由图可知，加速度逐渐减小，但不知加速度与速度方向是否相同，所以无法判断是加速直线运动还是减速直线运动，故C错误； D．由图像可知，图像面积为速度变化量，故D错误。 故选B。 3. 滑雪是一项全身运动，能增强协调性、力量和耐力，正成为最受欢迎的户外运动之一，小明同学在斜面直滑雪道上由静止开始从A点滑出，其运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。测出小明同学在第1s内位移为2m，稍后测量其通过距离为8m的B、C两点所用时间也为1s，则小明同学（　　） A. 下滑的加速度大小为2m/s2 B. 从A到C所用时间为2s C. 经过B点的速度大小为6m/s D. 经过B、C中点的速度大小为8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．小明同学在第1s内位移为2m，根据位移时间关系可得 代入数据解得，故A错误； B．小明同学通过BC阶段中间时刻的瞬时速度为 根据速度时间关系可得 代入数据解得小明同学从开始运动到BC中间时刻所用时间为 所以从A到C所用时间为，故B错误； C．根据速度时间关系可得 代入数据解得，故C正确； D．根据速度时间关系可得 代入数据解得 经过B、C中点的速度大小为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为运送货物常用的“L”形小推车，其底板与支架垂直。在运送圆柱状货物时保持“L”形小推车底板与地面夹角60°，到达指定地点后，固定O点并使小推车绕O点顺时针缓慢转动到底板水平为止，在小推车缓慢转动过程中支架对货物的弹力为N1，底板对货物的弹力为N2，不计货物与小推车间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. N2逐渐增大 B. N2先减小后增大 C. N1始终比N2大 D. 货物对小推车的作用力先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．对货物受力分析如图所示 在小推车绕O点顺时针缓慢转动的过程中，α不变，β从150°逐渐减小到直角，γ从120°逐渐增大到180°，根据正弦定理可得 由此可知，sinβ逐渐增大，sinγ逐渐减小，所以N1减小，N2增大，故A正确，B错误； C．当β、γ相等时，N1等于N2，故C错误； D．小推车对货物的作用力始终与货物的重力等大反向，根据牛顿第三定律可知，货物对小推车的作用力不变，故D错误。 故选A。 5. 空军跳伞队在进行跳伞训练，队员从静止的飞机上无初速度跳下，一段时间后打开降落伞，运动过程中队员始终竖直向下，队员及降落伞整体受到的空气阻力与时间的关系图像如图所示。已知参训队员及装备的总质量为，当地重力加速度为，下列关于队员离开飞机后的说法正确的是（　　） A. 10s时队员的加速度方向发生改变 B. 5s时队员处于失重状态 C. 22s时队员的速度达到最大 D. 14s时队员的加速度最大且为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，时阻力 合力向下，加速度方向向下，与内加速度方向相同，未发生改变，加速度方向改变的时刻是阻力等于重力的时刻，在到之间。故A错误； B．时阻力，根据牛顿第二定律 解得 方向竖直向下，队员处于失重状态，故B正确； C．队员先加速后减速，当阻力等于重力时速度最大，由图可知在到之间某时刻阻力等于，此时速度最大，时阻力再次等于，加速度为零，速度稳定但不是最大，故C错误； D．时阻力 根据牛顿第二定律 解得 方向竖直向上，加速度大小为，故D错误。 故选B。 二、多选题 6. 某机场航站楼行李处理系统其中的一段如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，一小行李箱以初速度v0滑上水平传送带，从A点运动到B点的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 小行李箱的初速度大小为6m/s B. 传送带转动的速度大小为6m/s C. A、B两点间的距离为8m D. 小行李箱与传送带的相对位移大小为4m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．时刻的速度就是行李箱的初速度，由图乙可知，初速度，故A正确； B．行李箱初速度大于传送带速度，做减速运动，速度减小到后匀速运动，说明此时行李箱和传送带相对静止，传送带速度等于，故B错误； C．图像与时间轴围成的面积等于位移，即A、B两点间的距离。位移，位移 总距离，故C正确； D．只有行李箱和传送带存在相对位移，传送带位移 相对位移大小，故D错误。 故选AC。 7. 如图甲所示，一足够长的、倾角为的传送带以恒定速率稳定运行，一质量、底部有墨粉的小物体从传送带中间某位置平行滑上传送带，取物体沿传送带向上运动方向为正方向，则物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，，，。则（　　） A. 传送带速率为 B. 内物体的位移大小为 C. 物体与传送带间的动摩擦因数为 D. 内物体在传送带上留下的墨迹长度为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从图乙可以看到，物体在之后速度保持不变，说明此时物体和传送带共速，因此传送带的速率就是，故A正确； B．根据图像与横轴围成的面积表示物体运动的位移，则内物体的位移大小为，故B错误； C．根据图像的斜率表示加速度，在内物体沿传送带向上做匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律有 联立解得，故C正确； D．在内物体相对地面走过的位移x=14m，传送带相对地面走过的位移 则内物体在传送带上留下的墨迹长度为，故D正确。 故选ACD。 8. 如图所示，轻绳1一端连接小球A，另一端悬挂在天花板上。轻绳2连接小球A、B，轻绳3一端连接小球B，另一端固定在竖直墙壁上，两小球均处于静止状态，已知小球B的质量为m。轻绳1与竖直方向、轻绳2与水平方向的夹角均为，轻绳3沿水平方向，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球A的质量为2m B. 轻绳1上的张力 C. 轻绳3上的张力 D. 轻绳2上的张力 【答案】AD 【解析】 【详解】对B受力分析，如图所示 根据平衡条件： 竖直方向：，代入，得： 水平方向：，代入、，得： 步骤2：对小球A受力分析 对A受力分析，如图所示 根据平衡条件： 水平方向：，代入得：，得，因此B错误。 竖直方向：，代入化简得： ，即，得 故选AD。 三、实验题 9. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中： （1）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 （2）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是（　　） A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C. 