江西省吉安市重点中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题（含答案）

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物理试卷

一、单选题（每题4分，共44分。）

1．如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为

A．，B．，

C．，D．，

第1题图第2题图第3题图

2．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C、M三点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点，B点在y轴上且在A点上方，O′为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点。如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC的大小关系是

A．tA<tC<tB

B．tA=tC<tB

C．tA=tC=tB

D．由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系

3．如图所示，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）。则

A．两球同时落地

B．相遇时两球速度大小相等

C．从开始运动到相遇，球动能的减少量等于球动能的增加量

D．相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等

4．一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为，运动时间为，绘制的图像如图所示，则物块在前6s内的位移为

A．25mB．30mC．48mD．50m

5．某汽车正在水平路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车。从刹车开始计时，汽车在第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m，则下列说法正确的是

A．汽车在0.6s末速度为8.0m/sB．汽车在2.5s末速度为0.5m/s

C．汽车在第2s内的位移为4mD．汽车的加速度大小为3.75m/s2

6．质量分别为和m的A、B两种物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受摩擦力的作用减速到停止，其图像如图所示，则

A．、大小之比为

B．、对A、B做功之比为

C．A、B受到的摩擦力大小之比为

D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为

7．达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是

A．B．C．D．

二、多选题（每题4分，共16分。）

8．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知

A．到的过程中，人先处于失重状态再处于超重状态

B．人的重力可由点读出，约为

C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点

D．人上升的最大高度约为

9．某机械装置可以用于提升重物的高度，其结构如图所示。薄板OA可绕固定于竖直墙壁的转轴O自由转动，底面半径为R的圆柱形重物M置于薄板与墙壁间，现将薄板从水平位置以角速度逆时针匀速转动，使重物沿着墙壁上升，设OA与墙壁的夹角为θ。则

A．重物加速上升

B．重物减速上升

C．重物垂直于板方向的分速度为

D．重物垂直于板方向的分速度为

第9题图第10题图第11题图

10．倾斜角度为θ的斜面上有m1和m2两个物体，与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。两物体间用一根原长为L0的与斜面平行的轻质弹簧连接，当整体沿斜面匀速下滑时弹簧长度为L，如图所示。则以下说法正确的是

A．L可能大于L0B．μ1一定大于μ2

C．μ1可能小于μ2D．弹簧弹力可能为零

11．如图所示，木板置于光滑水平面上，倾角的光滑斜劈放在木板上，一平行于斜面的轻绳上端系在斜劈上，另一端拴接一小球，木板、斜劈、小球质量均为1kg，斜劈与木板间动摩擦因数为μ，系统处于静止状态。现对木板施加一水平向右拉力F，若，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．若、时，木板相对斜劈向右运动

B．若，不论F多大，小球与斜面间总有弹力

C．若、时，小球加速度大小为

D．若、时，小球与斜面间无弹力

三、实验题（每空2分，共12分。）

12．（6分）某同学在家中利用一个挂钟表盘探究“力的平行四边形定则”。

实验器材有橡皮筋、重6N的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。实验步骤如下：

①在轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长6.0cm。

②如图1所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0cm，将此时拉橡皮筋的力记为F。该同学取弹簧伸长2cm为单位力长度，在表盘上过O点作出了力F的图示。

③如图2所示，再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2cm，将弹簧的拉力记为，铁块的拉力记为。

请回答下列问题：

（1）弹簧的劲度系数为N/m。（计算结果取两位有效数字）

（2）实验中两次拉橡皮筋时都使其下端到达O点的目的是。

A．让橡皮筋伸长适当长度

B．防止超过橡皮筋的弹性限度

C．保证两次拉橡皮筋的力效果相同

（3）该同学在图2中画出和的力的图示，如图3所示。

（4）随后该同学分析实验数据，在表盘上，以、两力为邻边作出平行四边形，如图3所示，若其对角线对应的力与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则，其中是、两力的合力的理论值。

13．（6分）如图甲所示，某实验小组利用该装置“探究小车加速度和力的关系”，小车的质量（包含滑轮）为M。不计绳与滑轮间的摩擦。

（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是。

A．实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力

B．每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新平衡摩擦力

C．应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源

D．实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到点间的距离，已知所用电源的频率为，则小车的加速度大小（保留两位有效数字）。

（3）改变沙桶内沙子的质展，多次实验，以力传感器的示数为横轴、小车对应的加速度为纵轴，作出的图像如图丙所示，可知小车的质量（保留两位有效数字）。

四、解答题（共44分）

14．（14分）在某十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=6m，若汽车启动时均以a=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v=10m/s后做匀速运动，该路口亮绿灯的时间t=30.0s，而且有按倒计时显示时间的显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：

（1）若绿灯亮起瞬间，所有司机同时启动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？

（2）事实上，由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时启动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后启动汽车，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.7s启动汽车，则在该情况下，有多少辆车能通过路口？

15．（15分）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

（1）小物块到达D点的速度大小；

（2）B和D两点的高度差；

（3）小物块在A点的初速度大小。

16．（15分）如图所示，传送带的倾角，从A到B长度为，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。已知，，，求：

（1）煤块从A到B的时间；

（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；

（3）若传送带逆时针转动的速度可以调节，煤块从A点到达B点的最短时间是多少？

高三物理参考答案

一、选择题（每题4分，共44分。）

1234567891011

DBCDCADADACACDBD

二、实验题（每空2分，共12分。）

12．（每空2分，共6分）

（1）（2分）（2）C（2分）（4）（2分）

13．（每空2分，共6分）

（1）A（2分）（2）0.93（2分）（3）1.0（2分）

三、解答题（共44分）

14．（14分）

（1）47辆；（7分）

（2）22辆（7分）

【详解】（1）汽车加速时间

30.0s时间汽车能行驶的位移为

能通过路口汽车个数

根据题意可知有47辆汽车通过路口。

（2）设能通过k辆汽车，则第k辆汽车能通过路口要满足

数据代入后解得

所以能通过22辆汽车。

15．（15分）

（1）；（5分）

（2）0；（5分）

（3）（5分）

【详解】（1）由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点D，则在D点有

解得

（2）由题知，小物块从C点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，则在C点有

小物块从C到D的过程中，根据动能定理有

则小物块从B到D的过程中，根据动能定理有

联立解得，HBD=0

（3）小物块从A到B的过程中，根据动能定理有

S=π2R解得

16．（15分）

（1）；（5分）

（2）；（5分）

（3）（5分）

【详解】（1）开始阶段，由牛顿第二定律得

解得

煤块加速至传送带速度相等时需要的时间为

煤块发生的位移为

所以煤块加速到时仍未到达B点，此后摩擦力方向改变；第二阶段有

解得