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物理试卷
（本试卷分为第I卷和第II卷两个部分，满分：100分 考试用时：90分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的相关信息填写在答题卡相应位置上。
2.作答时，将答案填写在答题卡上。写在试卷上、草稿纸上无效。
3.考试结束后请将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1．荡秋千深受孩子们的喜爱，如图为某同学荡秋千的场景，忽略空气阻力，该同学荡秋千时从由最低点往上摆的过程中（ ）
A．该同学感觉到脚承受的力在增大
B．重力做的功为零
C．绳子拉力对横板做的功为零
D．重力的功率逐渐增大
2．如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，小球自弹簧正上方由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．重力对小球做正功，小球的重力势能减小
C．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能一直减小
D．小球的加速度一直减小
3．如图，一不可伸长的足够长轻绳跨过悬挂的光滑轻质定滑轮，两端系有质量分别为和的球、。控制球静止在离地面高的处，轻绳拉紧，取重力加速度为。现由静止释放小球，不计空气阻力，则（ ）
A．球落地前，加速度大小为
B．运动到地面所用时间为
C．落至地面时的速度大小为
D．绳子中张力大小为
4．2023年6月5日，500架无人机点亮淄博夜空，助力高考!无人机编队在夜空中排列出“淄博一座有爱的城市”的字样。若分别以水平向右、竖直向上为轴、轴的正方向，某架参演的无人机在、方向的图像分别如图甲、乙所示，则在时间内，该无人机的运动轨迹可能为（ ）
A． B． C． D．
5．电动平衡车越来越受到年轻人的喜爱，如图所示。当人站在电动平衡车上和车一起匀速水平前进的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人和平衡车的总机械能一直保持不变
B．平衡车车轮往往做得比较粗糙是为了减小摩擦力
C．人和平衡车匀速运动的速度越快，惯性越大
D．平衡车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
6．如图所示，绳子a一端固定在杆上C点，另一端通过定滑轮用力拉住，一重物以绳b挂在杆BC上，杆可绕B点转动，杆、绳的质量及摩擦不计，重物处于静止，若将绳子a慢慢放下，则下列说法正确的是（ ）
A．绳a的拉力Fa减小，杆的压力F不变
B．绳a的拉力Fa增大，杆的压力F增大
C．绳a的拉力Fa不变，杆的压力F减小
D．绳a的拉力Fa增大，杆的压力F不变
7．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为，此时人的拉力大小为，则此时（ ）
A.人拉绳行走的速度为
B．人拉绳行走的速度为
C．船的加速度为
D．船的加速度为
8．如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则（ ）
A．球1和球2的质量之比为
B．在轻绳B突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为g
C．在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度方向竖直向下
D．在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小一定大于g
二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错的不得分。）
9．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系满足（式中的单位为m，的单位为s），则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小为
B．物体在第内运动的位移大小为14m
C．物体在内的平均速度大小为
D．物体在第末的速度大小为
10．如图所示，质量m1＝4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1m，现有质量m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝3m/s从左端滑上小车．已知物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则物块滑上小车后（ ）
A．滑块和小车构成的系统动量守恒
B．滑块和小车构成的系统机械能守恒
C．经过一段时间从小车右端滑下
D．整个过程中系统产生的热量为6J
11．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时轻杆对小球的作用力大小为，（设竖直向上为正）与速度的平方的关系如图乙所示，图像中的a、b及重力加速度g均为已知量，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．小球的质量等于
B．轻杆的长度为
C．当时，小球的向心加速度小于g
D．当时，纵轴坐标值
12．如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A，滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出滑块A的加速度a，得到如图乙所示的a-F图像，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．滑块A的质量为4kg
B．木板B的质量为2kg
C．当F=10N时滑块A加速度为6m/s2
D．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.2
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
三、填空题（本题共2小题，每空2分，共16分）
13．一个实验小组在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。小王同学在做该实验时，通过处理数据得到了如图甲所示的图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。通过图甲，请分析并计算：该弹簧的原
