河北省衡水中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期一調(diào)考試物理試題（解析版）

第1頁/共1頁2023-2024學(xué)年度上學(xué)期高三年級一調(diào)考試物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。共8頁，總分100分，考試時間75分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共44分）一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.質(zhì)量為m人站在電梯內(nèi)，電梯從1樓上升到40樓，此過程中電梯速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.時間內(nèi)電梯對人的支持力小于mgB.時間內(nèi)人處于超重狀態(tài)C.時間內(nèi)人處于超重狀態(tài)D.時間內(nèi)電梯對人的支持力不斷增大【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，時間內(nèi)電梯向上加速運(yùn)動，具有向上的加速度，電梯里的人處于超重狀態(tài)，電梯對人的支持力大于mg，A錯誤；B．由圖可知，時間內(nèi)電梯做勻速運(yùn)動，電梯里的人處于平衡狀態(tài)，B錯誤；C．由圖可知，時間內(nèi)電梯向上做減速運(yùn)動，具有向下的加速度，電梯里的人處于失重狀態(tài)，C錯誤；D．圖像的斜率絕對值表示加速度大小，由圖可知，時間內(nèi)加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律有解得所以電梯對人的支持力不斷增大，D正確。故選D。2.如圖所示，兩個完全相同質(zhì)量均為m的橡皮擦a、b（均可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a與豎直轉(zhuǎn)軸（圖中點未畫出）的距離為l，b與豎直轉(zhuǎn)軸的距離為1.5l，橡皮擦與圓盤的最大靜摩擦力為橡皮擦所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法中正確的是（）A.a、b所受摩擦力大小始終相等B.a一定比b先開始滑動C.是b開始滑動的臨界角速度D.當(dāng)時，a所受摩擦力的大小為kmg【答案】C【解析】【詳解】A．橡皮擦產(chǎn)生相對滑動前，角速度相等，由靜摩擦力提供向心力，則有由于b的軌道半徑大，所以產(chǎn)生相對滑動前b的靜摩擦力大，A錯誤；B．兩個橡皮擦的最大靜摩擦力相等，橡皮擦隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，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因質(zhì)量m和角速度相等，則有靜摩擦力與軌道半徑r成正比，所以b受的靜摩擦力大于a受的靜摩擦力，當(dāng)圓盤的角速度增大時，b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以b一定比a先開始滑動，B錯誤；C．對橡皮擦b，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，橡皮擦將要開始滑動，則有解得b開始滑動的臨界角速度C正確；D．對橡皮擦a，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時，橡皮擦將要開始滑動，則有解得因為即當(dāng)角速度時，橡皮擦a沒有達(dá)到開始滑動的臨界角速度，所以橡皮擦a所受到的靜摩擦力小于最大靜摩擦力kmg，D錯誤。故選C3.洪水無情人有情，每一次重大搶險救災(zāi)，都有子弟兵的身影。如圖所示，水流速度大小恒為v，A處的下游C處有個半徑為r的漩渦，其與河岸相切于B點，AB兩點距離為。若消防武警駕駛沖鋒舟把被困群眾從A處沿直線避開漩渦送到對岸，沖鋒舟相對河岸的速度最小值為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】速度最小且避開漩渦沿直線運(yùn)動到對岸時和速度方向恰好與漩渦垂直，如圖所示由于水流速不變，合速度與漩渦相切，沖鋒舟相對河岸速度為船速末端矢量到合速度上任一點的連線?？芍?dāng)沖鋒舟相對河岸與合速度垂直時速度最小。聯(lián)立解之得故選D。4.如圖所示，有兩條位于同一豎直平面內(nèi)的水平軌道，軌道上有兩個物體A和B，它們通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以速率vA＝8m/s勻速運(yùn)動，在繩與軌道成30°角時，物體B的速度大小vB為（）A.4m/s B.m/sC.16m/s D.m/s【答案】B【解析】【分析】【詳解】物體B的速度大小vB為解得所以B正確；ACD錯誤；故選B。5.如圖所示，一質(zhì)量為M的人站在臺秤上，一根長為R的懸線一端系一個質(zhì)量為m的小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，且小球恰好能通過圓軌道最高點，則下列說法正確的是（）A.小球運(yùn)動到最高點時，小球的速度為零B.當(dāng)小球運(yùn)動到a點時，人受到臺秤給其向左的靜摩擦力C.小球在a、b、c三個位置時，臺秤的示數(shù)相同D.小球從最高點運(yùn)動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)【答案】C【解析】【詳解】A．小球恰好能通過圓軌道最高點，由得選項A錯誤；B．當(dāng)小球運(yùn)動到a點時，細(xì)繩對人的拉力向左，則人受到臺秤給其向右的靜摩擦力，選項B錯誤；C．小球在a、b、c三個位置，豎直方向的加速度均為g，小球均處于完全失重狀態(tài)，臺秤的示數(shù)相同，故C正確；D．小球運(yùn)動到最高點時，細(xì)線中拉力為零，臺秤的示數(shù)為Mg；當(dāng)小球處于如圖所示狀態(tài)時，

