河北省邯鄲市永年區(qū)第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)檢測物理試卷（解析版）

永年二中高三開學(xué)檢測考試物理試卷本試卷共100分，考試時(shí)間75分鐘一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們應(yīng)用了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法及其相關(guān)內(nèi)容的敘述不正確的是（）A.根據(jù)速度的定義式，當(dāng)Δt非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思想法B.“重心”“合力與分力的關(guān)系”都用到了“等效替代”的思想方法C.在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程等分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了微元法D.伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，從而創(chuàng)造了一種科學(xué)研究的方法。利用斜面實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的速度【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)Δt非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思想法，A正確，A不符合題意；B．“重心”“合力與分力的關(guān)系”都用到了“等效替代”的思想方法，B正確，B不符合題意；C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程等分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了微元法，C正確，C不符合題意；D．伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，從而創(chuàng)造了一種科學(xué)研究的方法。利用斜面實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，D錯(cuò)誤，D符合題意。故選D。2.礦井中的升降機(jī)以5m/s的速度豎直向上勻速運(yùn)行，某時(shí)刻一螺釘由于震動(dòng)從升降機(jī)底板脫落，經(jīng)過3s升降機(jī)上升至井口，此時(shí)松脫的螺釘剛好落到井底，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.螺釘松脫后做自由落體運(yùn)動(dòng)B.礦井的深度為45mC.螺釘落到井底時(shí)的速度大小是35m/sD.螺釘隨升降機(jī)從井底出發(fā)到落回井底共用時(shí)10s【答案】B【解析】【詳解】A．螺釘松脫時(shí)具有與升降機(jī)相同的向上的初速度，故螺釘脫落后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．取豎直向上為正方向，螺釘從脫落至落到井底的位移升降機(jī)這段時(shí)間的位移故礦井的深度為故B正確；C．螺釘落到井底時(shí)的速度為因此速度大小為25m/s，故C錯(cuò)誤；D．螺釘松脫前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為所以螺釘運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故D錯(cuò)誤。故選B。3.耙在中國已有1500年以上的歷史，北魏賈思勰著《齊民要術(shù)》稱之為“鐵齒楱”，將使用此農(nóng)具的作業(yè)稱作耙。如圖甲所示，牛通過兩根耙索拉耙沿水平方向勻速耙地。兩根耙索等長且對(duì)稱，延長線的交點(diǎn)為，夾角，拉力大小均為F，平面與水平面的夾角為（為AB的中點(diǎn)），如圖乙所示。忽略耙索質(zhì)量，下列說法正確的是（）A.兩根耙索的合力大小為FB.兩根耙索的合力大小為C.地對(duì)耙的水平阻力大小為D.地對(duì)耙的水平阻力大小為【答案】B【解析】【詳解】AB．兩根耙索的合力大小為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由平衡條件，地對(duì)耙的水平阻力大小為故CD錯(cuò)誤。故選B。4.一輕質(zhì)長薄板靜止于光滑水平地面上，長薄板上放置兩個(gè)質(zhì)量均為的物塊A、B，A、B與長薄板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為，?，F(xiàn)讓水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，則（）A若，則物塊A相對(duì)薄硬紙片滑動(dòng)B.若，則A物塊所受摩擦力大小為C.若，則B物塊的加速度大小為D.無論力F多大，B的加速度最大為【答案】C【解析】【詳解】AC．輕質(zhì)薄硬紙片不計(jì)質(zhì)量，所以A物塊對(duì)紙片的作用力和B物塊對(duì)紙片的作用力等大反向，A、B兩物體質(zhì)量相同，因?yàn)樗訠物塊不會(huì)相對(duì)紙片滑動(dòng)，當(dāng)A物塊相對(duì)薄硬紙片滑動(dòng)時(shí)，設(shè)外力大小為，對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)A物塊，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，C正確；B．