拉橡皮筋结点到某位置时，两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小 D. 实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向 （3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填F或）。 【答案】（1）B （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 该实验中采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 A．为了减小误差，拉橡皮筋的绳要细长，实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故A正确； B．为了减小误差，拉力需适当大一些，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故B错误； C．为了得到普遍规律，两个弹簧测力计之间的夹角不能只取90°，故C错误； D．实验时，既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向，以便于后续力的合成，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 图乙中的F与两个力中，F是两个分力合力的理论值，是两个力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是。 10. 某同学设计了一个可以测量物体质量的装置，其原理图如图甲所示，细绳Ob、Oc与橡皮筋Oa系于O点。为确定b端所挂物体质量与橡皮筋长度的关系，该同学在b端挂上钩码后，将橡皮筋a端固定在墙上并保持水平，手持c端维持细绳与竖直方向夹角不变，待装置稳定后用刻度尺测量橡皮筋长度。增加钩码个数，根据测量数据拟合出关系图像如图乙所示。 （1）乙图中图线后段部分开始弯曲，原因是_______________； （2）取下钩码，将一串葡萄挂在b端，按上述操作测得，可得该串葡萄的质量为__________； （3）在某次测量中，橡皮筋Oa未保持水平，与细绳Ob间夹角略大于，测得的质量与真实值相比将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）橡皮筋超出弹性限度 （2）180 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 后段图线弯曲，是因为橡皮筋伸长量过大，超出了弹性限度，弹力不再与伸长量成正比。 【小问2详解】 由直线部分可得，代入 解得 【小问3详解】 法一：解析解法 如图所示，由几何关系，当橡皮筋保持水平时， 若橡皮筋未保持水平，与Ob夹角略大于，设橡皮筋与水平方向夹角为，则由受力平衡可知，水平方向 化简有 当橡皮筋弹力相同时，两式相比，因此未保持水平时实际值偏大，即测得的质量与真实值相比将偏小。 法二：动态三角形 如图所示，当不变时，橡皮筋保持水平时小于橡皮筋未保持水平（略大于） 时；因此，当时，橡皮筋未保持水平时实际值偏大，即测得的质量与真实值相比将偏小。 四、解答题 11. 如图所示，质量M=3 kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1 kg的小球相连。今用与水平方向成53°角的力F=25 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对静止，取g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： （1）轻绳对小球m的拉力大小； （2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ； （3）若拉力F的大小和方向可以调节，为保持木块M匀速向右滑行，F的最小值是多少？ 【答案】（1） （2）0.75 （3）24N 【解析】 【小问1详解】 对小球受力分析，小球匀速运动，合力为0，将力正交分解： 水平方向： 竖直方向： 又 解得： 【小问2详解】 对M、m整体受力分析，整体匀速运动，合力为0： 竖直方向： 水平方向： 又 解得 【小问3详解】 设拉力F与水平方向成角，整体匀速运动，合力为0。 水平方向： 竖直方向： 整理得： 当取最大值时，F最小。 可得 12. 如图所示，一圆管放在水平地面上，长为L=1.6m，圆管的上端离天花板的距离h=8m，在圆管的正上方紧靠天花板放一小球，小球直径小于圆管内径（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上的初速度v0=10m/s，重力加速度g取10m/s2。求： （1）圆管经过多长时间上升到最高点； （2）小球释放后经多长时间与圆管上端相遇； （3）改变圆管的初速度v0的大小，要求小球穿过圆管下端瞬间，圆管正处于下降阶段，求v0的范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 圆管做竖直上抛运动，初速度，上升到最高点时速度为零，根据逆向思维和速度时间公式有 可得 【小问2详解】 小球做自由落体运动，向下的位移大小 圆管做竖直上抛运动，向上的位移大小 小球与圆管上端相遇时，应有 联立解得 【小问3详解】 设当时，圆管刚落回地面瞬间，小球到达圆管下端。根据圆管竖直上抛运动对称性可得 小球竖直下落位移为，则 联立解得 设当时，圆管上升到最高点瞬间，小球到达圆管下端，则圆管上升阶段 小球与圆管位移大小之和为，则 联立解得 综上所述，的取值范围是 13. 如图所示，浅色传送带与水平面的夹角为，传送带两端A、B间的距离为，传送带在电动机的带动下以的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一质量为的煤块（可视为质点）轻放在传送带上的A点，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为，g取，在传送带将煤块从A点输送到B点的过程中，求： （1）煤块运动的总时间； （2）煤块在传送带上留下的痕迹长度； （3）传送带对煤块做的功； （4）因为运送煤块，电动机多做了多少功？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 煤块刚被放到A点时，受力分析如图： 代入数据得，方向平行斜面向上。 若物体能与传送带达到相同的速度，则上滑位移为 物体加速到时运动的时间 因为，故之后物体将向上做匀速运动，运动的时间为 运动的总时间为 【小问2详解】 煤块在传送带上的划痕为煤块与传送带之间的相对位移，时间内，皮带位移 痕迹长度 【小问3详解】 煤块匀速后，对煤块受力如图： 传送带对煤块做功 【小问4详解】 由功能关系可知，电动机多做的功等于新生成的能量，即系统摩擦产生的热量Q，煤块增加的重力势能，与增加的动能之和，即 代入 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $