河北省石家莊市部分名校2023-2024學(xué)年高三年級(jí)上冊(cè)一調(diào)考試物理試題含答案解析

河北省石家莊市部分名校2023-2024學(xué)年

高三上學(xué)期一調(diào)考試物理試題

一、單選題（共40分）

1.質(zhì)量為機(jī)的人站在電梯內(nèi)，電梯從1樓上升到40樓，此過(guò)程中電梯速度u隨時(shí)間，變化的圖像

如圖所示，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

A.0~h時(shí)間內(nèi)電梯對(duì)人的支持力小于mg

B.G?J時(shí)間內(nèi)人處于超重狀態(tài)

CG?13時(shí)間內(nèi)人處于超重狀態(tài)

DG?《3時(shí)間內(nèi)電梯對(duì)人的支持力不斷增大

【答案】D

【詳解A.由圖可知，0?匕時(shí)間內(nèi)電梯向上加速運(yùn)動(dòng)，具有向上的加速度，電梯里的人處于超重

狀態(tài)，電梯對(duì)人的支持力大于加g,A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，G?J時(shí)間內(nèi)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，電梯里的人處于平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，J?13時(shí)間內(nèi)電梯向上做減速運(yùn)動(dòng)，具有向下的加速度，電梯里的人處于失重狀

態(tài)，C錯(cuò)誤；

D.b-t圖像的斜率絕對(duì)值表示加速度大小，由圖可知，t2?s時(shí)間內(nèi)加速度逐漸減小，根據(jù)牛

頓第二定律有

mg—FN=ma

解得

FN=mg—ma

所以電梯對(duì)人的支持力不斷增大，D正確。

故選Do

2.如圖所示，兩個(gè)完全相同質(zhì)量均為〃?的橡皮擦a、b（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤(pán)上，。與豎

直轉(zhuǎn)軸。0,（圖中。點(diǎn)未畫(huà)出）的距離為/,b與豎直轉(zhuǎn)軸的距離為1.5/,橡皮擦與圓盤(pán)的最大靜

摩擦力為橡皮擦所受重力的左倍，重力加速度大小為g。若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞軸緩慢地加速轉(zhuǎn)

動(dòng)，用3表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.a、b所受摩擦力大小始終相等

B.a一定比b先開(kāi)始滑動(dòng)

C.w=將是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度

D.當(dāng)3=舊時(shí)，。所受摩擦力的大小為腦g

【答案】C

【詳解A.橡皮擦產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)前，角速度相等，由靜摩擦力提供向心力，則有

2

Ff=m（t）r

由于b的軌道半徑大，所以產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)前6的靜摩擦力大，A錯(cuò)誤；

B.兩個(gè)橡皮擦的最大靜摩擦力相等，橡皮擦隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由靜摩擦力提供向心力，由牛頓

第二定律可知橡皮擦所受的靜摩擦力為

2

F（=ma）r

因質(zhì)量加和角速度3相等，則有靜摩擦力耳與軌道半徑r成正比，所以A受的靜摩擦力大于。受

的靜摩擦力，當(dāng)圓盤(pán)的角速度增大時(shí)，b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以b一定比。先開(kāi)始滑

動(dòng)，B錯(cuò)誤；

C.對(duì)橡皮擦6,當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，橡皮擦將要開(kāi)始滑動(dòng)，則有

/ymax=m-I.SICJOI=kmg

解得b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度

C正確；

D.對(duì)橡皮擦當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，橡皮擦將要開(kāi)始滑動(dòng)，則有

Omax=m斕=kmg

解得

kg

因?yàn)?/p>

CO二<3a

即當(dāng)角速度3=席時(shí),橡皮擦。沒(méi)有達(dá)到開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度，所以橡皮擦。所受到的靜摩

