2022-2023学年天津市南开中学高三上学期统练物理试题（三）

2023届天津市南开中学高三年级统练（3）

物理科目

一、单选题（每小题5分，共40分）

1. 如图所示，三根横截面完全相同的圆木材A、B、C按图示方法放在水平面上，它们均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A. B所受的合力大于A受的合力

B. B、C对A的作用力的合力方向一定竖直向上

C. B与C之间一定存在弹力

D. 如果水平面光滑，它们也能保持图示的平衡

2. 一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示, 若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力，木块仍处于静止，则木块对地面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况是 ( )

A. FN增大，Ff增大

B. FN增大，Ff不变

C. FN不变，Ff增大

D. FN不变，Ff不变

3. 如图所示，OA、OB是两根光滑的金属杆，且AO⊥OB，OA与水平方向呈60°角。小球a、b分别套在OA和OB两根杆上，其质量均为m，某位置系统处于平衡状态，弹簧与金属杆OB呈60°角。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。则以下说法中错误的是（　　）

A. 此时弹簧处于压缩状态，且其压缩量等于

B. 小球a受到OA杆的弹力大小为mg

C. 小球b受到OB杆的弹力大小为mg

D. 向下移动小球b至O点，待系统再次平衡后，弹簧压缩量变为

4. 如图所示，细绳一端固定在A点，跨过与A等高光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q．现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB之间，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB=120°，下列说法正确的是

A. 若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C点位置不变

B. 若只增加P桶的沙子，再次平衡后C点位置不变

C. 若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后C点位置不变

D. 若在两桶内增加相同质量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

5. 如图所示是安装工人移动空调室外机的情境。刚开始，两工人分别在与窗户边缘等高的M、N两点通过1、2两根绳子使空调室外机静止在P点，然后他们缓慢放绳，使空调室外机竖直向下缓慢运动。已知开始时P点到M点的距离小于P点到N点的距离。绳子的质量忽略不计。在空调室外机到达指定位置前的一段时间内关于1、2两绳的拉力，下列说法正确的是（　　）

A. 1绳的拉力一直小于2绳的拉力

B. 1、2两绳的拉力都在减小

C. 1、2两绳拉力的合力小于空调室外机的重力

D. 1、2两绳拉力之比保持不变

6. 如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为。则拉力F（　　）

A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 一直增大

7. 如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是

A. 加速过程中，N=G

B. 加速过程中，人受到的支持力大于人对电梯的压力

C. 匀速过程中，f＝0，N、G都做功

D. 匀速过程中，摩擦力方向水平向右

8. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示（重力加速度为g），则（　　）

A. 施加外力前，弹簧的形变量为

B. 外力施加的瞬间A、B间的弹力大小为M（g-a）

C. A、B 在t1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零

D. 弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

二、多选题（每小题6分，共24分）

9. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态，现用力F沿斜面向上推A，AB仍处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A. 未施加力F时，B受6个力，A受3个力

B. 施加力F后，B受到的弹簧弹力并未发生变化

C. 施加力F后，B受到的弹簧弹力变小

D. 施加力F后，B与墙之间一定存在摩擦力

10. 如图所示，内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为qA的小球固定于圆心的正下方点，带电量为质量为的小球静止于点，∠AOB=30°，由于小球a电量的变化，现发现小球沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于点（未标出），∠AOC=60°．下列说法正确的是

A. 水平面对容器摩擦力为0

B. 容器对小球的弹力始终与小球的重力大小相等

C. 出现上述变化时，小球的电荷量可能减小

D. 出现上述变化时，可能是因为小球的电荷量逐渐增大为

11. 如图所示，水平地面上有一质量为m，倾角为的斜面。斜面上有一质量也为m的物块，若给物块施加一平行斜面向上的推力F（图中未画出），物块恰能沿斜面匀速上滑，若将推力F反向，大小不变，推动物块沿斜面下滑的加速度大小恰等于重力加速度g，斜面一直保持静止，则有（  ）

A. 斜面倾角

B. 推力F大小可能为

C. 推动物块沿斜面匀速上滑过程，地面对斜面的支持力可能等于

D. 推动物块沿斜面加速下滑过程，斜面对地面可能有向右的静摩擦力

12. 如图甲所示，水平地面上有一长平板车M，平板车右端放一物块m，开始时M、m均静止。t＝0时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是（    ）

A. 0~4s内，物块m的加速度一直保持不变

B. 整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为4s

C. 平板车M的长度为12m

D. 物块m相对平板车M的位移为16m

三、实验题（每空2分，共14分）

13. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为_______cm;

②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是______；（填选项前的字母）

A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_____________．

14. 某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。

（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是___________（选填选项前的字母）。

A.实验中要使、长度相同

B.要测量弹簧的原长

C.要测量图甲、乙中弹簧的长度

D.实验中要使结点O的位置始终固定不变

（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中___________（选填“丙”或“丁”）是正确的。

（3）某次实验中测得乙图中，，保持偏角不变，将从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则中弹簧的长度将___________，中弹簧的长度将___________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。

四、解答题（15题10分，16题12分，共22分）

15. 如图，质量为m=1kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B的高度h=0. 2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v0=3m/s，长为L=1m．今将水平力撤去，当滑块滑 到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．g取10m/s2.求：

(1)水平作用力F的大小；（已知sin37°=0.6 cos37°=0.8）

(2)滑块滑到B点的速度v和传送带的动摩擦因数μ；

(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．

16. 一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示。质量为的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t=0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。求：

(1)弹簧的劲度系数；

(2)物块b加速度的大小；

(3)在物块a、b分离前，外力大小随时间变化的关系式。