若，對(duì)整體有對(duì)A物塊有解得A物塊所受靜摩擦力大小為故B錯(cuò)誤；D．B物塊所受最大合外力為所以B物塊的最大加速度為故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖甲所示，彈跳鞋是一種新型體育用品鞋，其底部裝有彈簧。使用時(shí)人對(duì)彈簧施加壓力，使彈簧形變后產(chǎn)生豎直向上的彈力，將人向上彈離地面。某次上升過程中人的動(dòng)能隨重心上升高度h變化的圖像如圖乙所示，上升高度為時(shí)動(dòng)能達(dá)到最大值，圖中段為直線，其余部分為曲線，已知彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，空氣阻力忽略不計(jì)，則（）A.上升高度為時(shí)，人的加速度達(dá)到最大值B.上升高度為時(shí)，彈跳鞋離開地面C.在的上升過程中，人的機(jī)械能先增大后減小D.在的上升過程中，人處于超重狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．上升高度為時(shí)，人的動(dòng)能最大，速度最大，加速度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．上升高度為時(shí)，彈跳鞋離開地面，人做上拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C．在的上升過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，彈力一直對(duì)人做正功，則人的機(jī)械能一直增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在的上升過程中，人離開地面做上拋運(yùn)動(dòng)，則人處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，輕桿的左端用鉸鏈與豎直墻壁連接，輕桿的左端固定在豎直墻上，圖甲中兩輕繩分別掛著質(zhì)量為、的物體，另一端系于點(diǎn)，圖乙中兩輕繩分別掛著質(zhì)量為、的物體，另一端系于點(diǎn)。四個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中輕繩、與豎直方向的夾角均為，下列說法一定正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】AB．圖甲中，OB繩的張力為由平衡條件可得則故A錯(cuò)誤，B正確；CD．CD桿固定在墻上，桿的彈力方向不確定，則m3、m4的比例不確定，故CD錯(cuò)誤。故選B。7.城市高層建筑建設(shè)施工，往往采用配重的方式把裝修材料運(yùn)送到高處，精簡模型如圖甲所示，“固定于水平面上傾角為37°的斜面，繞過頂端定滑輪的輕繩鏈接兩小球A、B（可視作質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量分別為M和m，B小球被固定于地面上的鎖定裝置鎖定，某時(shí)刻解除鎖定，安裝在斜面底端的位移采集傳感器采集到A在斜面上下滑的位移x與時(shí)間t的二次方關(guān)系如圖乙所示，若該圖像的斜率為k，不考慮一切摩擦，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，則A與B的質(zhì)量之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】解除鎖定后，沿繩方向上對(duì)A、B和繩組成的系統(tǒng)由牛頓第二定律有對(duì)A由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有結(jié)合圖像斜率，即，聯(lián)立解得故選B。二、多項(xiàng)選擇題。本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求。全都選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，直角三角形斜面體ABC固定在水平面上，、，粗細(xì)均勻的直桿豎直立在地面上的B點(diǎn)，滑環(huán)Q套在桿上，物塊P放在斜面上，P和Q用繞過C點(diǎn)定滑輪的細(xì)線連接。讓物塊P以速度v沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪的大小，當(dāng)Q運(yùn)動(dòng)到離B、C距離相等的位置時(shí)（）A.Q的速度大小為2v B.Q的速度大小為C.Q的加速度向上 D.Q的加速度為零【答案】AC【解析】【詳解】AB．當(dāng)Q運(yùn)動(dòng)到離B、C距離相等的位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系有設(shè)與桿豎直方向的夾角為，可得根據(jù)沿繩方向速度相等可得可得Q的速度大小為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)沿繩方向速度相等可得滑環(huán)Q有沿桿向下的速度，隨著滑環(huán)Q運(yùn)動(dòng)，減小，故滑環(huán)Q沿桿向下運(yùn)動(dòng)的速度減小，則Q的加速度向上，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC9.