内蒙古包头市2024-2025学年高三上学期开学阶段测试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度上学期高三年级开学阶段测试物理本卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.北京时间2024年8月5日，在巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛中，由徐嘉余、覃海洋、孙佳俊、潘展乐组成的中国队以3分27秒46的成绩夺得金牌，打破了美国队在该项目长达40年的垄断。下列说法中正确的是（）A.3分27秒46表示时刻B.各队中中国队平均速率最大C.潘展乐在加速冲刺过程中惯性增大D.研究潘展乐的入水动作时可以将其看成质点【答案】B【解析】A．中国队以3分27秒46的成绩，夺得巴黎奥运会游泳男子米混合泳接力决赛金牌，可知3分27秒46表示一段时间间隔，A错误；B．米混合泳的总路程不变，中国队游全程所用时间最小，由平均速率公式可知，中国队的平均速率最大，B正确；C．质量是物体惯性的量度，潘展乐在加速冲刺过程中质量不变，因此其惯性不变，C错误；D．研究潘展乐的入水动作时，潘展乐的形体和大小不能忽略，因此不可以将其看成质点，D错误。故选B。2.以的速度沿平直公路行驶的汽车，时刻开始制动，汽车做匀减速直线运动，在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。在汽车制动过程中，下列说法正确的是（）A.汽车的加速度大小为 B.汽车最初2s内的位移为26mC.汽车停止前2s内的位移为6m D.汽车匀减速运动的总时间为7.5s【答案】C【解析】A．设汽车在做匀减速直线运动的加速度大小为，在停止运动前的第2个2s内前进的位移为18m。汽车的运动可逆向看做初速度是零的匀加速直线运动，由位移时间公式可得其中解得A错误；B．由位移时间公式可得，汽车最初2s内的位移为B错误；C．汽车的运动可逆向看做初速度是零的匀加速直线运动，汽车停止前2s内的位移为C正确；D．由速度时间公式可得，汽车匀减速运动的总时间为D错误。故选C。3.时刻某弹射装置将小钢球以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，重力加速度。关于小钢球被抛出后在空中运动的过程，下列说法正确的是（）A.小钢球第2s内的速度变化量为0B.第1s内的速度变化比第3s内的速度变化快C.第1s内的位移大于前2s内的位移D.第1s内的平均速度大于前2s内的平均速度【答案】D【解析】A．根据速度与时间的关系可知故A错误；B．加速度为重力加速度，则第1s内的速度变化比第3s内的速度变化的快慢相等，故B错误；C．根据速度与时间的关系可知上升的时间为s根据对称性可知，第1s内的位移等于前2s内的位移，根据平均速度的公式可知第1s内的平均速度大于前2s内的平均速度，故C错误，D正确；故选D。4.叠石平衡艺术是一种不使用任何粘合剂或绳索，将石头堆成奇特的造型的艺术。如图所示，水平地面上叠放着两个石块，均处于静止状态。已知与之间接触面的切线不水平，与水平地面没有接触，下列说法正确的是（）A.共受到4个力的作用 B.对的摩擦力沿切线向下C.地面对的摩擦力水平向右D.地面对的支持力小于和所受的重力之和【答案】B【解析】A．根据受力平衡可知，受到重力、支持力和摩擦力3个力的作用，故A错误；B．以为对象，受力平衡可知，受到的摩擦力沿切线向上，则对的摩擦力沿切线向下，故B正确；CD．以、为整体，根据受力平衡可知，地面对的摩擦力为0，地面对的支持力等于和所受的重力之和，故CD错误。故选B。5.某物体在无人机的带动下沿竖直方向做直线运动，物体的速度与时间的变化关系如图所示，以竖直向下为正方向，下列说法正确的是（）A.时间内物体做加速运动，处于失重状态B.时间内物体做减速运动，处于失重状态C.时间内物体做加速运动，处于失重状态D.时间内物体做减速运动，处于超重状态【答案】A【解析】A．时间内物体做加速运动，由图像斜率可知加速度为正，方向向下，处于失重状态，故A正确；B．时间内物体做减速运动，由图像斜率可知加速度为负，方向向上，处于超重状态，故B错误；C．时间内物体做加速运动，由图像斜率可知加速度为负，方向向上，处于超重状态，故C错误；D．时间内物体做减速运动，由图像斜率可知加速度为正，方向向下，处于失重状态，故D错误；故选A。6.如图所示，足够长的水平传送带顺时针加速转动，加速度的大小为，上表面跟水平台面等高且平滑连接。当传送带的速度为时，小物块从其端以的速度冲上传送带，物块跟传送带间的动摩擦因数，重力加速度。物块在传送带上运动的过程中，下列说法正确的是（）A.物块速度减为零时相对传送带运动的位移大小为8mB.物块在传送带上始终受到水平向右的滑动摩擦力C.从物块冲上传送带到物块返回传送带端经历的总时间为4sD.物块返回传送带端时的速度大小为【答案】D【解析】A．物块减速时的加速度大小减速到零的时间此时物块位移传送带的位移故二者的相对位移A错误；B．物块向左减速运动时，摩擦力向右，减速为零后，开始向右加速运动，共速后，二者以共同的加速度向右匀加速运动，受到的是静摩擦力，B错误；C．