擦力小于最大靜摩擦力知名，D錯(cuò)誤。

故選Co

3.洪水無(wú)情人有情，每一次重大搶險(xiǎn)救災(zāi)，都有人民子弟兵的身影。如圖所示，水流速度大小恒

為n,〃處下游的C處有個(gè)半徑為，?的漩渦，其與河岸相切于8點(diǎn)，/、8兩點(diǎn)的距離為百丁。若

消防武警駕駛沖鋒舟把被困群眾從/處沿直線避開(kāi)游渦送到對(duì)岸，沖鋒舟在靜水中最小速度值為

（）

//-'、、\

IC）漩渦

4?/

AB

A.—vC.V3vD.-v

2\/32

【答案】A

【詳解如圖所示

當(dāng)沖鋒舟在靜水中的速度〃舟與其在河流中的速度"合垂直時(shí)，沖鋒舟在靜水中的速度最小，則

u舟=vsinO

由幾何關(guān)系知

6=60°

解得

V3

故選Ao

4.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個(gè)物體A和B,它們通過(guò)一根

繞過(guò)定滑輪。的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連接，物體A以速率以=8m/s勻速向右運(yùn)動(dòng)，在繩與軌道成

30。角時(shí)，物體B的速度大小為（）

【詳解將B的速度分解，如圖所示

v,v—VCOS

v2=A2B30°

解得

165/3

故選Bo

5.如圖所示，一質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上，手拿一根長(zhǎng)為R的懸線的一端，另一端系一個(gè)質(zhì)量為

m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球恰好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻

力，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零

B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，人受到臺(tái)秤給其向左的靜摩擦力

C.小球在a、b、c三個(gè)位置時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)相同

D.小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，臺(tái)秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

【答案】C

【詳解A.小球恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，有

V2

mg=m—

K

得

v=y/gR

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)人的拉力向左，則人受到臺(tái)秤給其向右的靜摩擦力，故B錯(cuò)

誤；

C.小球在a、b、c三個(gè)位置，豎直方向的加速度均為g,臺(tái)秤的示數(shù)相同，故C正確；

D.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為零，臺(tái)秤的示數(shù)為Mg；當(dāng)小球處于如圖所示狀態(tài)時(shí)

設(shè)其速度為巧，由牛頓第二定律有

Fy+mgcosO=m—

R

由最高點(diǎn)到該位置，由機(jī)械能守恒定律得

11

-mv2+mgR^l—cos。）=-mvf

解得懸線拉力為

Fr=37ng（1—cos。）

其分力為

Fyy=月cos。=37ngeos6—37ngeos2。

當(dāng)cos。=0.5,即6=60。時(shí)，臺(tái)秤的最小示數(shù)為

Fmin=Mg-Fyy=Mg-0.75mg

到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),即0=180。時(shí)，臺(tái)秤讀數(shù)最大為

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

即小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中臺(tái)秤的示數(shù)先減小后增大，人沒(méi)有加速度，不處于超重狀

態(tài)，故D錯(cuò)誤。

故選Co

二、多選題（共32分）

6.如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以某一恒定速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧一端與豎直墻面

連接，另一端與工件不拴接。工件將彈簧壓縮一段距離后置于傳送帶最左端無(wú)初速度釋放，工件

向右運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力E隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，與、%為已知量，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的

是（工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等）（）

A.工件在傳送帶上先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)

B.工件向右運(yùn)動(dòng)2比后與彈簧分離

C.彈簧的勁度系數(shù)為普

2xo

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做功為1.25Ffo%o

【答案】AD

【詳解A.從圖乙可知，摩擦力在a處方向發(fā)生變化，在配?2與區(qū)間工件的摩擦力大小發(fā)生變

化，說(shuō)明工件與傳送帶相對(duì)靜止，故工件先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

B.在劭?2%區(qū)間摩擦力大小等于彈簧彈力大小，2%位置摩擦力為零，所以彈力為零，所以工

件運(yùn)動(dòng)2%o后與彈簧分離，B正確；

C.由胡克定律得

kx0=0.5FfO

解得彈簧的勁度系數(shù)

2%0

C正確；

D.摩擦力對(duì)工件先做正功后做負(fù)功，圖乙圖像與x軸圍成的面積在數(shù)值上等于摩擦力對(duì)工件做

的功，即

1

x5Fx

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

D錯(cuò)誤。

本題選錯(cuò)誤的，故選AD。

7.如圖所示，用力尸拉著三個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在中間的物體上加一塊橡皮泥，它和

中間的物體一起運(yùn)動(dòng)，且原拉力尸不變，那么加上橡皮泥以后，兩段繩的拉力和的變化情況是

()

