江苏省盐城市建湖高级中学2023-2024学年高三物理上学期学情检测（一）试题（Word版附解析）

2024届高三年级学情检测（一）

物理试卷

命题人：        审题人：

总分：100分      时间：75分钟

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 奥运会跳水比赛是我国的传统优势项目。在某次 10m跳台跳水训练中，若只研究运动员从最高点到水面的竖直下落过程，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 为了研究运动员的技术动作，可将运动员视为质点

B. 运动员感觉水面在加速上升

C. 运动员速度变化越来越快

D. 位移就是路程

【答案】B

【解析】

【详解】A．研究运动员的技术动作，不可将正在比赛的运动员视为质点，否则无法分辨他的动作和造型了。故A错误；

B．根据运动的相对性，运动员加速下落，他感觉水面在加速上升。故B正确；

C．运动员在下落过程中，只受重力，加速度为重力加速度，保持不变，所以运动员速度变化快慢不变，故C错误；

D．运动员做单向直线运动时，其通过的路程等于位移的大小，故D错误。

故选B。

2. 板跳水是我国的奥运强项，从运动员离开跳板开始计时，其图像如下图所示，图中仅段为直线，不计空气阻力，则由图可知（    ）

A. 段运动员做加速运动 B. 段运动员始终处于失重状态

C. 时刻运动员刚好接触到水面 D. 段运动员的加速度逐渐增大

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可以看出，t=0s时刻速度为负，t1时刻速度为零，0～t1段加速度方向与速度方向相反，因此0～t1段运动员向上做匀减速运动，故A错误；

B．段为直线，加速度不变，只受重力作用，处于完全失重状态，故B正确；

C．根据题意，在0～t2段运动员的加速度不变，t2时刻加速度开始减小，说明运动员除受到重力外还受到水的阻力作用，根据牛顿第二定律，运动员的加速度减小，因此t2时刻运动员刚好接触水面，故C错误；

D．v-t图像斜率表示加速度，根据v-t图像可知，t3～t4段图线切线的斜率先增大后减小，因此运动员的加速度先增大后减小，故D错误。

故选B。

3. 在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，根据实验数据得到a，b两根弹簧的F－x图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. a的原长比b的长

B. a的劲度系数比b的大

C. 弹性限度内施加同样大的力，a的形变量比b的大

D. 弹性限度内，两弹簧的弹力都与弹簧的长度成正比

【答案】C

【解析】

【详解】A．因为图像的横截距代表弹簧原长，由图可知，a的原长比b的短，A错误；

B．图像的斜率表示弹簧的劲度系数的大小，a的斜率比b的斜率小，所以a的劲度系数比b的劲度系数小，B 错误；

C．根据

弹性限度内施加同样大的力，a的劲度系数比b的劲度系数小，则a的形变量比b的大，C正确；

D．弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量（伸长量或压缩量）成正比，弹力与弹簧的长度不成正比，D错误。

故选C。

4. 我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的，“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁或玻璃上自由移动。如图所示，假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀速“爬行”到右上方B点，在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀速“爬行”到右上方B点，“蜘蛛侠”处于平衡状态，故在竖直面内受力平衡。

故选B。

5. 如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设圆的半径为，半圆的半径为，则可知轨道长度为

下滑的加速度

根据运动学公式有

则可得

由于

由此可得

故选B。

6. 在长约1m 的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，保证将其迅速竖直倒置后，红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙桌面上的小车上，如图所示。小车从A 位置以初速度v0，开始向右先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。按照题图建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下列选项中的（　　）

A.    B.  

C.      D.  

【答案】B

【解析】

【详解】红蜡块在竖直方向做匀速直线运动，在水平方向先做匀减速直线运动后做匀加速直线，因此合加速度方向先水平向左，后水平向右。所以红蜡块的运动轨迹为曲线，根据轨迹向合加速度的一侧弯曲可知选项B正确。

