2023届湖北省应城市第一高级中学高三上学期8月热身考试物理试卷

应城一中高三年级8月热身考试

物理试题

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 在力学中，三个基本单位分别是：力的单位牛（N），长度单位米（m），时间单位秒（s）

B. 现有一个物体受到n个力作用而处于平衡状态，撤去其中一个大小为F的力后，该物体合力大小一定为F

C. 有一物体受到三个彼此不在一条直线上的力作用，其大小分别为1N，2N，3N，则该物体的合力一定可以等于零

D. 伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来

2. 某物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，通过相邻两点的时间间隔均为2s，已知，，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体的加速度大小为4m/s2 B. 物体在BC段的平均速度大小为10m/s

C. 物体通过A点的速度大小为6m/s D. 物体通过C点的速度大小为16m/s

3. 2020年11月10日8时12分，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐低，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在t(t<t0)时刻距离海平面的深度为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则B盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g，则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为（   ）

A.  B.

C a = 0.5g D. a = 0.4g

5. 如图所示，在斜面顶端A以速度v水平抛出一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2落地完成平抛运动．不计空气阻力，则（  ）

A. t2>2t1 B. t2=2t1 C. t2<2t1 D. 落在B点

6. 如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间不可能是（　　）

A. ＋ B.

C.  D.

7. 如图所示，竖直杆光滑，水平杆粗糙，质量均为m的两个小球穿在两杆上，并通过轻弹簧相连，在图示位置连线与竖直方向成角时恰好平衡，现在让系统绕杆所在竖直线为轴以从零开始逐渐增大的角速度转动，下列说法正确的是（　　）

A. 小球A与杆的弹力随的增大而增大

B. 弹簧的长度随的增大而增长

C. 小球A与杆的摩擦力随的增大而增大

D. 开始的一段时间内，B小球与杆的弹力随的增大而可能不变

8. 坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场所得到广泛应用。考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶梯时，通过传感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一名乘客踏上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A. 无论加速还是匀速，乘客均受到沿着扶梯向上的静摩擦力

B. 在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上

C. 在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用

D. 在提速阶段乘客受到扶梯的作用力斜向上，而在高速匀速运动时所受扶梯的作用力则竖直向上

9. “IYPT2020”有一道题——“下落的塔”：相同的物体彼此堆叠，形成独立的塔，通过施加突然的水平力来卸下底部物体，以使塔架的其余部分下降到地面上，并且塔架保持直立，如下图所示，忽略一切阻力影响，在塔直立下落的过程中，则最上面物体（　　）

A. 只受重力作用 B. 受到支持力作用 C. 受到摩擦力作用 D. 处于失重状态

10. 弹簧的一端固定在墙上，另一端系一质量为m的木块，弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点，如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放，木块在粗糙水平面上先向左运动，然后又向右运动，往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内，且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为v0，则（   ）

A. 木块第一次向左运动经过O点时速率最大

B. 木块第一次向左运动到达O点前的某一位置时速率最大

C. 整个运动过程中木块速率为v0的时刻只有一个

D. 整个运动过程中木块速率为v0时刻只有两个

11. 如图所示，A、B质量均为m，叠放在轻质弹簧上（弹簧上端与B不连接，弹簧下端固定于地面上）保持静止，现对A施加一竖直向下、大小为F（）的力，将弹簧再压缩一段距离（弹簧始终处于弹性限度内）而处于静止状态，若突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为，则关于的说法正确的是（重力加速度为g）（　　）

A. 刚撤去外力F时，

B. 弹簧弹力等于F时，

C. 两物体A、B的速度最大时，

D. 不可能等于0

二、非选择题：本题共5小题。共56分。

12. 某同学为探究气球在空气中运动时所受空气阻力的大小跟速率的定量关系，所使用的器材如下：铁架台、钩码、弹簧测力计、细绳、气球、毫米刻度尺、具有连拍功能的手机，其实验步骤如下：

A.测出气球及钩码的总重力；

B．吹好气球，用细绳将气球扎紧，另一端系上钩码；

C．将刻度尺竖直固定在铁架台上，将气球（含钩码）从较高位置释放，使其经过刻度尺附近时能匀速下落；

D．使用手机连拍功能，拍摄气球匀速运动时的多张照片；

E．改变所悬挂的钩码质量，重复以上步骤；

F.记录并处理数据

请回答以下问题：

(1)某次拍摄的两张照片如图甲、乙，可以从中计算出气球下落的位移。图乙中所示位置的读数为___；

(2)记录每次实验中气球（含钩码）重力和相邻两次拍摄时间内气球下落的位移，如下表所示，已知相邻两次拍摄的时间间隔为，根据表格数据可以计算出每组实验中气球所受阻力和其匀速运动时的速率。图丙中已描出了部分数据，请补描第三组的实验数据并绘制出关系图像。（    ）