FT.nTTTTIFr

——>F

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

A.增大B.增大C.減小D.減小

【答案】AD

【詳解設(shè)最左邊的物體質(zhì)量為m，最右邊的物體質(zhì)量為機(jī)'，整體質(zhì)量為M,整體的加速度

F

CL——

M

對(duì)最左邊的物體分析，有

mF

=ma=方

對(duì)最右邊的物體分析，有

r

F—FTa=ma

解得

m'F

F^=F~^r

在中間物體上加上一塊橡皮泥，則整體的質(zhì)量M增大，加速度a減小，因?yàn)樾?、W不變，所以后。

減小，不增大。

故選ADo

8.某興趣小組在平直公路上研究車輛的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的車輛的運(yùn)動(dòng)情況描繪號(hào)--

圖像，如圖所示。請(qǐng)你根據(jù)圖像判定以下說(shuō)法正確的是()

A.機(jī)動(dòng)車的加速度越來(lái)越小

B.機(jī)動(dòng)車的位移與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系％=-20t-4t2(m)

C.機(jī)動(dòng)車的加速度大小為8m/s2

D.機(jī)動(dòng)車在前3s內(nèi)的位移是25m

【答案】CD

【詳解B.根據(jù)題意，由圖像可得

x1

包=20---4(m/s2)

整理可得

x=20t—4t2(m)

B錯(cuò)誤；

AC.由B分析，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式

12z

x=vot+-at

解得

2

v0=20m/s,a=—8m/s

則汽車做初速度為20m/s、加速度大小為8m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，C正確

C.由速度公式

v=v0+at

可得，汽車減速停止的時(shí)間為

則動(dòng)車在前3s內(nèi)的位移即為t=2.5s的位移，是

v

x=——0t=25m

2

D正確。

故選CDo

9.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，一端固定在墻壁上，另一端拴接物體A,質(zhì)

量均為1kg的物體A、B接觸但不粘連。壓縮彈簧至某一位置(彈性限度以內(nèi))后由靜止釋放

A、B,同時(shí)給物體B施加水平向右的力F使之做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與作用時(shí)間t的關(guān)系如圖乙

所示，則下列說(shuō)法正確的是()

A.A、B分離時(shí)，彈簧剛好為原長(zhǎng)狀態(tài)B.A、B分離時(shí)，B的加速度大小為2m/s2

C.A、B分離時(shí)，A的速度大小為0.4m/sD.開(kāi)始有F作用時(shí)，彈簧的壓縮量為4cm

【答案】BC

【詳解A.物體A4、B分離時(shí)，B只受拉力F作用，加速度大于零，此時(shí)A的加速度與B的相

同，則彈簧彈力大于零，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.物體A、B分離后，B的加速度不變，即拉力F不變，由圖乙可知，此時(shí)拉力F為2N,則B的

加速度為

F,

a=-=2m/sz

m

故B正確；

C.物體A、B分離時(shí)，力A、B的速度相同，均為

v=at=0.4m/s

故C正確；

D.t=0時(shí)，對(duì)A、B整體由牛頓第二定律得，彈簧彈力為

kxt=2ma

運(yùn)動(dòng)0.2s后，彈簧壓縮量

12z

犯=x1--at

此時(shí)彈簧彈力為

kx2=ma

聯(lián)立解得

x1=0.08m=8cm

故D錯(cuò)誤。

故選BCo

三、實(shí)驗(yàn)題（共8分）

10.小明學(xué)完平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)后，嘗試?yán)闷綊佭\(yùn)動(dòng)的知識(shí)測(cè)量家里的彈射器射出彈丸的速度。小

明準(zhǔn)備了白紙、米尺、復(fù)寫(xiě)紙、支架等材料。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將白紙和復(fù)寫(xiě)紙固定在墻上，并用支架

將彈射器固定好，裝置如圖甲所示。接著壓縮彈射器朝墻壁發(fā)射彈丸，彈丸通過(guò)碰撞復(fù)寫(xiě)紙片在

白紙上留下落點(diǎn)位置。隨后將彈射器沿垂直于墻面方向遠(yuǎn)離墻壁移動(dòng)，每次移動(dòng)的距離為

0.2m。通過(guò)幾次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，挑了一張有4個(gè)連續(xù)落點(diǎn)痕跡的白紙，如圖乙所示。取0=

