江西省宜春市宜丰中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题（解析版）

第1页/共1页2024届江西省宜丰中学高三（上）开学考物理试卷一、单选题（每小题4分，共28分）1.大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍，保证雾天行车安全很重要。在雾天的平直公路上，甲、乙两物体同时开始运动，它们的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动B.t＝0时刻甲物体的速度小于乙物体的速度C.当甲、乙两物体第二次相遇时，两物体的速度大小相等D.从第一次相遇到第二次相遇，两物体的平均速度相同【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，甲、乙两物体的位移一直为正，并且在增大，两图像的斜率一直是正的，所以甲、乙两物体一直沿着正方向运动，都做直线运动，A错误；B．图像的斜率表示物体的速度，t=0时刻，甲图像斜率大于乙图像斜率，即此时刻甲物体的速度大于乙物体的速度，B错误；C．两物体的位移-时间图像交点，表示两物体到达同一位置，即相遇两次，甲、乙两物体在第二次相遇时，两图像的斜率不相等，所以两物体的速度大小不相等，C错误；D．从第一次相遇到第二次相遇，两物体运动的位移相同，所用的时间相同，由可得两物体的平均速度相同，D正确。故选D。2.如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片，已知频闪照相机的频闪周期为T。下列说法中正确的是（）A.x1、x2、x3一定满足x1：x2：x3=1：3：5B.苹果在点C的速度大小为2gTC.x1、x2、x3一定满足2x2=x1＋x3D.羽毛下落的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．只有初速度为零匀变速直线运动，从开始计时，连续相等时间内位移之比为x1：x2：x3=1：3：5，A点不一定是起点，故A错误；B．如果A点是起点，苹果在C点的速度大小为2gT，但题目无此条件，故B错误；C．由于羽毛与苹果做自由落体运动则有x2－x1=gT2，x3－x2=gT2联立有2x2=x1＋x3故C正确；D．羽毛下落的加速度大小为故D错误。故选C。3.如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）A.大小等于 B.大小等于C.方向竖直向上 D.方向水平向左【答案】B【解析】【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示水平方向上拉力与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为故选B4.如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用另一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝，弹簧水平，重力加速度为g，现突然把两根细线剪断。在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小是()A.2g B.g C.2g D.g【答案】B【解析】【详解】细线剪断前，小球A受到4个力作用，重力、弹簧的弹力、A、B连接细线的拉力和细绳的拉力，由力的平衡条件，可知：弹簧的弹力F＝2mg剪断细线的瞬间，小球A只受弹簧的弹力和重力，此时弹簧的弹力还是F＝2mg所以此时A球的合力FA＝＝mg由牛顿第二定律可知，在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小a＝故选B。5.如图所示，水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两木块的材料相同，现用力F向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.若水平面是光滑的，则m2越大绳的拉力越大B.若木块和地面间的动摩擦因数为μ，则绳的拉力为＋μm1gC.绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关D.绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关【答案】C【解析】【详解】木块和地面间的动摩擦因数为μ，以两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律得以木块1为研究对象，根据牛顿第二定律得系统加速度与木块1加速度相同，解得可见绳子拉力大小与动摩擦因数μ无关，与两木块质量大小有关，即与水平面是否粗糙无关，无论水平面是光滑的还是粗糙的，绳的拉力大小均为且m2越大绳的拉力越小，C正确。故选C。6.如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取10。不计空气阻力，则（）A.箱子静止时，底部压力传感器显示示数B.当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲C.当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起D.若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N【答案】D【解析】【详解】A．当箱子静止时，对两物块和弹簧组成的系统受力分析可知得下面压力传感器显示示数对上面物体得故A错误；B．当时，对上面物体所以加速度方向向上，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子开始站起，故B错误；C．当时加速度方向向下，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子开始下蹲，故C错误；D．当箱子自由下落时处于完全失重状态，两个物体所受合力均为，则应有弹簧长度没变，所以两个压力传感器的示数均为30N，故D正确。故选D。7.如图所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成60°角。已知M始终保持静止，则在此过程中（）A.水平拉力的大小可能保持不变 B.