2023-2024学年山东省德州重点中学高三（上）开学物理试卷（含解析）

2023-2024学年山东省德州重点中学高三（上）开学物理试卷

一、选择题（本大题共小题，第1-8小题每题3分，第9-12小题每题4分，共40分）

1.关于物体的运动，下列说法正确的是（）

A.物体的加速度为负值，一定做减速运动

B.物体的速度变化量大，加速度一定大

C.物体具有向右的加速度时，速度的方向可能向左

D.做直线运动的物体，加速度增大，速度也一定增大

3.近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度Aa/（m-sT）

的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的J

“加速度的变化率”越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路\

上行驶时加速度随时间变化的关系图像，则下列说法正确的是（）।——\------->

02t/s

A.从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是m/s?

B,加速度的变化率保持为0的直线运动是匀变速直线运动

C.若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，表示的是物体的速度在减小

D.若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为

8m/s

4.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有AB两个轻环，系在两环上的等长细AB

1cc-0

绳将书本静止悬挂，现将两环距离变大后书本仍处于静止状态，若杆对A环的支

持力为“，杆对4环的摩擦力为学下列说法正确的是（）

A.“减小B.外不变C.FN增大D.年增大

5.设物体运动的加速度为a、速度为u,位移为x,现有四个不同物体的运动图象如图所示，t=0时刻物体

的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是（）

6.甲、乙两车在一条平直公路上同向行驶，t=0时甲车在乙车前方4巾处，

它们的位置x随时间t变化的关系如图所示。已知乙车做初速度不为零的匀

加速运动。下列说法正确的是（）

A.甲车的速度为6m/s

B.乙车的加速度为4m/s2

C.t=0时乙车的速度为lm/s

D.t=2s时甲、乙两车的速度相等

7.如图所示，物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长L=3.8小的

细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高，让球1悬挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测得两

球落到水面的时间差At=0.2s,g=10m/s2,则桥面该处到水面的高度为（）

A.22mB.20mC.18mD.16m

8.如图所示，工人在水平地面上拉动木箱，拉力与水平方向的夹角为。，木箱

与地面之间的动摩擦因数〃现将。由30。逐渐增大到60。，保持木箱做

匀速直线运动，在此过程中（）////77//////////////

A.绳子对木箱的拉力先增大后减小B.绳子对木箱的拉力先减小后增大

C.木箱所受的摩擦力一直增大D.木箱所受的摩擦力一直减小

9.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）

A.甲图中，物体在0〜环这段时间内的平均速度为:

B.乙图中，物体的加速度大小为O.rn/s?

C.丙图中，阴影面积表示匕〜t2时间内物体的速度变化量

D.丁图中，t=3s时物体的速度大小为25M/S

10.长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平

位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角a变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力外随

A.木块与木板间的动摩擦因数4=花.

B.木块与木板间的动摩擦因数4=总悬

C.木板由水平位置转到外的过程中，木块相对于木板保持静止

D.木板由%转到多的过程中，木块的速度变化越来越快

11.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面,

而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，不计空气阻力，则（）

A.每两滴水滴间的时间间隔为0.1s

B.第4滴与第5滴间的距离为0.2m

C.第1滴与第2滴间的距离为1.6m

D.屋檐到地面的高度3.2m

12.如图所示黄州青云塔始建于1574年，距今400多年.物理研究小组测量塔高为从甲同学

在塔顶让物体4自由落下，同时乙同学让物体B自塔底以初速度%竖直上抛，且4、8两物体在

同一直线上运动.下面说法正确的是（）

A.v0-，gH,两物体在地面相遇

B.若为=用,则两物体在地面相遇

C.若丹〉/万斤，两物体相遇时，B正在上升途中

D.若摩<%</~^H，两物体相遇时B物正在空中下落

二、非选择题（共60分）

13.用如图甲的装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器的工作频率为50Hz。

打点

计时器一纸带

7.217.126.936.8

I重坪

乙

甲

TT

①电磁打点计时器必须接（填“220V交流”、“4-6V交流”或“4-6U直流”）电源。

②部分实验步骤如下:

A.测量完毕，关闭电源，取出纸带。

民接通电源，待打点计时器工作稳定后放开重锤。

C扶着重锤停靠在打点计时器附近，重锤与纸带相连。

。.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。

上述实验步骤的正确顺序是：（填写字母）。

③图乙中标出的相邻两计数点之间还有4个记录点未画出，则相邻两计数点的时间间隔7=s。

④计数点C对应的瞬时速度大小为%=m/s.

