山东省淄博市2023-2024学年高三物理上学期开学考试试题含解析

PAGE高三年级暑假学习效果检测考试物理一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A.加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B.在探究共点力合成时用到了等效替代的思想方法C.牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证【答案】D【解析】【详解】加速度、速度都是采取比值法定义的物理量，选项A正确；在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法，选项B正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项C正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，选项D错误；此题选项不正确的选项，故选D.2.小球A从离地面20m高处做自由落体运动，小球B从A下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动．两球同时开始运动，在空中相遇，取g=10m/s2（）A.两球在离地面10m高处相遇B.两球相遇时速率都是10m/sC.两球在空中相遇两次D.两球第一次落地的时间差为1s【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．根据得相遇的时间相遇时，A球的速率vA=gt=10m/sB球的速率vB=v0﹣gt=20﹣10=10m/s离地的高度故A错误，B正确．C．第一相遇后，A继续向下运动，B球继续上升，两球不可能发生第二次相遇，故C错误．D．A落地的时间B球落地的时间则落地时间差△t=tB﹣tA=4s﹣2s=2s故D错误．故选B．3.如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，斜面对小球的支持力将（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.先增大后减小D.先减小后增大【答案】A【解析】【详解】ABCD．根据力的三角形法则，如图所示在小球的重力G不变，斜面对小球的支持力方向不变时，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，斜面对小球的支持力N将逐渐变小，A正确，BCD错误。故选A。4.在如图的位移—时间图象和速度—时间图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点沿同一方向的运动情况，则下列说法正确的是（）A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动B.时间内，甲车通过的路程小于乙车通过的路程C.时间内，某时刻丙、丁两车加速度相等D.时间内，丙、丁两车平均速度相等【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由图象可知：甲做匀速直线运动，乙做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；B．在t1时刻甲乙两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B错误；C．因v-t图像的斜率等于加速度，则0-t2时间内的某时刻，丙、丁两车的加速度相等，选项C正确；D．由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在0-t2时间内丁车的位移较大，根据可知，丁车的平均速度较大，故D错误．故选C。5.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】在0～1s内物体从静止开始正向匀加速运动，v－t图象是一条直线，1s末速度在1s～2s内物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况。故选C。6.第24届北京“冬奥会”于2022年2月4日由北京市和张家口市联合举办。在“冬奥会”冰上项目中冰壶比赛是极具观赏性的一个项目。如图所示，在一次训练中，冰壶（可视为质点）以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。冰壶从A点运动到D点和从B点运动到E点的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】可以将冰壶视为做从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，则有解得所以故BCD错误，A正确。故选A。7.水平面上物体在水平方向的力和作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，如图所示。已知，下列说法正确的是（）A.撤去的瞬间，物体受到的合外力大小变为1NB.撤去的瞬间，物体受到的摩擦力大小变为2NC.撤去的瞬间，物体受到的合外力大小变为3ND.撤去的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4N【答案】D【解析】【详解】AB．物体向右做匀速直线运动，撤去力时，和滑动摩擦力不变，物体受到的合力大小为6N，故AB错误；CD．撤去力时，和滑动摩擦力不变（大小为4N），物体受到的合力大小为2N，故D正确，C错误。故选D。8.处于竖直平面内的某圆周的两条直径AB、CD间夹角为60°，其中直径AB水平，AD与CD是光滑的细杆。从A点和C点分别静止释放两小球，从A、C点下落到D点的时间分别是l1、l2，则l1：l2是（）A.1：1 B.3：2 C.： D.【答案】C【解析】【详解】由几何关系得，AD与水平面的夹角为30°，设圆周的半径为R，则有根据牛顿第二定律得，小球在AD上运动的加速度大小为根据可得由几何关系得小球在CD上运动的加速度大小根据可得则有故选C。9.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻绳连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动，力F与水平方向成θ角。关于m1所受的支持力N、摩擦力f和绳子拉力T的大小，下列判断正确的是（）A.N=m1g+m2g－Fsinθ B.f=FcosθC.T=F D.T=【答案】ABD【解析】【详解】AB．对整体受力分析，受到重力（m1g+m2g）、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图所示，

根据共点力平衡条件，有：

水平方向：f=Fcosθ竖直方向：N+Fsinθ=m1g+m2g解得：N=m1g+m2g-Fsinθ故AB正确；

CD．隔离m2，受到重力、拉力F和绳子拉力，如图所示；

根据平衡条件可知，拉力F与重力m2g的合力与T等大反向，F和m2g在竖直方向的合力为Fsinθ-m2g，在水平方向的合力为Fcosθ，根据几何关系可得故C错误、D正确。