故选B。

7. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　）

A. B的加速度比A的大

B. B的飞行时间比A的长

C. B在最高点的速度比A在最高点的小

D. B在落地时的速度比A在落地时的大

【答案】D

【解析】

【详解】A．A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，A错误；

B．在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B错误；

CD．由于B球的水平射程比较大，故B球的水平速度比A球的水平速度大，C错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上，物块（可看做质点）静置于槽内最底部的A点处。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点，整个过程中，凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为，则在上述过程中下列说法正确的是（    ）

A. F一直减小，先减小后增大 B. F和都一直增大

C. 地面对凹槽的摩擦力一直增大 D. 地面对凹槽的支持力一直增大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设物块的质量为m、圆形凹槽的质量为M。以物块为研究对象，受到重力、拉力和凹槽的支持力，由于拉力F的方向不变，支持力始终指向O点，作出矢量三角形如图所示

物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点的过程中，支持力从竖直方向变为水平方向，根据图中表示力的有向线段可知：F一直增大，FN先减小后增大，故A B错误；

CD．以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得地面对凹槽的支持力

N=（m+M）g-Fsinθ

由于F一直增大，则N一直减小；水平方向根据平衡条件可得地面对凹槽的摩擦力

f=Fcosθ

由于F一直增大，则地面对凹槽的摩擦力一直增大，故C正确D错误。

故选C。

9. 如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，小球A的线速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆方向上的分速度

则杆的角速度

小球A的线速度

故选A。

10. 如图甲所示，倾角为的传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行。时，将质量的物体（可视为质点）轻放在传送带上端，物体相对地面的图像如图乙所示，时滑离传送带。设沿传送带向下为正方向重力加速度g取,。则（    ）

A. 传送带的倾角 B. 物体与传送带之间的动摩擦因数

C. 传送带上下两端的间距为 D. 物体在传送带上留下的痕迹长度为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由题图得0～1s内物体加速度

根据牛顿第二定律得

1～2s内加速度

根据牛顿第二定律得

联立解得

θ=37°，μ=0.5

故AB错误；

C．由题可得物体0～2s内的位移大小即为传送带上下两端的间距，根据v-t图像与t轴所围的面积表示位移，可知位移

故C错误；

D．由题图知传送带的速率v0=10m/s，则0～1s内，物体的位移为

传送带的位移为

x2=v0t1=10×1m=10m

故物体与传送带间相对位移大小为

Δx1=x2-x1=10m-5m=5m

物体相对传送带向上运动；1～2s内物体的位移为

传送带的位移为

x4=v0t2=10×1m=10m

故物体与传送带间相对位移大小为

Δx2=x3-x4=1m

物体相对传送带向下运动，痕迹重叠1m，因此物体在传送带上留下的痕迹长度为5m，故D正确。

故选D。

二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~15题解答时请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。

11. 用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除阻力的影响，实验前必须补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力：

（1）某小组补偿阻力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止，即认为刚好补偿阻力完毕。请问该小组补偿阻力的操作_________（选填“正确”或“不正确”）；

（2）如果该小组已按（1）中的操作补偿阻力，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，得到图像是下图中的_________（将选项代号的字母填在横线上）；

A．     B．    C．    D． 

（3）若在另一组实验过程中，保持M（小车质量）不变，通过改变砂桶中沙子质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出关系图线如图所示．此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是_________。

A．没有平衡小车与木板之间的摩擦     B．木板倾斜角度过大

C．所用小车的质量过大               D．所加沙子的总质量过大

（4）打点计时器使用交流电频率，下图是某小组在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每相邻两点之间还有4个点未标出，根据纸带所提供的数据，算得C点的速度大小为_________（结果保留两位有效数字）。

（5）在本实验中认为细线的拉力F等于砂和砂桶的总重力，由此造成的误差是系统误差，设拉力的真实值为，为了使，应当满足的条件是_________。

【答案】    ①. 不正确    ②. C    ③. D    ④. 0.60    ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1] 小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑。

（2）[2] 如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故ABD错误，C正确。

（3）[3] 用砂桶中沙子的重力代替拉力F，需要满足砂桶中沙子质量远小于小车质量。随着F的增大，不满足砂桶中沙子质量远小于小车质量时，a-F图线最后会略微下弯曲，故造成此现象的原因是所加沙子的总质量过大，故D正确，ABC错误。