⑤根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小g=（本小题计算结果保留两位有效数字）

14.小明同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度，光电门人B与光电计时器相连。

(1)用游标卡尺测小球的直径，示数如图丙所示，则小球的直径d=cm.

(2)让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间匕、t2,测

出两光电门间的高度差八，小球直径为d,测得的重力加速度g=(用测得的物理量的符号表示)。

(3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门4运动到光电门B所用的时间。保持光电

门4的位置不变，多次改变光电门B的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门

间的高度差左及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间3求出每次的9,作出g-t图像如图乙所示，若图

像斜率为a,纵坐标截距为b,则小球经过光电门力时的速度为,当地的重力加速度大小为o

15.(附加题)一物体从4点由静止开始做加速度大小为由的匀加速直线运动，经过时间t后，到达B点，此时

物体的加速度大小变为a2,方向与火的方向相反，又经过时间t后，物体回到4点，求：

(1)%和的比值；

(2)物体在B点时的速度和回到4点时的速度大小之比.

16.在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面"=312.8m高处时，伞兵离开直升机做自由落体运动。

运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以大小为10m/s2的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全，要求

伞兵落地速度最大不得超过v=4m/s,取g=lOrn/s2,求：

(1)伞兵离开直升机后至少经多长时间”，展开降落伞；

(2)保持球的半径和。角不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？

18.疲劳驾驶是一种危险的驾驶行为，极易引发交通事故。一轿车在平直公路上以北=23m/s的速度匀速行

驶，在它正前方&=28瓶处有一货车以％=25m/s的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始做匀减速直

线运动。由于疲劳导致反应迟钝，轿车司机在货车减速t=3.5s后才发现危险，轿车司机经4t=0.5s反应时

间后，立即采取紧急制动措施，使轿车开始做匀减速直线运动。若货车从故障开始，需向前滑行x=125m

才能停下。

(1)求货车做匀减速直线运动的加速度大小a；

(2)求当轿车开始刹车时，两车之间的距离Ax；

(3)若轿车和货车不发生追尾，求轿车刹车的最小加速度优。

答案和解析

1.【答案】c

【解析】解：4、物体的加速度方向为负值，如果速度方向也为负值，则物体做加速运动，如果物体的速度

方向为正值，则物体做减速运动，故A错误；

8、速度的变化量与所用时间的比值即速度的变化率是加速度，物体的速度变化量增大，加速度不一定增大，

如物体的速度变化量增大所用时间也增大，速度的变化率可能变大、变小、不变，故8错误；

C、物体具有向右的加速度时，速度的方向可能向左，如物体向左做减速运动时物体的加速度向右速度向左，

故C正确；

。、做直线运动的物体加速度增大，速度不一定增大，如物体的速度方向与加速度方向相反，物体做减速运

动时，物体的加速度增大但速度减小，故。错误。

故选：Co

速度的变化量与所用时间的比值是加速度；加速度的方向与速度方向相同时物体做加速运动，加速度的方

向与速度方向相反时物体做减速运动。

本题考查了加速度问题，知道加速度的定义、理解速度、速度的变化量与加速度的关系即可解题。

2.【答案】C

【解析】解：4运动员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没

有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，故A错误；

8.运动员所受的压力是水平地面的形变产生的作用，重力是地球的吸引力产生，因此所受压力不是重力，故

8错误；

C.运动员处于平衡状态，受到的支持力和重力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确；

D根据弹力的产生可知，运动员受到的支持力是由于水平地面的形变产生的，故。错误。

故选：C。

依据受力分析，结合弹力产生的原理及摩擦力产生的条件，并由平衡状态，即可判定。

该题考查受力分析的应用，掌握弹力产生原理，及摩擦力产生条件，注意学会由运动去分析受力的方法。

3.【答案】BD

【解析】解：4"加速度的变化率”是絮a的单位是rn/s2,t的单位是s,则槃的单位为机厅，故A错误；

8.加速度的变化率为0时加速度保持不变，则物体做匀变速直线运动，故8正确；

C.若加速度与速度同方向，则物体做加速运动，加速度减小，则物体速度增加得慢了，但仍在加速，故C

错误;