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩左端固定在晾衣架上O點(diǎn)，右端系在a點(diǎn)，光滑小滑輪懸掛一衣服可在輕繩上滑動(dòng)。先將輕繩右端沿豎直桿緩慢上移到b點(diǎn)，然后再沿水平桿緩慢移至c點(diǎn)，整個(gè)過程衣服始終沒與地面和桿接觸，設(shè)輕繩張力為F，滑輪左側(cè)輕繩與豎直方向夾角為，則輕繩右端沿桿（）A.由的過程，F(xiàn)不變，不變，衣服的位置不變B.由的過程，F(xiàn)不變，不變，衣服的位置升高C.由的過程，F(xiàn)減小，變小，衣服的位置下降D.由的過程，F(xiàn)不變，不變，衣服的位置升高【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可知兩段繩子間的夾角為，由平衡條件可知所以設(shè)繩子總長為，兩桿間距離為，由幾何關(guān)系得AB．由的過程，、都不變，不變，繩子張力也不變，由幾何關(guān)系可知衣服的位置升高，故B正確，A錯(cuò)誤；CD．由的過程，變小，變小，變大，變小，由幾何關(guān)系可知衣服的位置下降，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，輕彈簧豎直固定在水平桌面上，質(zhì)量為的木塊放置在彈簧上但不拴接，質(zhì)量為的鐵塊放置在木塊上并通過跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線與質(zhì)量為的鐵球連接，先用手托住鐵球使細(xì)線恰好伸直但無張力，然后將鐵球由靜止釋放。已知重力加速度為，，輕彈簧勁度系數(shù)為，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（）A.鐵球釋放瞬間其加速度大小為B.鐵塊與木塊分離之前細(xì)線的張力逐漸增大C.鐵塊與木塊分離時(shí)鐵球的加速度大小為D.從初始狀態(tài)到鐵塊與木塊分離時(shí)，木塊的位移為【答案】BCD【解析】【詳解】A．鐵球釋放瞬間，鐵塊與木塊并未分離，所以三者加速度相同，開始時(shí)彈簧的彈力設(shè)鐵球釋放瞬間其加速度大小為，細(xì)線的張力為，對(duì)于鐵球有對(duì)于鐵塊與木塊有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．鐵塊與木塊分離之前，結(jié)合上述可知，因彈簧的彈力逐漸減小，所以系統(tǒng)的加速度逐漸減小，則細(xì)線的張力逐漸增大，故B正確；C．鐵塊與木塊分離時(shí)木塊對(duì)鐵塊無作用力，所以對(duì)于鐵塊與鐵球有所以此時(shí)鐵球的加速度大小為故C正確；D．結(jié)合上述可知，初始狀態(tài)彈簧的壓縮量為設(shè)鐵塊與木塊分離瞬間彈簧的壓縮量為，則對(duì)木塊有聯(lián)立可得從初始狀態(tài)到鐵塊與木塊分離時(shí)木塊位移故D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.2023年6月，我國建成高超音速風(fēng)洞，它將推動(dòng)我國15~25馬赫的高超音速導(dǎo)彈的發(fā)展。某實(shí)驗(yàn)小組受教材“科學(xué)漫步”的啟示并查詢資料后得知：①流體阻力與物體相對(duì)于流體的速度有關(guān)；②流體阻力還跟物體的形狀、橫截面積等因素有關(guān)；③球形物體所受空氣阻力的大小與相對(duì)速度的關(guān)系為（k為阻力系數(shù)）。小組成員開啟實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞，產(chǎn)生豎直向上速度大小為的風(fēng)，再將一小球從風(fēng)洞頂部以某一初速度豎直下拋，測得下落高度h隨時(shí)間t變化的圖像如圖中實(shí)線1所示。已知風(fēng)速，重力加速度g取。（1）由圖像可知，小球做______運(yùn)動(dòng)；（2）若圖線1對(duì)應(yīng)小球的質(zhì)量為1kg，則阻力系數(shù)______kg/m；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）若不改變小球的形狀和大?。醋枇ο禂?shù)不變），換用密度更大的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保持風(fēng)速不變，調(diào)節(jié)小球下拋速度，所得圖像也是一條直線，則圖像可能為圖線______（選填“1”、“2”或“3”）?！敬鸢浮竣?勻速直線②.0.025③.2【解析】【詳解】（1）[1]圖像為一條直線，所以小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）[2]小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合外力為零。由圖像得而解得（3）[3]若只增加小球密度，小球質(zhì)量增加，小球仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由可知，小球速度增大，即圖像的斜率增大，所以圖像可能為2。12.我國曾對(duì)珠穆朗瑪峰的高度進(jìn)行了測量，其中一種方法是通過使用重力儀測量重力加速度，進(jìn)而間接測量海拔高度。