（4）[4] 由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔

T=0.1s

根据匀变速直线运动的推论公式Δx=at2可以求出加速度

（5）[5] 对沙桶进行分析有

对小车进行分析有

根据题干要求有

解得

12. 如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所示，是某中学在某次火灾逃生演练现场中，逃生者从离地面18m高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下滑，当速度达到6m/s时，以大小为2.5m/s2加速度减速，到达地面时速度恰好为零，g=10m/s2。求：

（1）减速下滑过程位移大小；

（2）到达地面整个过程的时间。

【答案】（1）7.2m；（2）6s

【解析】

【详解】（1）匀减速下滑过程的位移大小为

（2）匀加速下滑过程有

解得

匀减速下滑的时间为

到达地面整个过程的时间为

13. 如图，质量的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量的小球相连。今用跟水平方向成角的力拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g取。在运动过程中，求：

（1）轻绳的拉力T；

（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数。

【答案】（1）5N；（2）

【解析】

【详解】（1）m处于平衡状态，受到重力、拉力F和轻绳拉力FT，如图所示

以m为研究对象，由平衡条件得：水平方向

竖直方向

解得

θ=30°，

（2）以M、m整体为研究对象，设杆对M的支持力为FN，由平衡条件得：水平方向

竖直方向

解得

14. 如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平，小物块通过半径光滑圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上，滑到C点时，对圆弧轨道C点的压力为，已知长木板的质量，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，OB与竖直方向OC间的夹角，取，求：

（1）小物块运动至B点时的速度大小；

（2）木板至少为多长时，才能保证小物块不从木板上滑出；

（3）若木板足够长，求小物块滑上木板后运动的时间。

【答案】（1）4m/s；（2）3m；（3）2s

【解析】

【详解】（1）分解vB，得

解得

（2）C点，有

解得

小物块滑上长木板后所受的滑动摩擦力为

f1=μ1mg=0.5×1×10N=5N

物块对长木板的滑动摩擦力大小

f1′=f1=5N

地面对长木板的最大静摩擦力

f2=μ2（m+M）g=0.1×（1+2）×10N=3N

所以长木板会运动，对小物块受力分析有

μ1mg=mam

对木块受力分析有

μ1mg-μ2（m+M）g=MaM

根据速度—时间关系有

v共=vC-amt=aMt

根据位移—时间关系有

解得

最短板长为

（3）共速后，一起减速到停

小物块滑上木板后运动的时间

15. 如图所示，固定在水平地面上斜面体上有一木块A（到定滑轮的距离足够远），通过轻质细线和滑轮与铁块B连接，细线的另一端固定在天花板上，在木块A上施加一沿斜面向下的作用力F，使整个装置处于静止状态。已知连接光滑动滑轮两边的细线均竖直，木块A和光滑定滑轮间的细线和斜面平行，木块A与斜面间的动摩擦因数，斜面的倾角，铁块B下端到地面的高度，木块A的质量，铁块B的质量，不计空气阻力，不计滑轮受到的重力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。

(1)求细线的拉力大小；

(2)当时，求木块A受到的摩擦力；

(3)撤去力F，设铁块B落地后不反弹，求木块A能沿斜面上滑的最大距离。

【答案】(1)5N；(2)0.8N；方向沿斜面向下；(3)1.75m

【解析】

【详解】(1)对铁块B和动滑轮整体受力分析有

解得

(2)对木块A受力分析，设斜面对木块A的摩擦力沿斜面向上

解得

即斜面对木块A的摩擦力大小为0.8N，方向沿斜面向下。

(3)撤去力F，设绳上的拉力为，铁块B下落的加速度大小为，木块A沿斜面上滑的加速度大小为，由题意可得

对铁块B由牛顿第二定律有

对木块A由牛顿第二定律有

解得

铁块B刚落地时由速度与位移关系得

此时木块A的速度大小

木块A的位移大小

此后木块A加速度大小

木块A继续向上运动的位移大小

故木块A沿斜面向上运动的最大距离