物块速度为零时，传送带的速度为，则二者向右共速的时间为，则有解得此时它们共同速度为此时物块运动的位移物块到B端的距离设此时到B端的时间为，由匀变速运动规律可得解得所以从物块冲上传送带到物块返回传送带端经历的总时间为C错误；D．根据上述分析可知，物块返回到B端的速度解得D正确。故选D。7.沿轴线切除一部分后的圆柱形材料水平放置，该材料的横截面如图所示，为其圆心，，质量为的均匀圆柱形木棒沿轴线放置在“V”形槽中。初始时，三点在同一水平线上，不计一切摩擦，重力加速度为。在材料绕轴线逆时针缓慢转过角的过程中，下列说法正确的是（）A.槽面对木棒的弹力的最大值为B.槽面对木棒的弹力先增大后减小C.槽面对木棒的弹力一直增大D.槽面与槽面对木棒弹力的合力先减小后增大【答案】A【解析】A．在材料绕轴线逆时针缓慢转过角的过程中，对均匀圆柱形木棒受力分析，由力的平衡条件可知，重力、槽面对木棒的弹力和槽面对木棒的弹力构成封闭的三角形，即三力的合力是零，如图所示，在转动中两弹力、的夹角不变，可知当由题图示位置逆时针缓慢转过30°时，槽面对木棒的弹力有最大值，最大值为A正确；B．由解析图可知，槽面对木棒的弹力一直增大，B错误；C．槽面对木棒的弹力先增大后减小，C错误；D．由力平衡条件可知，槽面与槽面对木棒弹力的合力大小始终等于木棒的重力，合力大小不变，D错误。故选A。8.如图所示，图甲、乙、丙、丁分别是不同物体沿轴做直线运动的速度、加速度、位移随时间的变化情况。关于各物体在时间内的运动，下列说法正确的是（）A.图甲所示的物体在时刻加速度改变方向B.若图乙所示的物体由静止出发，则时刻速度最大C.图丙与图甲可以描述同一物体的运动规律D.图丁所示的物体在和内的速度等大但不同向【答案】BD【解析】A．由图可知，图甲所示的物体在时刻运动方向发生改变，但加速度的大小和方向均未改变，A错误；B．若图乙所示的物体由静止出发，由于图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，时刻速度最大，B正确；C．由图像的物理意义可知，甲图描述的物体最终位移为正方向，而丙图中的物体最终位移为负方向，其运动规律不同，C错误；D．图像中，斜率表示速度的大小，故图丁所示的物体在和内的速度等大但不同向，D正确。故选BD。9.如图所示，固定光滑斜面上用细线悬挂着两个通过轻质弹簧连接的小球A、B，弹簧与细线均平行于斜面，已知两小球质量相等，斜面倾角为θ，重力加速度为g，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A.B球的受力情况不变，瞬时加速度为零B.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθC.球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD.弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度沿斜面向上，A球的瞬时加速度沿斜面向下【答案】AC【解析】ABD．在细线被烧断前，对B球根据平衡条件得在细线被烧断的瞬间，对B球根据牛顿第二定律得解得A正确，BD错误；C．在细线被烧断的瞬间，对A球根据牛顿第二定律得解得方向沿斜面向下，C正确。故选AC。10.如图所示，两轻质直杆由铰链连接，左杆通过铰链固定在竖直墙壁上，右杆通过铰链固定在紧贴竖直墙壁的物块B上，左右轻杆与竖直方向的夹角分别为，在中间铰链处悬挂质量为的物块，此时物块B恰好不下滑。已知物块B与墙壁间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，不计铰链的质量和摩擦，，。下列说法正确的是（）A.左侧轻杆上弹力的大小为B.右侧轻杆上弹力的大小为C.物块B的质量为D.其他条件不变，中间铰链处悬挂质量大于的物体时，物块B会沿墙壁下滑【答案】BC【解析】AB．由题意可知，通过铰链连接的杆上的弹力沿杆方向，对铰链连接点受力分析，如图所示，由共点力平衡条件和力的正交分解可得联立解得A错误，B正确；C．由牛顿第三定律可知，右侧杆对物块B的弹力大小为对物块B受力分析如图所示，由平衡条件可得又有联立解得物块B的质量C正确；D．由于可知随的增大，则有其他条件不变，中间铰链处悬挂质量大于的物体时，物块B仍会处于静止状态，D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学在做探究弹力和弹簧长度的关系的实验中，设计了如图甲所示的实验装置。（1）关于本实验操作，下列说法正确的是______。（填正确答案标号）A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B.悬挂钩码后立即读数C.钩码的数量可以任意增减 D.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态（2）多次实验，记录数据后描点连线得到图像如图乙所示，由此可知该弹簧的劲度系数______N/m。