故选ABD。10.在遇到暴雨、雾霾等恶劣天气时，高速公路上能见度不足100m。在这样的恶劣天气时，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞。图示为两辆车刹车后若不相撞的v-t图像，由此可知（）A.刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍B.两辆车一定是在刹车后的20s之后的某时刻发生相撞的C.两车相撞可能发生在乙车停止后D.两车刹车时相距的距离一定小于100m【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．根据速度-时间图线的斜率表示加速度，可得，甲车的加速度大小为

乙车的加速度大小故A正确；BC．t=20s时，甲车的位移为：x甲=v甲t-乙车的位移为：x乙=v乙t-则有：△x=x甲-x乙=300m-200m=100m因为两车速度相等时不相撞，之后，甲车比乙车慢，两者之间的距离逐渐增大，不可能再撞，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故BC错误；D．因为两车速度相等时两车间距最大，最大间距为100m，而两车在速度相等前发生了碰撞，则两车刹车时相距的距离一定小于100m，故D正确。故选AD11.如图所示，质量为m的三角形木楔A，置于静止在水平面上的斜面体B上，斜面体B倾角为θ，A与B之间的动摩擦因数为μ，一水平力F作用在木楔A的竖直面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，此时斜面体B仍静止，则（）A.F的大小为B.F的大小为C.若增大F，方向不变，斜面体B一定仍保持静止D.若增大F，方向不变，斜面体B将可能向右运动【答案】BD【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律，对三角形木楔A受力分析，共受四个力、、、，对力正交分解，垂直于斜面方向有平行于斜面方向有斜面对木楔的摩擦力联立解得故A错误、B正确；CD．对斜面受力分析，斜面受五个力，重力G，地面支持力、地面的摩擦力、木楔对斜面的压力、木楔对斜面的摩擦力，若增大F，方向不变，会导致和增大，进而导致水平方向合力增大，当超过最大静摩擦力时，斜面B会向右运动，故C错误，故D正确。故选BD。12.如图所示，光滑水平桌面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g，静止释放物块A、B后（）A.相同时间内，A、B运动的路程之比为2:1B.物块A、B的加速度之比为1：1C.细绳的拉力为D.当B下落高度h时，速度为【答案】AC【解析】【详解】同时间内，图中A向右运动h时，B下降一半的距离，即为h/2，故A、B运动的路程之比为2：1，故A正确；任意相等时间内，物体A、B的位移之比为2：1，故速度和加速度之比均为2：1，故B错误；设A的加速度为a，则B的加速度为0.5a，根据牛顿第二定律，对A，有：T=ma，对B，有：3mg-2T=3m•0.5a，联立解得：T=，a=g，故C正确；对B，加速度为a′=0.5a=g，根据速度位移公式，有：v2=2•a′•h，解得：v=，故D错误；故选AC．【点睛】本题考查连接体问题，关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系，结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析，也可以结合系统机械能守恒定律分析．三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计图乙的示数为___________N。（2）下列的实验要求中不必要是___________；A．细线应尽可能长一些B．应测量重物M所受的重力C．细线AO与BO之间的夹角应尽可能大于90°D．改变拉力的大小与方向，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法正确的是___________。A．图中的F是力F1和F2合力的理论值B．图中的是力F1和F2合力的理论值C．F是力F1和F2合力的实际测量值D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的【答案】①.3.78~3.82N②.CD③.BCD【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，示数为3.80N。(2)[2]A．细线应尽可能长一些，能更加准确的记录力的方向，故A正确，不符合题意；

B．实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故B正确，不符合题意；

C．细线AO与BO之间的夹角适当大一点，不一定需要大于90°，故C错误，符合题意；

D．当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，故应该调整O点位置多次测量，故D错误，符合题意。

故选CD。(3)[3]ABC．F1与F2的合力的实际值测量值等于下面悬挂重物的重力大小，方向与重力方向相反；而理论值是通过平行四边形定则得到的值。所以F是F1和F2的合力的实际值，F′是F1和F2的合力的测量值，故A错误，BC正确；