斜面对地面的压力大小一直增加C.M所受细绳的拉力大小一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加【答案】C【解析】【详解】A．根据M均保持静止，N动态平衡进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如图所示，在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，A错误；B．由系统受力分析可知，竖直方向受到的地面的支持力始终等于系统所受的重力，故B错误；C．由A项分析可知M所受细绳的拉力大小一直增加，C正确；D．对于M的受力，设物块M的质量为m，开始时可能是当T不断增大时，f减小。当时随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大。也可能是当T不断增大的时候，摩擦力f增大，D错误。故选C。二、多选题（每小题4分，共16分）8.一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的x/t-t的图像如图所示，由此可知（）A.物体做匀加速直线运动B.物体做变加速直线运动C.物体的初速度大小为0.5m/sD.物体的初速度大小为1m/s【答案】AC【解析】【详解】由图得：=（0.5t+0.5）m/s；由x=v0t+at2得：=v0+at可得a=0.5，解得a=1m/s2．可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动．故A正确，B错误．图线纵轴截距表示初速度，则知物体的初速度大小为0.5m/s．故C正确，D错误．故选AC．【点睛】本题关键要运用数学知识分析与t的关系，通过表达式来分析物体的运动情况，要掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2，并灵活运用．9.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（）A.绳的右端上移到b′，绳子拉力大小不变B.将杆N向右移一些，绳子拉力变小C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D.若只换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点不会左右移动【答案】AD【解析】【详解】如图所示因为同一根绳子上的拉力相等，所以两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的AC．设绳子的长度为x，则两杆之间的距离等于，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则θ角度不变，所以所以绳子上的拉力不变；绳的两端高度差的大小，对绳子的拉力没有影响，C错误A正确；B．当杆N向右移动后，两杆之间的距离变大，绳长不变，所以θ角度减小，sinθ减小，绳子拉力变大，B错误；D．绳长和两杆距离不变的情况下，θ不变，所以挂的衣服质量变化，悬挂点不会的移动，D正确。故选AD。10.如图所示，重物甲被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物乙放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着乙物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮受到的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g取10m/s2。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是，则下列说法中正确的是（）A.弹簧的弹力为10NB.重物甲的质量为2kgC.桌面对乙物体的摩擦力为D.OP与竖直方向的夹角为60°【答案】ABC【解析】【详解】D．OP的方向沿两条线所夹角的角平分线方向，OP与竖直方向的夹角为30°，D错误；B．根据平衡条件得FOP=2FO′acos30°m甲g=FO′a解得FO′a=20Nm甲=2kgB正确；AC．对O′受力分析，由平衡条件可得F弹=FO′asin30°FO′b=FO′acos30°对物体乙f乙=FO′b联立解得F弹=10NAC正确。故选ABC。11.如图所示，质量为M的木楔倾角为θ，在水平地面上保持静止．当将一质量为m的木块放在斜面上时正好沿斜面匀速下滑，如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A.当α＝2θ时，F有最小值B.F最小值为mgsin2θC.在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向右D.在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向左【答案】BD【解析】【详解】AB．选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的动摩擦因数为，此时平行于斜面方向必有当加上外力F时，对木块受力分析如下图则平行于斜面方向垂直于斜面方向解得可得故当时，分母最大，F有最小值，最小值为故A错误，B正确；C．由题意可知木块匀速下滑是不需要外力F，系统处于平衡状态，水平方向合力为零，地面对M的无静摩擦力作用。故C错误；D．选物体和M和m整体为研究对象，设水平面对木楔M的摩擦力是，水平方向受力平衡，则有可知摩擦力的方向向左。故D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共14分）12.某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。这步操作的目的是________________________。（2）已知交流电源频率为50Hz，启动打点计时器，释放小车，小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图2所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。小车的加速度大小为___________（结果保留3位有效数字）（3）下列做法正确的是___________（填字母代号）。A．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源B．