河北省石家庄市部分名校2023-2024学年高三年级上册一调考试物理试题含答案解析

河北省石家庄市部分名校2023-2024学年

高三上学期一调考试物理试题

一、单选题（共40分）

1.质量为机的人站在电梯内，电梯从1楼上升到40楼，此过程中电梯速度u随时间，变化的图像

如图所示，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.0~h时间内电梯对人的支持力小于mg

B.G〜J时间内人处于超重状态

CG〜13时间内人处于超重状态

DG〜《3时间内电梯对人的支持力不断增大

【答案】D

【详解A.由图可知，0〜匕时间内电梯向上加速运动，具有向上的加速度，电梯里的人处于超重

状态，电梯对人的支持力大于加g,A错误；

B.由图可知，G〜J时间内电梯做匀速运动，电梯里的人处于平衡状态，B错误；

C.由图可知，J〜13时间内电梯向上做减速运动，具有向下的加速度，电梯里的人处于失重状

态，C错误；

D.b-t图像的斜率绝对值表示加速度大小，由图可知，t2〜s时间内加速度逐渐减小，根据牛

顿第二定律有

mg—FN=ma

解得

FN=mg—ma

所以电梯对人的支持力不断增大，D正确。

故选Do

2.如图所示，两个完全相同质量均为〃?的橡皮擦a、b（均可视为质点）放在水平圆盘上，。与竖

直转轴。0,（图中。点未画出）的距离为/,b与竖直转轴的距离为1.5/,橡皮擦与圆盘的最大静

摩擦力为橡皮擦所受重力的左倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转

动，用3表示圆盘转动的角速度，下列说法中正确的是（）

A.a、b所受摩擦力大小始终相等

B.a一定比b先开始滑动

C.w=将是b开始滑动的临界角速度

D.当3=旧时，。所受摩擦力的大小为脑g

【答案】C

【详解A.橡皮擦产生相对滑动前，角速度相等，由静摩擦力提供向心力，则有

2

Ff=m（t）r

由于b的轨道半径大，所以产生相对滑动前6的静摩擦力大，A错误；

B.两个橡皮擦的最大静摩擦力相等，橡皮擦随圆盘一起转动，由静摩擦力提供向心力，由牛顿

第二定律可知橡皮擦所受的静摩擦力为

2

F（=ma）r

因质量加和角速度3相等，则有静摩擦力耳与轨道半径r成正比，所以A受的静摩擦力大于。受

的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时，b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比。先开始滑

