资源简介

高三物理
测试时间：75分钟　　满分：100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具，流传甚广。如图所示，“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候，双手一搓竹柄，然后双手松开，“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空，过一会落下来。松手后，在“竹蜻蜓”上升的过程中，关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力，下列说法正确的是 (　　)
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
2.从某建筑物顶部自由下落的物体在落地前的1 s内下落的高度为建筑物高的，则建筑物的高度为(g取10 m/s2，不计空气阻力) (　　)
A.20 m B.25 m
C.45 m D.60 m
3.如图所示，某缆车沿着坡度为37°的山坡以加速度a上行，缆车中放有一个斜面，运动过程中斜面与山坡表面平行，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止。已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则 (　　)
A.小物块受到的重力大于mg
B.小物块受到的重力小于mg
C.小物块受到的静摩擦力大小为0.6mg+ma
D.小物块受到的静摩擦力大小为ma
4.如图所示，在粗糙水平地面上有两个质量分别为2m、m的木块1、2，两木块中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接，两木块与地面之间的动摩擦因数均为μ。现用一水平力F向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离为(重力加速度为g) (　　)
A.l+
B.l+
C.l+
D.l+
5.某汽车沿平直公路做直线运动，从汽车开始刹车时开始计时，其位移随时间变化的关系为x=12t-0.1t2 (x、t的单位均为国际制单位中的单位)。下列说法正确的是 (　　)
A.该汽车的加速度大小为0.1 m/s2
B.该汽车从开始刹车到停止所用的时间为60 s
C.该汽车刹车瞬间的初速度大小为24 m/s
D.该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为180 m
6.如图所示，A、B两物体用轻绳连接后放在倾角α=37°的斜面上。若A、B两物体的质量分别为1 kg和2 kg，两物体与斜面间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则在两物体下滑过程中 (　　)
A.两物体的加速度a=6 m/s2
B.两物体的加速度a>6 m/s2
C.轻绳的弹力FT=2 N
D.轻绳的弹力FT=0
7.2023年4月14日，“科学号”海洋科考船在圆满完成今年首个科考航次任务后在三亚口岸入境。潜水器完成作业后上浮，上浮过程的初期可看成做匀加速直线运动，潜水器相继经过两段距离均为6 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则其加速度大小是 (　　)
A.0.3 m/s2 B.0.5 m/s2
C.0.8 m/s2 D.1.2 m/s2
二、 多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.一物体受三个共点力的作用，其中两个力的大小分别为4 N、7 N，要使物体处于平衡状态，第三个力的大小可能为 (　　)
A.2 N B.5 N
C.8 N D.12 N
9.2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。假设返回舱从太空飞向地球的v-t图像如图所示，图中ab是过a点的切线，根据这些信息可以判断 (　　)
A.返回舱的速度v=200 m/s时，加速度约为零
B.返回舱的速度v=200 m/s时，加速度为-20 m/s2
C.返回舱落地前一直做加速度减小的减速运动
D.返回舱落地前先做加速度减小的减速运动后做匀速运动
10.如图所示，带有固定挡板P和定滑轮的木板垫高后与水平面的夹角θ=37°，质量为2m的物块A与挡板P之间有一轻质弹簧(弹簧与P、A不连接)，细线跨过定滑轮后连接着质量为m的物块B，另一端连接着轻质挂钩(滑轮左侧的细线与木板平行、滑轮右侧的细线竖直)，A、B处于静止状态。现将钩码C挂于挂钩上，由静止释放后，发现C的速度最大时，A、B恰好分离。已知木板足够长，所有摩擦不计，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度为g。下列说法正确的是 (　　)
A.C的质量为0.6m
B.C轻挂于挂钩的瞬间，A、B间的挤压力变为原来的一半