D．本实验将细绳都换成橡皮条，同样能达到实验目的，故D正确。

故选BCD。14.教材列出的木一木动摩擦因数为0.30，实验小组采用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。实验中，木块在重锤的拉动下，沿水平长木板做匀加速运动。（1）实验所用重锤质量150g左右，下列供选择的木块质量最合适的是______A．20gB．260gC．500gD．600g（2）关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有______；A．实验中先释放木块，后接通电源B．调整定滑轮高度，使细线与板面平行C．必须满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等D．必须满足重锤质量远小于木块质量（3）实验得到的一根纸带如图乙所示，从某个清晰的点开始，每5个打点取一个计数点，依次标出0、1、2、3、4、5、6，测得点O与点3．点6间的距离分别为19.90cm、54.20cm，计时器打点周期为0.02s，则木块加速度a=______m/s2（保留两位有效数字）；（4）实验测得μ=0.33，大于教材列表中的标值，请写出两个可能的原因：______，______。【答案】①.B②.B③.1.6④.木块、木板表面粗糙程度有差异⑤.细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦【解析】【详解】（1）[1]由题知，重锤的质量m=150g左右，动摩擦因数μ=0.30，设木块的质量为M，为使木块在重锤的拉动下沿水平长木板做匀加速运动，对整体，根据牛顿第二定律有解得根据长木板做匀加速运动，即a>0，可得解得g当木块的质量M越小时，滑动摩擦力越小，整体的加速度越大，在纸带上打的点越少，则在计算加速度时误差较大，综上分析可知，木块质量最合适的是260g。故选B。（2）[2]A．实验时应先接通电源，再释放纸带，故A错误；B．为保证木块所受拉力为细线的拉力，则应调整定滑轮的高度使细线与木板平行，故B正确；CD．根据实验原理可知不必满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等，也不必满足重锤质量远小于木块质量，故CD错误故选B。（3）[3]由题知，每隔5个点取一个计数点，则时间间隔，根据可得加速度为由题知，，代入数据解得（4）[4][5]实验测得μ=0.33，大于教材列表中的标值，根据实验原理分析，可能存在的原因有：木块、木板表面粗糙程度有差异；细线与滑轮摩擦或纸带与计时器摩擦。15.一辆汽车正以v0=30m/s的速度在平直路面上行驶，驾驶员突然发现正前方约50m处有一个障碍物，立即以大小为8m/s2的加速度刹车．为了研究汽车经过2s是否撞上障碍物，甲、乙两位同学根据已知条件作出以下判断：甲同学认为汽车已撞上障碍物，理由是：在2s时间内汽车通过的位移乙同学也认为汽车已撞上障碍物，理由是：在2s时间内汽车通过的位移问：以上两位同学的判断是否正确？如果不正确，请指出错误的原因，并作出正确的解答．【答案】甲、乙都不正确；甲：把加速度a代入正值；乙：认为2s末车的速度为零；乙车车停止时间为；2s时间内汽车通过的位移为，因此2s内车不会撞上障碍物【解析】【分析】【详解】甲、乙都不正确；甲：把加速度a代入正值；乙：认为2s末车的速度为零车停止时间所以2s时间内汽车通过的位移因此2s内车不会撞上障碍物。16.如图所示，对称、粗糙斜面与竖直方向夹角θ=53°，硬质轻杆通过铰链与两个相同且质量为m1=1.0kg的物块P、Q相连，对称放在斜面上，一质量m2=1.6kg的物体悬挂在铰链A上，对称调节P、Q的位置，使杆与斜面垂直，整个装置处于平衡状态，设最大静止摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：(1)杆对物块P的作用力；(2)物块与斜面间动摩擦因数的最小值；(3)若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值．【答案】(1)10N(2)(3)【解析】【详解】(1)A点受到的绳子的拉力等于质量为物体的重力，其沿杆的方向的分量等于杆对P的作用力，如图，则：所以杆对P的作用力等于(2)对P进行受力分析，如图当静摩擦力恰好为最大值时，对应动摩擦因数最小值，设为沿杆的方向上有：沿斜面方向有：并且有：联立解得(3)斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置平衡，如图．设杆与水平方向夹角为，在沿斜面方向上有：杆的压力等于质量为的物体的重力沿杆的方向上的分量，有：联立解得：17.儿童玩具实心弹力球从离地1.2m高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地1m的最高处。假设弹力球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，不计空气阻力（重力加速度大小为，结果可用根式表示）。（1）求弹力球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；（2）若弹力球在离地1.2m高度处获