設(shè)其速度為v1，由牛頓第二定律有由最高點到該位置，由機(jī)械能守恒定律解得懸線拉力為T=3mg（1-cosθ）其分力為Ty=Tcosθ=3mgcosθ-3mgcos2θ當(dāng)cosθ=0.5，即θ=60°時，臺秤的最小示數(shù)為Fmin=Mg-Ty=Mg-0.75mg到達(dá)最低點時即θ=180°時，臺稱讀數(shù)最大為Fmax=Mg-Ty=Mg+6mg即小球從最高點運(yùn)動到最低點的過程中臺秤的示數(shù)先減小后增大；人沒有運(yùn)動，不會有超重失重狀態(tài)，故D錯誤。

故選C。6.城市中許多停車場出入口都設(shè)立了智能道閘，有車輛出入時能實現(xiàn)自動抬桿，其簡化模型如圖所示。初始時閘門OMN處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)有車輛靠近時，M點即繞O點做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動過程中M、N始終保持在同一高度，OM段和MN段的桿長相同，勻速率抬桿的過程中，下列說法正確的是（）A.M點的加速度不變 B.N點在豎直方向做勻速運(yùn)動C.M、N點的加速度相等 D.M、N點的速度大小不相等【答案】C【解析】【詳解】A．M繞O做勻速圓周運(yùn)動，M點加速度大小不變，方向變化指向圓心，A錯；BCD．M、N始終保持水平，所以N在復(fù)制M的運(yùn)動軌跡（即繞M的初始位置做勻速率圓周運(yùn)動，作圖可驗證），所以N的加速度大小和M相等，方向也始終和M的加速度方向共線，C正確，BD錯誤；故選C二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速度順時針轉(zhuǎn)動，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初速度釋放，工件向右運(yùn)動受到的摩擦力F隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，、為已知量，則下列說法錯誤的是（工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)處處相等）（）A.工件在傳送帶上先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動B.工件向右運(yùn)動后與彈簧分離C.彈簧的勁度系數(shù)為D.整個運(yùn)動過程中摩擦力對工件做功為【答案】AD【解析】【詳解】A．從圖乙可知，摩擦力在處方向發(fā)生變化，在區(qū)間工件的摩擦力大小發(fā)生變化，說明工件與傳送帶相對靜止，故工件先做加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動，A錯誤；B．在區(qū)間摩擦力大小等于彈簧彈力大小，位置摩擦力為零，所以彈力為零，所以工件運(yùn)動后與彈簧分離，B正確；C．由胡克定律得解得彈簧的勁度系數(shù)C正確；D．摩擦力對工件先做正功后做負(fù)功，圖乙圖像與x軸圍成面積在數(shù)值上等于摩擦力對工件做的功，即D錯誤。本題選錯誤的，故選AD。8.如圖所示，用力F拉A、B、C三個物體在光滑水平面上運(yùn)動，現(xiàn)在中間的B物體上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運(yùn)動，且原拉力F不變，那么加上物體以后，兩段繩的拉力Ta和Tb的變化情況是（）A.Ta增大 B.Tb增大 C.Ta減小 D.Tb減小【答案】AD【解析】【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，整體質(zhì)量為M，整體的加速度對最左邊的物體分析對最右邊的物體分析，有解得在中間物體上加上一個小物體，則整體的加速度a減小，因為m、m′不變，所以Tb減小，Ta增大。故選AD。9.某興趣小組在平直公路上研究車輛的運(yùn)動規(guī)律，根據(jù)做直線運(yùn)動的車輛的運(yùn)動情況描繪圖像，如圖所示。請你根據(jù)圖像判定以下說法正確的是（）A.機(jī)動車的加速度越來越小B.機(jī)動車的位移與時間的函數(shù)關(guān)系C.機(jī)動車的加速度大小為D.機(jī)動車在前3s內(nèi)的位移是25m【答案】CD【解析】【詳解】B．根據(jù)題意，由圖像可得整理可得B錯誤；AC．由B分析，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動位移公式解得，則汽車做初速度為20m/s、加速度大小為的勻減速運(yùn)動，A錯誤，C正確C．由速度公式可得，汽車減速停止的時間為則動車在前3s內(nèi)的位移即為的位移，是D正確。故選CD。10.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)）后靜止釋放A、B，同時給物體B施加水平向右的力F使之做勻加速直線運(yùn)動，F(xiàn)與作用時間t的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.A、B分離時，彈簧剛好為原長狀態(tài)B.A、B分離時，B的加速度為2m/s2C.A、B分離時，A的速度為0.4m/sD.開始有F作用時，彈簧的壓縮量為4cm【答案】BC【解析】【詳解】A．物體A、B分離時，B只受拉力F作用，加速度大于零，此時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)，選項A錯誤；B．物體A、B分離后，B的加速度不變，拉力F不變，由圖乙可知，此時拉力F為2N，則B的加速度為選項B正確；C．由圖乙可知0.2s物體A、B分離，分離時A、B的速度相同，均為v=at=0.4m/s選項C正確；D．t=0時，對A、B整體由牛頓第二定律得，彈簧彈力為kx1=2ma運(yùn)動0.2s后，彈簧壓縮量為此時彈簧彈力為kx2=ma聯(lián)立解得x1=0.08m=8cm選項D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共56分）三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，某同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測則細(xì)線中的拉力。（）（1）實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動的加速度大小是_______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）由實驗得到小車的加速度與力傳感器示數(shù)的關(guān)系如圖丙所示，則小車與軌道的滑動摩擦力______N。