C.细线弹力的最大值为0.6mg
D.只要C的质量足够大，就可以在C挂上去的瞬间A、B分离
三、实验探究题：本题共2小题，共16分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。
11.(7分)某同学在研究小球的自由落体运动时，用频闪照相机连续记录下小球的位置如图所示。已知频闪照相机的闪光周期为0.05 s，测得x1=5.66 cm、x3=15.40 cm，通过上述数据计算可得小球运动的加速度为　　　　m/s2，不考虑实验误差，图中x2=　　　　 cm。
12.(9分)某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及其质量m的关系”实验，实验装置的简图如图甲。
(1)某次实验得到的纸带如图乙，相邻两计数点间还有4个点没有标出，其中s1=7.06 cm、s2=7.68 cm、s3=8.30 cm、s4=8.92 cm，已知交流电源的频率为50 Hz，则小车运动的加速度大小是　　　m/s2。(结果保留2位有效数字)
(2)保持槽码的质量不变，改变小车的质量m，分别得到小车的加速度a与质量m及对应的，数据如表所示。请在图丙中画出小车的a-图线，并依据图线求出小车的加速度a与其质量的倒数之间的关系式是　　　　。
小车加 速度a/(m·s-2) 小车质量m/kg /kg-1
1 1.9 0.25 4.0
2 1.72 0.29 3.45
3 1.49 0.33 3.03
4 1.25 0.40 2.50
5 1.00 0.50 2.00
6 0.75 0.71 1.41
7 0.50 1.00 1.00
8 0.30 1.67 0.60
(3)保持小车的质量不变，改变槽码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线，如图丁所示。该图线不通过原点，主要原因是　　　　　　　　　。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。
13.(8分)如图所示，一个磁性黑板擦吸附在竖直黑板上，黑板擦处于静止状态。已知黑板擦的质量为0.2 kg，黑板擦与黑板之间的相互吸引力是10 N，两者间的动摩擦因数μ=0.3，重力加速度g取10 m/s2，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。
(1)求黑板对黑板擦的摩擦力的大小和方向。
(2)若对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1.2 N的恒力F，求此时黑板擦所受摩擦力的大小与方向。
14.(14分)如图所示，水平光滑轻杆上套有一个小球，小球左侧连有一根轻质弹簧，小球右侧连有一段轻绳，轻绳与竖直方向的夹角为53°。已知小球的重力为20 N，轻绳的拉力为20 N，弹簧的劲度系数为200 N/m，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：
(1)弹簧的伸长量。
(2)小球对轻杆的作用力大小。
15.(16分)某同学自制了一个加速度计，其构造如图所示：一根轻杆的下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，轻杆可在竖直平面内左右摆动，将白硬纸放在轻杆摆动的平面上，并刻上刻度，由此可以直接读出加速度的大小和方向。使用时，加速度计的右端朝汽车前进的方向，硬纸上的刻度线b在经过O点的竖直线上。在汽车前进时，若轻杆稳定地指在c处(刻度线c和O点的连线与Ob间的夹角为30°)，重力加速度g取9.8 m/s2。
(1)在b处应标的加速度数值是多少
(2)在c处应标的加速度数值是多少
(3)在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处(刻度线d和O点的连线与Ob间的夹角为45°)，则0.5 s内汽车速度变化了多少
参考答案
1.C　解析：“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对作用力与反作用力，不是平衡力，根据牛顿第三定律可知，“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等，二者方向相反，故C项正确。
2.C　解析：设物体下落的总时间是t，建筑物总高为h，对物体下落的全程，有h=gt2，对物体自建筑物顶部下落h的过程，有h=g(t-1)2，联立解得t=3 s，h=45 m，故C项正确。
3.C　解析：以小物块为研究对象，其受重力mg、斜面的支持力N和静摩擦力f，根据牛顿第二定律得f-mgsin 37°=ma，解得f=0.6mg+ma，C项正确、D项错误；小物块受到的重力与其运动状态无关，故A、B项错误。
4.A　解析：以木块1为研究对象，当两木块一起匀速运动时，弹簧对木块1的拉力与木块1受到的滑动摩擦力平衡，即k(x-l)=2μmg，解得x=l+，故A项正确。