。.在a-t图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，可得=gx2x3m/s=3m/s,

由于加速度与速度同方向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s,则物体在2s末的速度为1?=%+

=5m/s+3m/s=8m/s,故。正确。

故选：BD。

根据加速度变化率的定义式可以知道其单位•匀变速直线运动的加速度恒定不变.若加速度与速度同方向，

物体做加速运动。图象与坐标轴所围面积表示速度的变化量。由数学知识求汽车的瞬时速度。

本题关键要知道在a-t图象中图象的认识。注意加速度是反映速度变化快慢的物理量。

4.【答案】D

【解析】解：AC.设书本的质量为M,以两个轻环和书本组成的系统为研究对象，竖直方向根据平衡条件

得：2FN=Mg,得：FN=^Mg,可见杆对4环的支持力不变，故AC错误；

BD、以4环为研究对象，受力图如图所示。

竖直方向：FN=Fsina...(T)

水平方向：Fcosa="...②

由①②得：Ff=黑,两环距离变大后a减小时，tana减小，则壮增大，故B错误、。正确。

故选：Do

利用整体法分析，杆对环的支持力大小总是等于书本重力，一个环各分担一半的重力；环摩擦力和F在水平

方向的分量平衡，根据平衡方程可以得到摩擦力的变化的情况。

本题考查了共点力的平衡条件、力的合成与分解的运用等知识点。注意整体法和隔离法的使用：通常在分

析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。

5.【答案】C

【解析】解：4、由位移-时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置,

故A错误；

8、由速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s沿负方向运动，方向改变，故2错误；

C、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0,然后重复前面的过

程，是单向直线运动，故c正确；

。、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0,第3s内沿负方

向运动，不是单向直线运动，故。错误。

故选：Co

物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可.

图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题.

6.【答案】B

【解析】解：4甲车做匀速直线运动，x-t图象的斜率表示速度，则甲车的速度为

Ax12-4

。甲=%?=—2-m/s=4ni/s

故A错误；

BC.设乙车的初速度为几,加速度为a,则

2

1at

x=vot+2

将t=ls时，x=4m；当t=2s时，x=12m；代入联立解得

v0=2m/s

a=4m/s2

故8正确，C错误；

D£=2s时乙车的速度为

“乙=%+at=(2+4x2)m/s=10m/s

甲车做匀速直线运动，速度为4m/s,故两车的速度不相等，故。错误。

故选：B。

x-t图象的斜率表示速度，由此求解甲车的速度；根据x=+2at2结合图象求解乙车的初速度和加速度;

求出t=2s时乙两车的速度进行分析。

本题主要是考查位移一时间关系图象，知道图象的斜率表示速度大小，交点表示相遇；对于图象问题，我

们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前

提。

7.【答案】B

【解析】解：设桥面离水面的高度为八，根据自由落体运动位移一时间公式，对铁球2有：h=\gtl

对铁球1有：h-L=\gtl

又［2-t1=

代入数据联立解得：九，20m

故B正确，ACO错误。

故选：B。

根据自由落体运动位移一时间公式和时间关系列方程组求解即可。

本题考查自由落体运动，要求掌握自由落体运动位移一时间公式。

8.【答案】D

【解析】解：48以木箱为对象，因为物体匀速运动，水平竖直方向均受力平衡，列式可得

Fcosd=f=—Fsind)

整理解得

r="mg=林2

_cose+“sine-J］+〃2sin(a+6)