为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量C．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行D．通过增减木块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度（4）实验时改变砝码桶内砝码的质量，分别测量木块在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如图3所示。此图像的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是___________。（选填下列选项的序号）A．小车与平面轨道之间存在摩擦B．平面轨道倾斜角度过大C．所用小车的质量过大D．所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大【答案】①.平衡摩擦力（补偿阻力）②.2.01③.C④.D【解析】【详解】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动的目的是平衡摩擦力（补偿阻力）；（2）[2]相邻两点间有4个点未画出，则相邻两点的时间间隔为

根据逐差法可知加速度为（3）[3]A．实验时，先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再放开木块，这样纸带会得到充分利用，会有多的数据信息，故A错误；B．以木块及木块上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象，设木块及木块上砖码总质量为M，砝码桶及桶内砖码总质量为m，由牛顿第二定律，则有木块所受的合外力为当时，可认为木块受到的拉力等于砝码桶及桶内砖码的总重力。因此为使砖码桶及桶内砖码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量，故B错误；C．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，使小车能沿砝码桶拉力作用下做匀加速运动，以减小实验误差，故C正确；D．通过增减木块上砝码改变质量时，因是木块与木块上的砝码的总重力沿木板的下滑力来平衡摩擦阻力，则有得因此改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误。故选C。（4）[4]ABC．由以上分析可知，当小车与平面轨道之间存在摩擦，平面轨道倾斜角度过大，所用小车的质量过大，都不会影响a-F关系图，AB段明显偏离直线，故ABC错误；D．当所挂的砝码桶内及桶内砖码的总质量太大时，则有木块所受的合外力造成此现象的主要原因可能是当有砝码桶内及桶内砖码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时，木块受到的合外力小于砖码桶及桶内砖码的总重力，木块的加速度就不成线性增大，实验误差增大，则有a-F图像的AB段明显偏离直线，故D正确。故选D。13.某同学用一只弹簧测力计和一个量角器等器材做“验证力的平行四边形定则”实验，设计的装置如图所示，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心正上方的点，另一端系着绳套1和绳套2。（1）实验步骤如下：①将弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达点，记下弹簧测力计的示数；②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达点，此时绳套1沿方向，绳套2沿方向，弹簧测力计的示数为；③根据力的平行四边形定则计算②中绳套1的拉力大小__________（用表示）；④比较与___________（选填“”或“”）的大小，即可验证力的平行四边形定则。（2）将绳套1由方向缓慢转动到方向，同时绳套2沿方向不变，保持橡皮筋的结点在点不动，关于此过程中绳套1的拉力大小的变化。下列说法正确的是__________。A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大【答案】①.②.③.C【解析】【分析】【详解】（1）③[1]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力为④[2]比较和在误差允许的范围内相同，即可验证力的平行四边形定则；（2）[3]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则画出动态矢量图，如图所示：根据图象可知，绳套1的拉力大小逐渐减小。故选C。四、解答题（42分）14.A、B两车沿同一直线向同一方向运动，A车的速度vA＝4m/s，B车的速度vB＝10m/s。当B车运动至A车前方L＝7m处时，B车刹车并以a＝﹣2m/s2的加速度开始做匀减速直线运动。求：（1）从该时刻开始计时，A车追上B车需要的时间；（2）在A车追上B车之前，二者之间的最大距离。【答案】（1）8s；（2）16m。【解析】【详解】（1）假设A车追上B车时，B车还没停止运动，设t'时间内A车追上B车，根据题意，A车追上B，需要通过位移xA＝xB+LA车的位移是xA＝vAt'B车的位移是联立解得t′＝7s但B车停下来所用时间比较t'和tB可知，A车是在B车停止运动后才追上B车的，因此7s不是A车追上B车的时间，设A车追上B车的时间为t，即xA＝vAtB车实际运动时间应为tB，即联立解得t＝8s（2）在A车追上B车之前，当二者速度相等时，二者之间有最大距离Δxmax，设此时两车运动时间为t0vA＝vB+at0此时二者之间有最大距离其中代入数据解得Δxmax＝16m15.如图所示，质量M＝5.5kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m＝1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F＝10N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10m/s2。求：(1)轻绳与水平方向夹角θ；(2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。【答案】(1)30°；(2)【解析】【详解】(1)m处于