2023—2024学年度高三开学七校联考
物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
第I卷(选择题共43分)
一、选择题(第1~7小题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10小题有多个选项正确,每小题5分,共43分)
1. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A. 研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B. 研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C. 一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度
D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时,足球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究足球的飞行轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,故可以将足球看作质点,故B正确;
C.目测最大球速超过120km/h”,这里的球速是指瞬时速度,故C错误;
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的路程,故D错误。
故选B。
2. 某同学用图像研究无人机在竖直方向上的运动情况如图所示,图像中只有ab段和cd段为直线,其直线方程分别是,下列关于无人机运动的分析正确的是( )
A. 无人机在ab段的速度为5m/s
B. 无人机在bc段加速度方向先向上后向下
C. 无人机在bc段的速度变化量为2m/s
D. 无人机在cd段处于悬停状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.无人机在ab段位移时间图像为直线,说明无人机做匀速运动,根据其直线方程的斜率为其速度,可知无人机在ab段的速度为5m/s,故选项A正确;
B.无人机在bc段斜率先正后负,所以速度先向上越来越小,即先向上减速运动,加速度向下,后向下斜率越来越大,即向下的速度越来越大,故加速向下,所以加速度一直向下,故选项B错误;
C.无人机在bc段的速度变化量为
故选项C错误;
D.无人机在cd段处于匀速下降阶段,故选项D错误。
故选A。
3. 2023年7月21日在福冈游泳世锦赛跳水女子三米板决赛中,中国选手陈艺文、昌雅妮包揽该项目冠亚军。如图所示,运动员陈艺文静止站立在三米板上,下列选项中正确的是( )
A. 运动员受三个力的作用
B. 跳板发生凸起形变对运动员产生向上的弹力
C. 运动员受重力和弹力作用,二力平衡
D. 由于运动员处于静止状态,因此无摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.陈艺文静止站立在三米板上,受重力和支持力以及摩擦力作用,因为此时支持力垂直跳板,并非竖直向上,所以受三个力作用,故A正确CD错误;
B.跳板发生凹陷形变对运动员产生向上的弹力,故B错误;
故选A。
4. 某平衡术爱好者在水平桌面上,将两根筷子在竖直平面内搭建起一个顶角为的三角形,且在其顶端可放置一个水杯而保持静止。若每根筷子中的弹力均为F,则水杯的重力可表示为( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】水杯受重力、筷子的支持力作用,根据力的合成水杯的重力可表示为
故选D。
5. 如图1所示为质点a和b做直线运动的位移—时间图像,图2为质点c和d做直线运动的速度—时间图像,由图可知( )
A. 和时刻a、b两质点相遇,c、d两质点也相遇
B. 到时间内,b和d两个质点的运动方向发生改变
C. 到时间内,a质点的平均速度大于b质点的平均速度
D. 到时间内,存在一个c、d两质点加速度相等的时刻
【答案】D
【解析】
【详解】A. 和时刻a、b两质点相遇,速度—时间图像的面积表示位移,若时刻,c、d两质点相遇,时间内,c质点的位移比d质点的位移大,可知时刻,c、d两质点不相遇,故A错误;
B.位移—时间图像的斜率表示速度,可知到时间内,b质点的运动方向发生改变,d质点的运动方向未发生改变,故B错误;
C.到时间内,a、b两质点的位移相等,运动时间相等,故a质点的平均速度等于b质点的平均速度,故C错误;
D.速度—时间图像的斜率表示加速度,到时间内,由图可知存在一个c、d两质点加速度相等的时刻,故D正确。
故选D。
6. 将一小球A自塔顶静止释放,A下落5m时,小球B自塔底以10m/s的速度竖直向上抛出,最终两小球同时落地,不计空气阻力,重力加速度。以下说法不正确的是( )
A. 小球B到达最高点时,小球A离地高度20m
B. 塔顶到地面高度45m
C. 小球B到达最高点时A、B相距20m
D. 小球A落地瞬间的速度大小为30m/s
【答案】A
【解析】
【详解】D.小球B到达最高点时所用的时间为
根据对称原则,小球B落地时间;小球A下落5m时,所用的时间为
那么可知小球A下落所用的时间为
则可得小球A落地瞬间的速度大小为
故D正确;
B.塔顶到地面高度,即小球A下落的高度为
故B正确;
A.小球B到达最高点时,小球A离地高度为