利用数学知识可得，当

1口

sina=..z=­=—

Jl+〃22

解得

a=60°

则当。=30。时，绳子对木箱的拉力产有最小值，则将。由30。逐渐增大到60。，在此过程中绳子对木箱的拉力

一直增大，故AB错误；

CD.木箱所受的摩擦力大小为

「「八Kmgnmg

f=Fcosd=-----^―;-----:KCOS0=q-;--------7；

cosy+〃sin614-〃tan。

可知将。由30。逐渐增大到60。，在此过程中木箱所受的摩擦力一直减小，故C错误，。正确。

故选：D。

在。从0逐渐增大到90。的过程中，木箱的速度保持不变，说明物体受力始终平衡，受力分析后正交分解表示

出拉力F,应用数学方法讨论F的变化。

本题为平衡条件的应用问题，受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方

法讨论拉力F的变化，难度不小。

9.【答案】BCD

【解析［解：4由u-t图线与坐标轴围成的面积表示位移大小，可知甲图中，物体在0〜t。这段时间内的位

移大于;%%,结合5=(可知平均速度大于;北，故A错误；

8.乙图中，根据速度一位移公式户=2ax,得到物体的加速度为a=《=Mm/s2=0,5m/s2>故8正确；

c根据=可知，丙图中阴影部分的面积表示t]〜(2时间内物体的速度变化量，故C正确；

2222

D由％=vot+1at,可得(=v04-结合丁图可知，=ym/s=5m/s,即a=10m/s9把t=3s,

-=10m/s,代入公式，可得%=f-5at=lOm/s-]x10x3m/s=-5m/s

故t=3s时，物体的速度为发3—v0+at—(—5+10x3ymis-25m/s,故。正确。

故选：BCD.

甲图中，v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，根据位移与时间之比求平均速度；乙图中，根据诏=

2ax求解物体的加速度；丙图中，a-t图像与时间轴所围的面积表示速度变化量；丁图中，写出:与t的关系

式，得到x与t的关系式，对照匀变速直线运动的位移一时间公式，结合图像的信息求出物体的初速度和加

速度，再求t=3s时物体的速度。

对于物理图像，往往要写出解析式，对照物理规律来分析图像的物理意义。特别要注意分析图像的斜率、

面积和截距的意义。

10.【答案】ACD

【解析】解：AB,木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，f=mgsine,故为正弦规律变化；

而滑动后变为了滑动摩擦力，则摩擦力(=pngcos。，为余弦规律变化，

而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，

当夹角为用时，最大静摩擦力为年2,而滑动摩擦力为外1；

根据滑动摩擦力公式，则有：RngcosOi<mgsin外,解得：n<tan6r,

当Umgcos%=尸八解得:〃=一见广，故A正确，8错误；

vngcosu1

C、木板由水平位置转到办的过程中，木块受到静摩擦力渐渐增大，木块相对于木板保持静止，故c正确;

。、当木板由％转到的。2的过程中，依据卬ngcos®=/=>；可知，木块受到摩擦力大小会减小，则其受到的

合力也增大，那么加速度增大，因此木块的速度变化越来越快，故。正确；

故选：ACD.

根据木板抬起的过程中木块的受力及状态的变化，根据木块的运动状态可以确定木块受到的是静摩擦力还

是滑动摩擦力；再通过受力分析可得出摩擦力随角度的变化，结合牛顿第二定律，即可求解。

在求摩擦力时.，一定要先明确是属于滑动摩擦力还是静摩擦力，再分别根据滑动摩擦及静摩擦力的求解方

法进行求解。

11.【答案】BD

【解析】解：B、由实际运动可知，第一滴水滴在最下面，第五滴水滴下落的时间最短，由初速度为零的匀

加速直线运动规律可知九45：八34：八23：h12=1：3：5：7

又因为坛3=可知第4滴与第5滴间的距离为Ms=="xlm=0.2m

故8正确；

C、第1滴与第2滴间的距离为九12=g九23=gxlm=1.4m

故C错误；

D、屋檐到地面的高度h=1+3：5+7x=1+3：5+73.2m

5h435xlm=

故。正确；

A、由匀变速直线运动连续相等时间内位移差为定值，可得生2-h23=gt2

每两滴水滴间的时间间隔为t=叵五=fl?s=0.2S

7g7io

故4错误。

故选：BD.