动，B错误；

C.对橡皮擦6,当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有

/ymax=m-I.SICJOI=kmg

解得b开始滑动的临界角速度

C正确；

D.对橡皮擦当静摩擦力达到最大静摩擦力时，橡皮擦将要开始滑动，则有

Omax=m斓=kmg

解得

kg

因为

CO二<3a

即当角速度3=席时,橡皮擦。没有达到开始滑动的临界角速度，所以橡皮擦。所受到的静摩

擦力小于最大静摩擦力知名，D错误。

故选Co

3.洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有人民子弟兵的身影。如图所示，水流速度大小恒

为n,〃处下游的C处有个半径为，•的漩涡，其与河岸相切于8点，/、8两点的距离为百丁。若

消防武警驾驶冲锋舟把被困群众从/处沿直线避开游涡送到对岸，冲锋舟在静水中最小速度值为

（）

//-'、、\

IC）漩涡

4»/

AB

A.—vC.V3vD.-v

2\/32

【答案】A

【详解如图所示

当冲锋舟在静水中的速度〃舟与其在河流中的速度"合垂直时，冲锋舟在静水中的速度最小，则

u舟=vsinO

由几何关系知

6=60°

解得

V3

故选Ao

4.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B,它们通过一根

绕过定滑轮。的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率以=8m/s匀速向右运动，在绳与轨道成

30。角时，物体B的速度大小为（）

【详解将B的速度分解，如图所示

v,v—VCOS

v2=A2B30°

解得

165/3

故选Bo

5.如图所示，一质量为M的人站在台秤上，手拿一根长为R的悬线的一端，另一端系一个质量为

m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道的最高点，不计空气阻

力，则下列说法正确的是（）

A.小球运动到最高点时，小球的速度为零

B.当小球运动到a点时，人受到台秤给其向左的静摩擦力

C.小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同

D.小球从最高点运动到最低点的过程中，台秤的示数增大，人处于超重状态

【答案】C

【详解A.小球恰好能通过圆轨道最高点，有

V2

mg=m—

K

得

v=y/gR

故A错误；

B.当小球运动到a点时，细绳对人的拉力向左，则人受到台秤给其向右的静摩擦力，故B错

误；

C.小球在a、b、c三个位置，竖直方向的加速度均为g,台秤的示数相同，故C正确；

D.小球运动到最高点时，细线拉力为零，台秤的示数为Mg；当小球处于如图所示状态时

设其速度为巧，由牛顿第二定律有

Fy+mgcosO=m—

R

由最高点到该位置，由机械能守恒定律得

11

-mv2+mgR^l—cos。）=-mvf

解得悬线拉力为

Fr=37ng（1—cos。）

其分力为

Fyy=月cos。=37ngeos6—37ngeos2。

当cos。=0.5,即6=60。时，台秤的最小示数为

Fmin=Mg-Fyy=Mg-0.75mg

到达最低点时,即0=180。时，台秤读数最大为

/ax=Mg+F'yy=Mg+6mg

即小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数先减小后增大，人没有加速度，不处于超重状

态，故D错误。

故选Co

二、多选题（共32分）

6.如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速度顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙面

连接，另一端与工件不拴接。工件将弹簧压缩一段距离后置于传送带最左端无初速度释放，工件

向右运动受到的摩擦力E随位移x变化的关系如图乙所示，与、%为已知量，则下列说法错误的

是（工件与传送带间的动摩擦因数处处相等）（）

A.工件在传送带上先做加速运动，后做减速运动

B.工件向右运动2比后与弹簧分离

C.弹簧的劲度系数为普

2xo

D.整个运动过程中摩擦力对工件做功为1.25Ffo%o

【答案】AD

【详解A.从图乙可知，摩擦力在a处方向发生变化，在配〜2与区间工件的摩擦力大小发生变

化，说明工件与传送带相对静止，故工件先做加速运动后做匀速运动，A错误；

B.在劭〜2%区间摩擦力大小等于弹簧弹力大小，2%位置摩擦力为零，所以弹力为零，所以工

件运动2%o后与弹簧分离，B正确；

C.由胡克定律得

kx0=0.5FfO

解得弹簧的劲度系数

2%0

C正确；

D.摩擦力对工件先做正功后做负功，图乙图像与x轴围成的面积在数值上等于摩擦力对工件做

的功，即

1

x5Fx

w=Pfo%o-20-f00=0.75Ff0x0

D错误。

本题选错误的，故选AD。

7.如图所示，用力尸拉着三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的物体上加一块橡皮泥，它和

中间的物体一起运动，且原拉力尸不变，那么加上橡皮泥以后，两段绳的拉力和的变化情况是

()

FT.nTTTTIFr

——>F

//ZIZZZiZ-Z/^Z/-/r/ZnZ/—ZZ//ZZZZZ/////Z

A.增大B.增大C.减小D.减小

【答案】AD

【详解设最左边的物体质量为m，最右边的物体质量为机'，整体质量为M,整体的加速度

F

CL——

M

对最左边的物体分析，有

mF

=ma=方

对最右边的物体分析，有

r

F—FTa=ma

解得

m'F

F^=F~^r

在中间物体上加上一块橡皮泥，则整体的质量M增大，加速度a减小，因为小、W不变，所以后。

减小，不增大。

故选ADo

8.某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘号--

图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是()

A.机动车的加速度越来越小

B.机动车的位移与时间的函数关系％=-20t-4t2(m)

C.机动车的加速度大小为8m/s2

D.机动车在前3s内的位移是25m

【答案】CD

【详解B.根据题意，由图像可得

x1

包=20---4(m/s2)

整理可得

x=20t—4t2(m)

B错误；

AC.由B分析，结合匀变速直线运动位移公式

12z

x=vot+-at

解得

2

v0=20m/s,a=—8m/s

则汽车做初速度为20m/s、加速度大小为8m/s2的匀减速运动，A错误，C正确

C.由速度公式

v=v0+at

可得，汽车减速停止的时间为

则动车在前3s内的位移即为t=2.5s的位移，是

v

x=——0t=25m

2

D正确。

故选CDo

9.如图甲所示，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A,质

量均为1kg的物体A、B接触但不粘连。压缩弹簧至某一位置(弹性限度以内)后由静止释放

A、B,同时给物体B施加水平向右的力F使之做匀加速直线运动，F与作用时间t的关系如图乙

所示，则下列说法正确的是()

A.A、B分离时，弹簧刚好为原长状态B.A、B分离时，B的加速度大小为2m/s2

C.A、B分离时，A的速度大小为0.4m/sD.开始有F作用时，弹簧的压缩量为4cm

【答案】BC

【详解A.物体A4、B分离时，B只受拉力F作用，加速度大于零，此时A的加速度与B的相

同，则弹簧弹力大于零，弹簧处于压缩状态，故A错误；

B.物体A、B分离后，B的加速度不变，即拉力F不变，由图乙可知，此时拉力F为2N,则B的

加速度为

F,

a=-=2m/sz

m

故B正确；

C.物体A、B分离时，力A、B的速度相同，均为

v=at=0.4m/s

故C正确；

D.t=0时，对A、B整体由牛顿第二定律得，弹簧弹力为

kxt=2ma

运动0.2s后，弹簧压缩量

12z

犯=x1--at

此时弹簧弹力为

kx2=ma

联立解得

x1=0.08m=8cm

故D错误。

故选BCo

三、实验题（共8分）

10.小明学完平抛运动知识后，尝试利用平抛运动的知识测量家里的弹射器射出弹丸的速度。小

明准备了白纸、米尺、复写纸、支架等材料。实验时，先将白纸和复写纸固定在墙上，并用支架

将弹射器固定好，装置如图甲所示。接着压缩弹射器朝墙壁发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸片在