长 cm，弹簧的劲度系数 N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度 cm。
14．某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。
（1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，测量结果如图甲所示，则该导体材料的直径 mm。
（2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：
他先用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 （填“×1”或“×100”）挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为 Ω。
（3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝的电阻，实验中除开关、若干导线之外还提供∶电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器R（0~15Ω）；电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。
根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？ （填“甲”或“乙”）
（4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率 。（用题目所给字母表示）
四、计算题（15题12分，16题14分，15题18分，共44分。注意：按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．假定航天员在火星表面利用如图所示的装置研究小球的运动，竖直放置的光滑半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的小球（可视为质点）沿水平面从管道最低点A进入管道，从最高点B脱离管道后做平抛运动，1s后与倾角为37°的斜面垂直相碰于C点。已知火星的半径是地球半径的倍，质量为地球质量的倍，地球表面重力加速度，忽略星球自转影响。半圆形管道的半径为，小球的质量为，，。求：
（1）火星表面重力加速度的大小；
（2）C点与B点的水平距离；
（3）小球在B点对轨道的压力。
16．图甲为机场地勤工作人员用来从飞机上卸行李的传送带装置，其结构可简化为图乙。传送带以v0=1m/s的速率逆时针转动，在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为m=10kg的物体（可视为质点）。物体经历了2.1s后滑到传送带底端B点，通过计算机记录了传送带对该物体的摩擦力做功的功率大小与时间的图像如图丙所示。已知传送带的倾角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）物体与传送带之间的动摩擦因数；
（2）传送带的长度；
（3）物体与传送带由于克服摩擦力做功而产生的热量。
17．如图(甲) 所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力下作用，并保持拉力的功率恒为4W.从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图(乙)为安培力与时间的关系图像．试求：
(1)金属棒的最大速度；
(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度；
(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.开远市名校2023-2024学年高三上学期开学考试
物理试卷
参考答案：
1．C
【详解】A．小孩上摆过程中速度减少，所需要的向心力在减少，脚受的支持力减少，A错误；
B．从最低点上摆的过程中，重力对人做负功，B错误；
C．绳子拉力与横板的速度方向始终垂直，则拉力对横板做的功为零，C正确；
D．该同学从最低点上摆的过程中，竖直方向的分速度先增大后减小，故重力的功率先增大后减小，D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的弹力一直对小球做负功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；
B．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，重力的方向与位移方向相同，可知重力对小球做正功，小球的重力势能减小，选项B正确；
C．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能一直增加，选项C错误；
D．开始阶段，弹簧弹力小于重力，则小球的加速度向下，随弹力的增加，向下的加速度减小，当弹力等于重力时加速度减为零，此时小球的速度最大，以后弹簧的弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，则小球的加速度先向下减小后反向增加，选项D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．根据牛顿第二定律
解得球落地前，加速度大小为
故A错误；
B．根据动力学公式
运动到地面所用时间为
故B错误；
C．落至地面时的速度大小为
故C错误；
D．根据牛顿第二定律
绳子中张力大小为
故D正确。
故选D。
4．B
【详解】在时间内无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，可知在时间内无人机的合外力竖直向下，在时间内无人机水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，可知在时间内无人机的合外力水平向左，根据合外力指向轨迹凹处，可知B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】A．人站在电动平衡车上和车一起匀速水平前进的过程中，动能不变，重力势能不变，故人和平衡车的总机械能一直保持不变，A正确；
B．平衡车车轮往往做得比较粗糙是为了增大车轮与地面的最大静摩擦力，避免车轮打滑，B错误；