故A错误;
C.小球B到达最高点的高度为
小球B到达最高点时,A、B相距
故C正确。
本题选不正确的,故选A。
7. 小李发现小区的消防通道被一质量为m的石墩挡住了,为了移开石墩小李找来一根结实的绳子,将绳的一端系在石墩上,双手紧握绳的另一端用力斜向上拖拽石墩。设绳子与水平方向的夹角为,小李对绳施加的最大拉力为,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A. 无论取何值,小李都不可能拖动石墩
B. 小李能拖动石墩,且当时最省力
C. 小李能拖动石墩,且当时最省力
D. 小李能拖动石墩,且当时最省力
【答案】C
【解析】
【详解】对石墩进行受力分析如图所示
解得
即
可解得,当时,F最小为0.5mg,故小李能拖动石墩,且当时最省力。
故选C。
8. 已知力F的一个分力与F成角,大小未知;另一个分力的大小为,方向未知。则的大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】合力和两个分力恰好组成一个矢量三角形,由余弦定理可得
带入数据解得
或
故选AD。
9. 如图,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时,OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是( )
A. 先变小后变大 B. 不变
C. 先变大后变小 D. 逐渐变大
【答案】BD
【解析】
【详解】对点P受力分析,如图
根据平衡条件,合力为零,△AOP与图中矢量(力)三角形相似,故有
由图看出,OP、AO不变,则杆的支持力不变,AP变大,则绳子拉力变大;
故选BD。
10. 兴趣小组设计了一种闯关娱乐设施,其原理如图所示,在斜面顶端有一滑块A被电磁铁吸住,斜面底端有触发开关和弹射装置,弹射装置可将小球B以大小为(可调节)的初速度沿斜面向上弹出。打开开关,小球B和滑块A将同时释放,若滑块A和小球B在斜面上运动的过程中不发生碰撞则闯关成功,反之闯关失败。已知斜面长度为11m,滑块A沿斜面下滑的加速度大小为,小球B沿斜面上滑和下滑的的加速度大小分别为、。若某次小球B被弹射出去的初速度,则以下说法正确的是( )
A. 在小球B下滑的过程中,滑块A和小球B将发生碰撞,闯关失败
B. 本次闯关能成功,且当小球B回到斜面底端时滑块A距离斜面底端2m
C. 本次闯关能成功,且A、B间的距离先减小再增大,最小值为1m
D. 小球B沿斜面向上滑动的最大距离为8m,此时滑块A的速度大小为1m/s。
【答案】BCD
【解析】
【详解】ACD.设小球B上滑过程中速度减为零所用的时间为,位移为,此事件内滑块A的位移为,则有
由此可得
,
此刻A、B相距
此时A的速度大小为
此后B将沿斜面向下做匀加速运动,设此后再经过时间两者速度相等,则有
解得
设在此时间内A的位移为,B的位移为,则有
,
可得
由此可知,在小球B下滑的过程中,滑块A和小球B不会发生碰撞,闯关成功,且此时二者距离有最小值
故A错误,CD正确;
B.根据以上分析可知,小球B上滑的最大距离为8m,设其在最大距离处运动到斜面底端的时间为,则有
解得
则可知从小球抛出到回到斜面底端的过程中,滑块A运动的时间为
该过程中滑块A的位移大小为
此时A距斜面底端的距离为
故B正确。
故选BCD。
第II卷(非选择题 共57分)
二、实验题(本题共2小题,第11小题6分,第12小题9分,共15分)
11. 某学习小组用如图1所示的装置研究小车匀变速直线运动。金属导轨与水平面成某一角度,光电门固定在导轨的B位置,挡光片安装在小车的车头位置,每次实验时车头都从导轨的A位置由静止释放。
(1)若挡光片的宽度为d,光电门测得挡光时间为,则车头到达B位置时的速度________
(2)某同学认为挡光片的宽度较大,所测速度的误差也较大。他提出可以采用不同宽度的挡光片进行试验,记录挡光片的宽度和对应的挡光时间,作出图像如图2所示。则车头到达B位置时的速度________m/s,小车下滑的加速度________。(结果均保留3位有效数字)
【答案】 ①. ②. 2.65 ③. 3.86~4.00
【解析】
【详解】(1)[1]光电门测速原理是用平均速度代替瞬时速度,因此可知车头到达B位置时的速度
(2)[2][3]根据匀变速直线运动的规律有
变式可得
则可知图像与纵轴的截距表示初速度的大小,而根据斜率可求得加速度大小,根据图像可得
,
解得
12. 某实验小组验证力的平行四边形定则。实验步骤如下:
①将弹簧秤固定在贴有白纸的水平木板上
②如图1所示,将环形橡皮筋的一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔笔尖水平向下拉,当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置O、;当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置、。测得的长度;测得的长度
③在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图2所示。用两圆珠笔笔尖成适当角度水平拉动橡皮筋的两端,将秤钩的下端拉到记录的O点,两笔尖的位置标记为A、B,所有测量均在橡皮筋的弹性限度内。
请完成下列问题:
(1)橡皮筋的劲度系数________N/m
(2)测得OA的长度,测得OB的长度则的大小为________N