（3）該同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為______?！敬鸢浮竣?2.40②.1.0③.5.0【解析】【詳解】（1）[1]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可知相鄰兩計數(shù)點時間間隔為根據(jù)逐差法可得小車運(yùn)動的加速度大小為（2）[2]以小車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得由圖丙可知，當(dāng)時，有（3）[3]以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得由于相同時間內(nèi)砂桶通過的位移總是小車通過位移的兩倍，可知砂桶的加速度是小車加速度的兩倍，以砂桶和砂子為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得可知隨著的增大，小車的加速度最后會趨近于12.小明學(xué)完平拋運(yùn)動后，嘗試?yán)闷綊佭\(yùn)動的知識測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)寫紙、支架等材料。實驗時，先將白紙和復(fù)寫紙固定在墻上，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，彈丸通過碰撞復(fù)寫紙，在白紙上留下落點位置。隨后將彈射器沿垂直于墻面方向遠(yuǎn)離墻壁移動，每次移動的距離為0.2m。通過幾次重復(fù)實驗，挑了一張有4個連續(xù)落點痕跡的白紙，如圖乙所示。已知重力加速度。（1）下列實驗步驟必要的是______。A.在安裝時，必須確保彈射器水平放置B.為了減小實驗誤差，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.第一次實驗時，需要測量彈射器開口到墻壁的距離（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開彈射器的速度大小為______m/s，彈丸打到C點時的速度大小為______m/s。（所有計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.ABC②.2.0③.2.8【解析】【詳解】（1）[1]A．要保證每次鋼珠都做平拋運(yùn)動，則必須確保彈射器水平放置，故A符合題意；B．為了減小實驗誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸，故B符合題意；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，故C符合題意；D．第一次實驗時，不需要測量彈射器開口到墻壁的距離，故D不符合題意。故選ABC。（2）[2]由豎直方向上是自由落體運(yùn)動，則解得點跡間的時間間隔為彈丸離開彈射器的速度大小為[3]鋼珠剛要打到C點時的豎直方向速度分量大小為彈丸打到C點時的速度大小為13.如圖所示，傳送帶左右兩端距離，沿逆時針方向以恒定速率v轉(zhuǎn)動。傳送帶的上表面距水平地面的高度，質(zhì)量為的物塊B以初速度從光滑水平面的O點斜向上拋出，O點距傳送帶右端的水平距離為，恰好無碰撞地滑上水平傳送帶。物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物塊B可視為質(zhì)點，取。（1）求物塊B拋出時初速度的大小。（2）若傳送帶的速率，求物塊B在傳送帶上運(yùn)動的時間t。【答案】（1）5m/s；（2）2s【解析】【詳解】（1）物塊B做斜拋運(yùn)動，設(shè)與水平方向的夾角為，由運(yùn)動的合成與分解規(guī)律得解得（2）物塊B在傳送帶上運(yùn)動，由牛頓第二定律得由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得解得又有解得之后物塊隨傳送帶做勻速直線運(yùn)動，有解得物塊B在傳送帶上運(yùn)動的時間為解得14.現(xiàn)有一根長L=0.4m的剛性輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），將小球提至O點正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力，如圖所示。不計空氣阻力，（g=10m/s2，）。則：(1)為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，在A點至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？(2)在小球以速度v1=4m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？(3)小球以速度v2=1m/s水平拋出，試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間?！敬鸢浮?1)2m/s；(2)30N；(3)0.34s【解析】【詳解】(1)要使小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運(yùn)動，在最高點時重力恰好提供的向心力則有代入數(shù)據(jù)解得(2)因為，所以繩中有張力，根據(jù)牛