C．惯性只和质量有关，与运动的速度无关，C错误；
D．人和平衡车受到的总重力和地面对车的支持力是一对平衡力，D错误。
故选A。
6．D
【详解】对C点进行受力分析，如图
由于C始终受力平衡，所以a、b两段绳子拉力的合力大小等于杆的压力F，根据三角形相似有
因为G与AB、BC 都不变，AC的增大，所以绳a的拉力Fa增大，杆的压力F保持不变。
故选D。
7．A
【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图所示
根据平行四边形定则有
故A正确，B错误；
CD．对小船受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有
因此船的加速度大小为
故CD错误。
故选A。
8．D
【详解】A．以小球1、2为整体，根据受力平衡可得
以小球2为对象，根据受力平衡可得
联立可得
故A错误；
B．在轻绳B突然断裂的瞬间，球1将以轻绳A上端为圆心做圆周运动，加速度方向垂直轻绳A向下，根据牛顿第二定律可得
故B错误；
CD．在轻绳A突然断裂的瞬间，以球2为对象，球2的重力和弹簧弹力均保持不变，故球2的重力和弹簧弹力的合力沿轻绳B向下，球2有沿轻绳B向下的加速度；由于轻绳B长度不可伸长，故断裂瞬间球1在沿轻绳B方向与球2具有相同的加速度，故轻绳B存在一定的拉力，可知轻绳A突然断裂的瞬间，球1受到重力和轻绳B拉力，球1受到的合力大于重力，故球1的加速度大小一定大于，故C错误，D正确。
故选D。
9．AD
【详解】A．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系满足，结合匀变速直线运动位移时间关系
可得物体的初速度和加速度分别为
，
故A正确；
B．物体在第末的速度大小为
物体在第末的速度大小为
物体在第内运动的位移大小为
故B错误；
C．物体在内的平均速度大小为
故C错误；
D．物体在第末的速度大小为
故D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】A．由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统合外力为零，系统的动量守恒，故A正确；
B．由于滑块和小车间有摩擦力，要产生内能，所以滑块和小车构成的系统机械能不守恒，故B错误；
C．假设物块最终与小车共速，共同速度为v．取向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v，根据能量守恒定律得：μm2gd＝m2v02﹣（m1+m2）v2．解得滑块相对于小车滑行的距离为：d＝0.6m＜L＝1m，所以物块不会小车右端滑下，故C错误；
D．整个过程中系统产生的热量为 Q＝μm2gd＝6J，故D正确．
11．AB
【详解】AB．由图可知，当小球在最高点的速度为零时，有
当杆对小球无作用力时，有
联立两式可解得
，
AB正确；
C．当时，，小球只受重力，故小球在最高点的向心加速度等于重力加速度g，C错误；
D．当时，
解得
负号表示杆对小球的作用力为拉力，且小球受到杆的弹力与重力大小相等，所以纵轴坐标值，D错误。
故选AB。
12．BC
【详解】ABD．设滑块A的质量m，木板B的质量为M，滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ。由题图乙可知，当
F=Fm=6N
时，滑块A与木板B达到最大共同加速度为
am=2m/s2
根据牛顿第二定律有
解得
M+m=3kg
当F＞10N时，A与B将发生相对滑动，对A单独应用牛顿第二定律有
F-μmg=ma
整理得
根据题图2解得
m=1kg
μ=0.4
则
M=2kg
AD错误，B正确；
C.当F=10N时，木板A的加速度为
C正确。
故选BC。
13． 8 25 20
【详解】[1]当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为
[2]在图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则
[3]在乙图中弹簧秤的示数
根据可知
故此时弹簧的长度
14． 2.935/2.934/2.936 ×1 5/5.0 甲
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知该导体材料的直径为
（2）[2][3]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值较小，应换用“×1” 挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为
（3）[4]由于待测电阻约为，根据
可知电流表应采用外接法，应选用甲电路图进行实验。
（4）[5]若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为；根据电阻定律可得
又
，
联立可得金属丝的电阻率为
15．（1）；（2）3m；（3）7N，方向向上
【详解】（1）在地球表面上
在火星表面上
解得
（2）小球与斜面垂直相碰于C点，由几何关系可得
解得
C点与B点的水平距离
（3）根据牛顿第二定律
解得，轨道对小球的弹力
根据牛顿第三定律，小球在B点对轨道的压力
方向向上。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）结合图像可知传送带对该物体的摩擦力做功的功率为
且由图可知传送带对该物体的摩擦力做功的功率大小为时，刚好与皮带共速，即
代入数据解得
（2）物体刚放到皮带上时加速度为
则与皮带共速时由
代入数据解得
又由
解得共速前运动的时间为
由于
所以物体与皮带共速后，将在后面的时间内继续向下做匀加速直线运动，且有
则由公式
传送带的长度为
（3）前面内的相对位移为
后面的内的相对位移为
故整个过程物体与传送带由于克服摩擦力做功而产生的热量为
17．（1） （2）（3）QR=3.25J
【详解】解：（1）金属棒速度最大时，所受合外力为零，即BIL=F．
而
P=Fvm，I=，
解出
m/s=4m/s．
（2）速度为3m/s时，感应电动势
E=BLv=2×0.5×3V=3V．
电流
I=，F安=BIL
金属棒受到的拉力
F=
根据牛顿第二定律F﹣F安=ma
解得
a=
（3）在此过程中，由动能定理得，
W安 =﹣6.5J
则
。
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