某同學(xué)受此啟發(fā)就地取材，設(shè)計(jì)了測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮〉膶?shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（a）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53°，在其上表面固定一與小物塊下滑路徑平行的刻度尺（圖中未畫出）。（b）調(diào)整手機(jī)使其攝像頭正對(duì)木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從大板頂端由靜止釋放，用手機(jī)記錄下小物塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的情況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊運(yùn)動(dòng)路徑上合適的一點(diǎn)作為測量參考起點(diǎn)，得到小物塊相對(duì)于該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)距離L與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的數(shù)據(jù)。（c）該同學(xué)選取部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了圖像，利用圖像數(shù)據(jù)得到小物塊下滑的加速度大小為5.6m/s2。（d）再次調(diào)節(jié)墊塊，改變木板傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。（1）當(dāng)木板的傾角為37°時(shí)，所繪圖像如圖乙所示。由圖像可得，小物塊過測量參考起點(diǎn)時(shí)速度的大小為___________m/s；根據(jù)圖線求得小物塊下滑時(shí)加速度的大小為________m/s2。（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮開__________m/s2.（，）（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析得到小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________?！敬鸢浮竣?0.40②.3.0③.9.6④.0.36【解析】【詳解】（1）[1][2]設(shè)物塊過測量參考點(diǎn)時(shí)速度的大小為，根據(jù)位移一時(shí)間關(guān)系有即當(dāng)時(shí)速度即為參考點(diǎn)的速度，根據(jù)題圖可得截距為0.80m/s，故解得圖像的斜率表示加速度，則有（2）（3）[3][4]木板傾角為53°，小物塊的加速度大小對(duì)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律有當(dāng)傾角為37°時(shí)，有聯(lián)立解得13.短跑是田徑運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)項(xiàng)目，而且在其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練中也占有重要的地位。因此，100米短跑測試成為體育專業(yè)中最基本的一個(gè)測試。某同學(xué)訓(xùn)練時(shí)正常情況下的百米跑成績?yōu)?1s，跑步時(shí)最大速度可以達(dá)到10m/s。在一次測試中，他正常起跑加速、達(dá)到最大速度，可惜一不小心突然摔倒在地，他花了0.7s爬起緊接著再次起跑加速、達(dá)到最大速度，堅(jiān)持完成了測試，但由于受傷，他再次起跑的加速度大小和最大速度都只能達(dá)到正常情況下的80%，結(jié)果他的成績是14.1s。該同學(xué)起跑時(shí)可看作勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后可看作勻速運(yùn)動(dòng)，忽略摔倒時(shí)前進(jìn)的距離。試求：（1）該同學(xué)在正常情況下的起跑加速度；（2）該同學(xué)摔倒處離終點(diǎn)的距離。【答案】（1）5m/s2；（2）56m【解析】【詳解】（1）正常情況下，加速度為a，加速時(shí)間為t，跑完全程有解得加速度為（2）設(shè)摔倒前達(dá)到最大速度后維持最大速度時(shí)間為t′，摔倒前位移為摔倒后重新運(yùn)動(dòng)的位移解得，即離終點(diǎn)56m處摔倒。14.如圖所示，雜技表演“疊羅漢”是四位演員疊在一起且均靜止。為了研究方便假設(shè)四位演員A、B、C、D體型相同。表演時(shí)，B豎直站立在A的肩上，雙手拉著C和D，且雙臂與豎直方向夾角均為；撐開雙手水平撐著C和D。若四個(gè)人的質(zhì)量均為，。求：（1）每位演員的重力；（2）演員B右手臂受到的拉力；（3）演員A右手臂受到的壓力?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，四個(gè)人的質(zhì)量均為，則每位演員的重力為（2）對(duì)演員C進(jìn)行受力分析，受重力、A對(duì)其水平向左的支持力、B對(duì)C斜向上的拉力，如圖所示由平衡條件有，解得由牛頓第三定律可得，演員B右手臂受到的拉力（3）由（2）分析可知，A對(duì)的支持力由牛頓第三定律可得，演員A手臂受到的壓力15.如圖所示，水平傳送帶的左側(cè)軌道平面與傳送帶等高且相接于B點(diǎn)，傳送帶右側(cè)地面上靜置著一質(zhì)量