首先，根据初速度为零的匀加速直线运动规律求出储5：坛4：八23：h12的比值，再根据殳3=1小求出第4滴

与第5滴间的距离：

其次，根据比例关系求出第1滴与第2滴间的距离；

接着，根据比例结合数学知识求出屋檐到地面的高度；

最后，由匀变速直线运动连续相等时间内位移差为定值求出每两滴水滴间的时间间隔。

本题考查了自由落体运动的规律，解决本题的关键是熟练掌握自由落体运动的三个基本公式以及初速度为

零的匀加速直线运动的比例关系。

12.【答案】BCD

【解析】解：若b球正好运动到最高点时相遇，则有：

B速度减为零所用的时间”藁

Sa=前严…②,

s一逋③

2g…⑶

由Sa+Sb=H...④，

由①②③④解得%=

当ab两球恰好在落地时相遇，则有：

2v

t=-0--

9

此时4的位移Sa=ggt2=H

解得：

A、若%=。百，则6球正好运动到最高点时相遇，故A错误；

B、若%=月，则两物体在地面相遇，故3正确

C、若%＞/研，则两物体在b上升途中相遇，故C正确；

。、若工袈＜孙＜/万百，则两物体在b下降途中相遇，故。正确；

故选：BCDo

先求出b球正好运动到最高点时相遇的初速度，再求出两球正好在落地时相遇的初速度，分情况讨论即可求

解

解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于八，结合物体运动时间的范围，求出初始度

的范围

13.【答案】4-6U交流DCBA0.12.29.9m/s2

【解析】解：①电磁打点计时器使用4-6V的低压交流电源；

②先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，接通电源，后释放纸带，打点并选择纸带进行数据处理；

故答案为：DCBA-.

③打点计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02s打一次电,每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s,

故7=0.1s；

④匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故〃=迎=（17」+269）xio-2=22m/s；

272x0.1

⑤根据匀变速直线运动的推论：△X=a7'2可知，加速度：二4：32E二三班=0月纪乙•力；832:2型工算」

9.9m/s2；

故答案为：①4—6U交流；②DCB4;③0.1;④2.2;（5）9.9m/s2,

①电磁打点计时器使用低压交流电源；

②先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带，测量完毕，关闭电源，取出纸带；

③打点计时器的工作频50Hz,及每相邻两点之间还有4个记录点未画出，即可求解；

④匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；

⑤根据公式Ax=aU运用作差法求解加速度。

该题考查了研究匀变速直线运动的实验的装置和仪器的位置安装，要注意单位的换算。对于纸带的问题,

我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律。

14.【答案】1.450皋6-[)b2a

【解析】解：(1)游标卡尺的最小分度值为0.05根小，小球的直径d=14mm+0.05mmx10=14.50mm

1.450cm

(2)根据运动学公式有*)2-*)2=2gh

解得g=(弓一个

2

(3)由于小球释放的位置离光电门4的位置恒定，因此每次通过光电门4的速度一定，则有八=vAt+^gt

整理可得g=以+

根据图像可得，则小球经过光电门4时的速度为以=b

当地的重力加速度大小为g=2a

故答案为：(1)1.450；(2瑶(当一点;(3)b；(4)2a。

(1)先确定游标卡尺的最小分度值再读数：

(2)利用平均速度替代小球通过光电门的瞬时速度，再根据运动学公式计算重力加速度；

(3)根据运动学公式推导图像函数表达式结合图像计算。

本题关键是掌握游标卡尺的读数方法，掌握用平均速度替代小球通过光电门的瞬时速度。

15.【答案】解:(1)匀加速过程:vB=①

S[=如I?②

匀减速过程(可返回)S2=VBt+/③

Si+S2=0@

联立①②③④式，

2

可得|。1尸+!(-a2)t=0⑤

*，•Q]:=1：3(^6)

(2)%=%+(-。2)£⑦

联立①⑥⑦式，可得■=《，负号表示两个速度方向相反.

•••物体在B点时的速度和回到4点时的速度大小之比为1：2

答：(1)必和的比值为1:3;

(2)物体在B点时的速度和回到4点时的速度大小之比为1：2.

【解析】(1)质点在加速过程和减速过程中，位移大小相等，方向相反，据此根据运动学位移公式可正确求

解.

(2)从B返回A的过程是变速直线运动，根据匀变速直线运动速度时间公式即可求解；

熟练掌握运动学公式中各个物理量的含义和公式的矢量性，这要在平时训练中不断的加强练习以加深理解.

16.【答案】解：(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为无，此时速度为。°,则有

v2—Vg=-2ah,即16—诏=—20九①

又因为诏=2g(H-h),即诏=20.(312.8-h)(2)

由①②解得无=156m,v