（保留三位有效数字）（3）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图，指针位置表示力的大小为______N。【答案】（1）AD（2）200（3）2.75【解析】【小问1详解】A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，故A正确；B．悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，故B错误；C．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故C错误；D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确。故选AD。【小问2详解】根据图像斜率可知，该弹簧的劲度系数【小问3详解】该弹簧测力计的分度值为0.1N，所以指针位置表示力的大小为2.75N。12.“探究加速度与质量的关系”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码。（1）同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：A.直流电源、导线B.交流电源、导线C.天平（含配套砝码）D.刻度尺E.秒表其中必要的器材是___________；图中木板右端被垫高，这样做的目的是___________。（2）某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹4时，小车运动的速度___________（结果保留3位有效数字），该小车的加速度___________；（结果保留3位有效数字）（3）根据测量的实验数据作出物体的加速度a和拉力F图线即：图线（右上图），发现其不通过原点，请分析其主要原因是___________；（4）在对上一问中的装置进行了调整后，图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变槽码质量，发现随着F增大，图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图所示。图线在末端弯曲的原因是___________。【答案】（1）BCD平衡摩擦力（2）0.3910.160（3）平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力（4）所挂槽码的总质量太大【解析】小问1详解】[1]打点计时器需要交流电源，验证牛顿第二定律需要用天平测量小车的质量，打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表；需要使用刻度尺测量纸带打点之间的距离。故选BCD。[2]图中木板右端被垫高，这样做的目的是为了消除摩擦力对小车的影响，即平衡摩擦力。【小问2详解】[1]依题意，纸带上相邻计数点间的时间间隔为匀变速直线运动中，某段时间内的中间时刻速度等于平均速度，所以[2]根据逐差法可得加速度【小问3详解】在开始阶段，拉力不为零时，加速度为0，说明合外力为0，即平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。【小问4详解】对槽码，根据牛顿第二定律得对小车由牛顿第二定律得解得开始时，槽码质量远小于小车质量，绳上拉力近似等于槽码的重力，a-F图像为直线。当槽码质量不再远小于小车质量时，绳上拉力小于槽码的重力，加速度将减小，所以图线在末端弯曲的原因是所挂槽码的总质量太大。13.如图所示，物块A、B静止叠放在粗糙水平面上，当对物块施加水平力时，它们刚好一起运动。当对物块施加斜向右上方、与水平方向夹角为的拉力时，物块B刚好开始运动，物块也刚好相对物块B滑动。已知物块的质量，物块B与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：（1）物块B的质量；（2）倾斜拉力的大小；（3）物块A、B之间的动摩擦因数。【答案】（1）（2）30N（3）0.75【解析】【小问1详解】当对物块施加水平力时，它们刚好一起运动，对整体有解得【小问2详解】对物块施加斜向右上方、与水平方向夹角为的拉力时，物块B刚好开始运动，物块也刚好相对物块B滑动，此时摩擦力达到最大，对整体有解得N【小问3详解】对A分析有解得14.某物体从点由静止出发做匀加速直线运动，经时间运动到A点，而后依次经过三点，间距为间距为，如图所示。已知物体从A到和从到的运动时间相等，从A到和从到的运动时间相等。求：（1）两点之间的距离；（2）A点与出发点之间的距离；（3）物体做匀加速直线运动的加速度的大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设A点的速度为，物体从A到的时间为，到的距离为，由图可知到的时间为t，C到D的时间为2t，加速度为a，则对AB有同理对AC段和AD段有解得【小问2详解】对于OA段有结合解得【小问3详解】对于OA段，根据位移与时间关系有解得15.如图所示，放置在木板C左端的物块A和木板C沿光滑水平面以的速度向右运动，某时刻物块B以的速度从右端滑