白纸上留下落点位置。随后将弹射器沿垂直于墙面方向远离墙壁移动，每次移动的距离为

0.2m。通过几次重复实验，挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。取0=

2

10m/so

5.0cm

15.0cm

25.0cir>

甲乙

（1）下列实验步骤必要的是（填正确答案标号）。

A.在安装时，必须确保弹射器水平放置

B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸

C.每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸

D.第一次实验时，需要测量弹射器开口到墙壁的距离

（2）根据测量的数据，可知弹丸离开弹射器的速度大小为m/s,弹丸打到C点时的速

度大小为m/So（结果均保留2位有效数字）

【答案】(1).ABC##ACB##BAC##BCA##CAB##CBA(2).2.0(3).2.8

[详解（1）[1]A.要保证每次弹丸都做平抛运动，则必须确保弹射器水平放置，A正确;

B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸，B正确；

C.为保证弹丸的初速度相同，每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸，C正确;

D.第一次实验时，不需要测量弹射器开口到墙壁的距离，D错误。

故选ABCo

（2）[2]由竖直方向上是自由落体运动，得

VBC-YAB=gT2，

解得点迹间的时间间隔为

弹丸离开弹射器的速度大小为

x0.2m

%=M,=2.0m/s

[3]弹丸打到C点时的竖直方向速度分量大小为

YfiC+yeDcn/

%=-万一=2,0m/s

弹丸打到C点时的速度大小为

v+v

vc=Jocy《2.8m/s

四、解答题（共16分）

11.如图所示，传送带左右两端距离L=11m,沿逆时针方向以恒定速率丫转动。传送带的上表面

距水平地面的高度九=0.45m,质量为巾=2.5kg的物块B以初速度火从光滑水平面的。点斜向

上抛出，。点距传送带右端的水平距离为久=1.2m,恰好无碰撞地滑上水平传送带。物块B与传

送带间的动摩擦因数为〃=0.2,物块B可视为质点，取g=10m/s2。

（1）求物块B抛出时初速度为的大小。

（2）若传送带的速率u=6m/s,求物块B在传送带上运动的时间

N

【答案】(1)5m/s；(2)2s

【详解（1）物块B做斜抛运动，设%与水平方向的夹角为仇由运动的合成与分解规律得

vosin0=gt

驾匕口

VOCOS0-t=X

解得

vQ=5m/s

（2）物块B在传送带上运动，由牛顿第二定律得

林mg=ma

由匀变速直线运动规律得

v=v0cos3+atr

解得

h=1s

又有

22

v—（vocos0）=2ax1

解得

=5m<L

之后物块随传送带做匀速直线运动，有

L—xr=vt2

解得

t2=Is

物块B在传送带上运动的时间为

t=亢+12

解得

t=2s

12.如图甲所示，质量M=2kg的木板A静置于水平面上，质量巾=1kg的小滑块B静置于A的

右端，现给A—水平向右的初速度%=9m/s,B在相对于A的运动过程中恰好没有滑落，已知

A、B间的动摩擦因数=A与地面间的动摩擦因数〃2=03,最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，取g=lOm/s20

（1）求A刚获得初速度时A、B加速度的大小。

（2）求A的长度。

（3）若在A获得初速度的同时，B受到水平向右的恒力F=3N,如图乙所示，求B从开始运动

到从A上滑落所需的时间（结果可以用根号表示）。

【答案】（1）5m/s2,lm/s2；（2）6.75m；（3）—s

【详解（1）对A由牛顿第二定律有

%mg+Mm4-M）g=MaA

对B由牛顿第二定律有

林1mg=maB

解得

22

aA=5m/s,aB=lm/s

(2)设经过L时间A、B共速，有

即11=%—QA。

该过程中A、B的位移分别为

1212

%A1=—2aAfl»%B1=2

A的长度为

L=%A1-%B1

解得

L=6.75m

(3)设开始运动时B的加速度为OBI，经过时间上共速，由牛顿第二定律得

F+=maB1

解得

2

aB1=4m/s

到达共同速度训寸，有

v=aB^2=%-aA^2

解得

t2=Is,v=4m/s

此时B相对A向左运动的距离为

1,1,