(3)根据给出的标度,在图3中通过力的图示________求出和的合力________N(结果保留3位有效数字)
(4)通过比较F和________的大小和方向,就可得出实验结论。
【答案】 ①. 50 ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]根据
解得
(2)[2]根据
,
解得
(3)[3][4]根据给出的标度,作出和的合力F的图示如图
合力
22N
(4)[4]根据力的合成两次作用效果相同可知,通过比较F和的大小和方向,就可得出实验结论。
三、计算题(本题共3小题,共42分)
13. 在工业生产中,机器人每天要完成大量繁重的抓取放置任务。某次抓取任务可简化为如图所示,机器人抓取质量为m的物体A以恒定的加速度a自水平地面从静止开始斜向上运动,其方向与地面的夹角为,在物体上升到离地面高度为H的过程中求:
(1)提升高度为H时物体的速度;
(2)提升高度为H的过程所经历的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度位移公式可得
解得
(2)根据
解得该过程所经历的时间为
14. 用三根细线a、b、c将重力为2G的小球1和重力为G的小球2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为,细线c水平。求:
(1)细线a、c的张力大小、;
(2)细线b的张力大小以及细线b与竖直方向的夹角。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)取小球1和2为整体做受力分析,可得
联立解得
(2)对小球2受力分析,根据平衡条件可得
联立解得
15. 今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上,发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验,小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速,当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为,两车间隔均为,每个司机的反应时间均为。为了安全,前车启动后当两车间隔为时,后车作出反应,然后以的加速度匀加速启动,若遇紧急情况可以的加速度刹车。
(1)若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为,第二个内的位移为,则开始匀减速刹车的加速度a为多少?
(2)当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动?
(3)绿灯的时间间隔为,不考虑黄灯时间;通过计算小明所在的车能否通过信号灯?若不能,则小明车前面还有多少辆车?
【答案】(1);(2);(3)不能,1辆
【解析】
【详解】(1)第一个内的中间时刻速度为
第二个内的中间时刻速度为
则有
解得
第二个末的速度为
故开始匀减速刹车的加速度为。
(2)根据
解得
则当绿灯亮起时,小明所在的车可启动经过的时间为
解得
(3)根据
解得小明所在的车在绿灯熄灭时通过的位移为
可知小明所在的车不能通过信号灯;假设经时间第8辆车刚启动,则有
解得
第8辆车能通过信号灯;2023—2024学年度高三开学七校联考
物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,将答题卷交回。
第I卷(选择题共43分)
一、选择题(第1~7小题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10小题有多个选项正确,每小题5分,共43分)
1. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A. 研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B. 研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C. 一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度
D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
2. 某同学用图像研究无人机在竖直方向上的运动情况如图所示,图像中只有ab段和cd段为直线,其直线方程分别是,下列关于无人机运动的分析正确的是( )
A. 无人机在ab段的速度为5m/s
B. 无人机在bc段的加速度方向先向上后向下
C. 无人机在bc段的速度变化量为2m/s
D. 无人机在cd段处于悬停状态
3. 2023年7月21日在福冈游泳世锦赛跳水女子三米板决赛中,中国选手陈艺文、昌雅妮包揽该项目的冠亚军。如图所示,运动员陈艺文静止站立在三米板上,下列选项中正确的是( )
A. 运动员受三个力的作用
B. 跳板发生凸起形变对运动员产生向上的弹力
C. 运动员受重力和弹力作用,二力平衡
D. 由于运动员处于静止状态,因此无摩擦力
4. 某平衡术爱好者在水平桌面上,将两根筷子在竖直平面内搭建起一个顶角为的三角形,且在其顶端可放置一个水杯而保持静止。若每根筷子中的弹力均为F,则水杯的重力可表示为( )