2

10m/so

5.0cm

15.0cm

25.0cir>

甲乙

（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟必要的是（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.在安裝時(shí)，必須確保彈射器水平放置

B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸

C.每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸

D.第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量彈射器開(kāi)口到墻壁的距離

（2）根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開(kāi)彈射器的速度大小為m/s,彈丸打到C點(diǎn)時(shí)的速

度大小為m/So（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

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

[詳解（1）[1]A.要保證每次彈丸都做平拋運(yùn)動(dòng)，則必須確保彈射器水平放置，A正確;

B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸，B正確；

C.為保證彈丸的初速度相同，每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸，C正確;

D.第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要測(cè)量彈射器開(kāi)口到墻壁的距離，D錯(cuò)誤。

故選ABCo

（2）[2]由豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，得

VBC-YAB=gT2，

解得點(diǎn)跡間的時(shí)間間隔為

彈丸離開(kāi)彈射器的速度大小為

x0.2m

%=M,=2.0m/s

[3]彈丸打到C點(diǎn)時(shí)的豎直方向速度分量大小為

YfiC+yeDcn/

%=-萬(wàn)一=2,0m/s

彈丸打到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為

v+v

vc=Jocy《2.8m/s

四、解答題（共16分）

11.如圖所示，傳送帶左右兩端距離L=11m,沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俾恃巨D(zhuǎn)動(dòng)。傳送帶的上表面

距水平地面的高度九=0.45m,質(zhì)量為巾=2.5kg的物塊B以初速度火從光滑水平面的。點(diǎn)斜向

上拋出，。點(diǎn)距傳送帶右端的水平距離為久=1.2m,恰好無(wú)碰撞地滑上水平傳送帶。物塊B與傳

送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2,物塊B可視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2。

（1）求物塊B拋出時(shí)初速度為的大小。

（2）若傳送帶的速率u=6m/s,求物塊B在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

N

【答案】(1)5m/s；(2)2s

【詳解（1）物塊B做斜拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)%與水平方向的夾角為仇由運(yùn)動(dòng)的合成與分解規(guī)律得

vosin0=gt

駕匕口

VOCOS0-t=X

解得

vQ=5m/s

（2）物塊B在傳送帶上運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得

林mg=ma

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

v=v0cos3+atr

解得

h=1s

又有

22

v—（vocos0）=2ax1

解得

=5m<L

之后物塊隨傳送帶做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有

L—xr=vt2

解得

t2=Is

物塊B在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t=亢+12

解得

t=2s

12.如圖甲所示，質(zhì)量M=2kg的木板A靜置于水平面上，質(zhì)量巾=1kg的小滑塊B靜置于A的

右端，現(xiàn)給A—水平向右的初速度%=9m/s,B在相對(duì)于A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好沒(méi)有滑落，已知

A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=03,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦

力，取g=lOm/s20

（1）求A剛獲得初速度時(shí)A、B加速度的大小。

（2）求A的長(zhǎng)度。

（3）若在A獲得初速度的同時(shí)，B受到水平向右的恒力F=3N,如圖乙所示，求B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

到從A上滑落所需的時(shí)間（結(jié)果可以用根號(hào)表示）。

【答案】（1）5m/s2,lm/s2；（2）6.75m；（3）—s

【詳解（1）對(duì)A由牛頓第二定律有

%mg+Mm4-M）g=MaA

對(duì)B由牛頓第二定律有

林1mg=maB

解得

22

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

(2)設(shè)經(jīng)過(guò)L時(shí)間A、B共速，有

即11=%—QA。

該過(guò)程中A、B的位移分別為

1212

%A1=—2aAfl?%B1=2

A的長(zhǎng)度為

L=%A1-%B1

解得

L=6.75m

(3)設(shè)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)B的加速度為OBI，經(jīng)過(guò)時(shí)間上共速，由牛頓第二定律得

F+=maB1

解得

2

aB1=4m/s

到達(dá)共同速度訓(xùn)寸，有

v=aB^2=%-aA^2

解得

t2=Is,v=4m/s

此時(shí)B相對(duì)A向左運(yùn)動(dòng)的距離為

1,1,