5.B　解析：根据x=v0t+at2=12t-0.1 t2，可知汽车刹车时的初速度v0=12 m/s，加速度a=-0.2 m/s2，故A、C项错误；汽车从开始刹车到停止所用的时间t== s=60 s，故B项正确；汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程x=v0t+at2=12×60 m-×0.2×602 m=360 m，故D项错误。
6.D　解析：对A、B组成的系统运用牛顿第二定律，有(mA+mB)gsin α-μ(mA+mB)gcos α=(mA+mB)a，解得a=2 m/s2<6 m/s2，A、B项错误；对A进行隔离，根据牛顿第二定律，有mAgsin α-μmAgcos α-FT=mAa，解得FT=0，C项错误、D项正确。
7.B　解析：根据匀变速直接运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知，v1==1.5 m/s，v2==3 m/s，根据加速度的定义式可知a===0.5 m/s2，故B项正确。
8.BC　解析：4 N与7 N的合力最大为11 N，最小为3 N，要使物体处于平衡状态，第三个力的大小应该满足3 N≤F3≤11 N，故B、C项正确。
9.BD　解析：返回舱的速度v=200 m/s时，加速度等于图线ab的斜率k，即a= m/s2=-20 m/s2，A项错误、B项正确；返回舱落地前先做加速度减小的减速运动后做匀速运动，C项错误、D项正确。
10.AC　解析：C的速度最大时，加速度为0，此时aB=aC=0，对C进行受力分析，可知细线的拉力F1=mCg；对B进行受力分析，可知F1=mgsin θ，联立解得mC=0.6m，故A项正确。未挂C时，A、B静止，以A、B组成的整体为研究对象，由平衡方程可知F弹=3mgsin 37°=1.8mg，弹簧弹力方向沿斜面向上，隔离A，由受力平衡可知F弹=FBA+2mgsin 37°，解得FBA=0.6mg；挂上C时，对C，由牛顿第二定律，有0.6mg-F拉=0.6ma，对A、B组成的整体，由牛顿第二定律，有F拉+F弹-3mgsin 37°=3ma，联立两式解得a=g，隔离A，由牛顿第二定律，有F弹-FBA'-2mgsin 37°=2ma，将加速度a=g 代入上式，解得FBA'=mg，故B项错误。由A选项分析可知，细线的最大拉力F'=mCg=0.6mg，故C项正确。弹簧弹力不能突变，所以即使C的质量足够大，也不可能在C挂上去的瞬间A、B就分离，故D项错误。
11.9.74　10.53
解析：由x3-x1=4at2，得a=，代入数据解得a=9.74 m/s2，由x2-x1=2at2，解得x2=10.53 cm。
12.(1)0.62
(2)见解析图　a=
(3)平衡摩擦过度
解析：(1)利用逐差法可得s4+s3-s2-s1=4aT2，解得a== m/s2=0.62 m/s2。
(2)根据题目提供的小车的加速度a与质量m对应的倒数的有关数据，可在坐标系中描出8个对应点，用一条直线连接各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧，得到的a-图线如图所示，由图可得a=。
(3)由题图丁可知，当拉力F为零时，加速度a并不为零，说明平衡摩擦过度了。
13.解：(1)黑板擦处于静止状态，受力平衡，竖直方向有f=mg=0.2×10 N=2 N
方向竖直向上。　
(2)黑板擦与黑板间的最大静摩擦力fm=μN=0.3×10 N=3 N
若对黑板擦施加一个竖直向下、大小为1.2 N的恒力F，则竖直方向上重力和恒力的合力大小F合=mg+F=0.2×10 N+1.2 N=3.2 N>fm
黑板擦所受摩擦力为滑动摩擦力，大小f'=fm=3 N，方向竖直向上。
14.解：(1)对小球进行受力分析，如图所示
由小球水平方向上受力平衡知Tx=Tsin 53°=F
对弹簧，由胡克定律得F=kx
解得x=8 cm。
(2)由小球竖直方向上受力平衡知Ty+FN=G
其中Ty=Tcos 53°
解得FN=8 N
由牛顿第三定律可得，小球对轻杆的作用力大小为8 N。
15.解：(1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，汽车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为0。
(2)建立直角坐标系，并将轻杆对小球的拉力正交分解，如图所示
则沿水平方向，有Fsin θ=ma1
竖直方向有Fcos θ-mg=0
联立解得小球的加速度a1≈5.66 m/s2，方向水平向右
即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2。
(3)若轻杆与Od重合，同理可得mgtan 45°=ma2
解得a2=gtan 45°=9.8 m/s2，方向水平向左
由于汽车的加速度方向与速度方向相反，故在0.5 s内，汽车的速度应减小，减小量Δv=a2Δt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s。

展开更多......

收起↑