A. B. C. D.
5. 如图1所示为质点a和b做直线运动的位移—时间图像,图2为质点c和d做直线运动的速度—时间图像,由图可知( )
A. 和时刻a、b两质点相遇,c、d两质点也相遇
B. 到时间内,b和d两个质点的运动方向发生改变
C. 到时间内,a质点的平均速度大于b质点的平均速度
D. 到时间内,存在一个c、d两质点加速度相等的时刻
6. 将一小球A自塔顶静止释放,A下落5m时,小球B自塔底以10m/s的速度竖直向上抛出,最终两小球同时落地,不计空气阻力,重力加速度。以下说法不正确的是( )
A. 小球B到达最高点时,小球A离地高度为20m
B. 塔顶到地面高度45m
C. 小球B到达最高点时A、B相距20m
D. 小球A落地瞬间的速度大小为30m/s
7. 小李发现小区的消防通道被一质量为m的石墩挡住了,为了移开石墩小李找来一根结实的绳子,将绳的一端系在石墩上,双手紧握绳的另一端用力斜向上拖拽石墩。设绳子与水平方向的夹角为,小李对绳施加的最大拉力为,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A. 无论取何值,小李都不可能拖动石墩
B. 小李能拖动石墩,且当时最省力
C. 小李能拖动石墩,且当时最省力
D. 小李能拖动石墩,且当时最省力
8. 已知力F的一个分力与F成角,大小未知;另一个分力的大小为,方向未知。则的大小可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时,OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是( )
A. 先变小后变大 B. 不变
C. 先变大后变小 D. 逐渐变大
10. 兴趣小组设计了一种闯关娱乐设施,其原理如图所示,在斜面顶端有一滑块A被电磁铁吸住,斜面底端有触发开关和弹射装置,弹射装置可将小球B以大小为(可调节)的初速度沿斜面向上弹出。打开开关,小球B和滑块A将同时释放,若滑块A和小球B在斜面上运动的过程中不发生碰撞则闯关成功,反之闯关失败。已知斜面长度为11m,滑块A沿斜面下滑的加速度大小为,小球B沿斜面上滑和下滑的的加速度大小分别为、。若某次小球B被弹射出去的初速度,则以下说法正确的是( )
A. 在小球B下滑的过程中,滑块A和小球B将发生碰撞,闯关失败
B. 本次闯关能成功,且当小球B回到斜面底端时滑块A距离斜面底端2m
C. 本次闯关能成功,且A、B间的距离先减小再增大,最小值为1m
D. 小球B沿斜面向上滑动最大距离为8m,此时滑块A的速度大小为1m/s。
第II卷(非选择题 共57分)
二、实验题(本题共2小题,第11小题6分,第12小题9分,共15分)
11. 某学习小组用如图1所示的装置研究小车匀变速直线运动。金属导轨与水平面成某一角度,光电门固定在导轨的B位置,挡光片安装在小车的车头位置,每次实验时车头都从导轨的A位置由静止释放。
(1)若挡光片的宽度为d,光电门测得挡光时间为,则车头到达B位置时的速度________
(2)某同学认为挡光片宽度较大,所测速度的误差也较大。他提出可以采用不同宽度的挡光片进行试验,记录挡光片的宽度和对应的挡光时间,作出图像如图2所示。则车头到达B位置时的速度________m/s,小车下滑的加速度________。(结果均保留3位有效数字)
12. 某实验小组验证力的平行四边形定则。实验步骤如下:
①将弹簧秤固定在贴有白纸的水平木板上
②如图1所示,将环形橡皮筋的一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔笔尖水平向下拉,当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置O、;当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置、。测得的长度;测得的长度
③在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图2所示。用两圆珠笔笔尖成适当角度水平拉动橡皮筋的两端,将秤钩的下端拉到记录的O点,两笔尖的位置标记为A、B,所有测量均在橡皮筋的弹性限度内。
请完成下列问题:
(1)橡皮筋的劲度系数________N/m
(2)测得OA的长度,测得OB的长度则的大小为________N
(3)根据给出的标度,在图3中通过力的图示________求出和的合力________N(结果保留3位有效数字)
(4)通过比较F和________大小和方向,就可得出实验结论。
三、计算题(本题共3小题,共42分)
13. 在工业生产中,机器人每天要完成大量繁重的抓取放置任务。某次抓取任务可简化为如图所示,机器人抓取质量为m的物体A以恒定的加速度a自水平地面从静止开始斜向上运动,其方向与地面的夹角为,在物体上升到离地面高度为H的过程中求:
(1)提升高度为H时物体的速度;
(2)提升高度为H过程所经历的时间。
14. 用三根细线a、b、c将重力为2G的小球1和重力为G的小球2连接并悬挂,如图所示。两小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为,细线c水平。求:
(1)细线a、c张力大小、;
(2)细线b的张力大小以及细线b与竖直方向的夹角。
15. 今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上,发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验,小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速,当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为,两车间隔均为,每个司机的反应时间均为。为了安全,前车启动后当两车间隔为时,后车作出反应,然后以的加速度匀加速启动,若遇紧急情况可以的加速度刹车。
(1)若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为,第二个内的位移为,则开始匀减速刹车的加速度a为多少?
(2)当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动?
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