(3)根据所绘制的图像，可以得到的实验结论为：__________________。

13. 某实验小组利用图甲装置“探究加速度与力、质量的关系”，操作步骤如下：

ⅰ．挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

ⅱ．取下托盘和砝码，测出其总质量为，让小车沿木板下滑，测出加速度；

ⅲ．改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图探究加速度和的关系

（1）实验获得如图乙所示的纸带，其上取0、1、2、3、4、5、6、7八个计数点，相邻两计数点间均有四个点未画出，实验所用交变电源的频率为，则在打计数点“3”点时小车的速度大小______，小车的加速度______。（结果均保留两位有效数字）

（2）若小组实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的图像最接近下图中______。

A．　　B．　 　C．

14. 车辆在行驶中强行超车存在安全隐患，如下图所示送货途中的货车在一平直路面上匀速行驶，货车正后方的甲车以6m/s的速度匀速行驶。当甲车与货车相距60m时，甲车司机开始加速要从货车左侧超车，加速度大小为1.5m/s2，同时货车的位移随时间的变化关系是x=10t-0.25t2（m），货车停车后立即卸货，不计车辆变道的时间及车辆的大小。求：

（1）甲车完成超车（即相遇）需多长时间，以及甲车刚完成超车时的速度大小；

（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距290m。乙车速度为15m/s，甲车超车的全过程，乙车速度保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车；

15. 如图1所示，质量为M的木楔倾角为，并固定在在水平面上，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。现用与木楔斜面成角的力F拉木块，木块匀速上升。求：

（1）当为多大时，拉力F有最小值，并求此最小值；

（2）若取消对木楔固定，且不考虑各接触面的摩擦力，将外力改为水平方向，如图2所示，在水平外力作用下，木块与木楔相对静止一起做匀加速直线运动，求外力及加速度的大小

（3）若取消对木楔的固定，且不考虑各接触面的摩擦力，将外力改为作用在木楔的水平外力，如图3所示，当木块做自由落体运动时，求水平向右外力的最小值。

16. 如下图，质量为2.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.6．铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上．木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.3．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2．求：

（1）木块对铁箱的压力；

（2）水平拉力F的大小；

（3）减小拉力F，进过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，当箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经过1s时间，木块从铁箱左侧到达右侧，求铁箱的长度是多少？（结果保留一位小数）

参考答案

1-5 DBBBC  6-7 BD  8.AD  9.AD  10.BD  11.BCD 

12.【答案】    ①.     ②.     ③. 在误差允许的范围内，此气球受到空气阻力跟速率成正比

13.【答案】    ①. 0.99    ②. 2.0（    ③. A

14.【答案】（1）10s，21m/s；（2）甲车能安全超车

详解】（1）根据

可知货车的初速度大小为

加速度大小为

则货车的刹车时间为，逆向思维

根据匀变速直线运动规律可得甲车位移随时间的变化关系是

甲车与货车相遇时满足

解得

因此甲车完成超车需要10s。

甲车刚完成超车时的速度大小

（2）在甲车超车过程中甲车行驶的距离为

乙车行驶的距离为

则

所以甲车能安全超车。

15.【答案】（1）α = θ时，Fmin = mgsin2θ；（2）F1 = ，a1 = ；（3）

【详解】（1）木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有

mgsinθ = μmgcosθ

即

μ = tanθ

木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动，有

Fcosα = mgsinθ + f，Fsinα + FN = mgcosθ，f = μFN

整理有

F =

则当α = θ时，F有最小值，则

Fmin = mgsin2θ

（2）根据题意对整体做受力分析如下图所示

根据受力分析则有

F1 = (m + M)ga1

根据题意对木块做受力分析如下图所示

根据受力分析则有

FNcosθ = mg，F1 - FNsinθ = ma1

整理有

F1 = ，a1 =

（3由题知物块做自由落体运动，可画出如下图示

即当物块单位时间内下落h时，木楔至少应向右运动x，则有

tanθ = =

由于木块做自由落体运动，则木块对木楔的作用力为零，且不考虑各接触面的摩擦力，对木楔列出牛顿第二定律有

F2min = Ma2

整理有

F2min =

16.【答案】（1）N     （2）118N      （3）1.7米

【详解】（1）对木块，竖直方向：

且

，

解得

（2）对木块：在水平方向：FN=ma

∴

对铁箱和木块整体：

F-μ1（M+m）g=（M+m）a

故水平拉力

F=（M+m）（a+μ1g）=118N

（3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s，因μ1＞μ2，以后木块相对箱滑动．
木块加速度

a2=μ2g=3m/s2

又木箱加速度：

铁箱减速时间为t0=v/a1=0.9s<1s，故木块到达箱右端时，箱已经停止．
则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长．
即有：

L=（vt-a2t2）-

带入数据解得：L=1.7m

答：长度为1.7m．