2023-2024学年重庆市八中七校联盟高三上学期开学考试物理试题（解析版）

2023—2024学年度高三开学七校联考

物理试题

本试卷满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：

1．答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。

2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

3．答非选择题时，必须使用0．5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。

4．考试结束后，将答题卷交回。

第I卷（选择题共43分）

一、选择题（第1~7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，每小题5分，共43分）

1. 贵州“村超”6月9日的一场比赛中，一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角，所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是（    ）

A. 研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点

B. 研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点

C. 一名前排观众激动说：“太精彩了，目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度

D. 该足球的飞行轨迹长度就是它的位移

【答案】B

【解析】

【详解】A．研究“圆月弯刀”的踢球技法时，足球的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；

B．研究足球的飞行轨迹时，足球的大小和形状可以忽略，故可以将足球看作质点，故B正确；

C．目测最大球速超过120km/h”，这里的球速是指瞬时速度，故C错误；

D．该足球的飞行轨迹长度就是它的路程，故D错误。

故选B。

2. 某同学用图像研究无人机在竖直方向上的运动情况如图所示，图像中只有ab段和cd段为直线，其直线方程分别是，下列关于无人机运动的分析正确的是（　　）

A. 无人机在ab段的速度为5m/s

B. 无人机在bc段加速度方向先向上后向下

C. 无人机在bc段的速度变化量为2m/s

D. 无人机在cd段处于悬停状态

【答案】A

【解析】

【详解】A．无人机在ab段位移时间图像为直线，说明无人机做匀速运动，根据其直线方程的斜率为其速度，可知无人机在ab段的速度为5m/s，故选项A正确；

B．无人机在bc段斜率先正后负，所以速度先向上越来越小，即先向上减速运动，加速度向下，后向下斜率越来越大，即向下的速度越来越大，故加速向下，所以加速度一直向下，故选项B错误；

C．无人机在bc段的速度变化量为

故选项C错误；

D．无人机在cd段处于匀速下降阶段，故选项D错误。

故选A。

3. 2023年7月21日在福冈游泳世锦赛跳水女子三米板决赛中，中国选手陈艺文、昌雅妮包揽该项目冠亚军。如图所示，运动员陈艺文静止站立在三米板上，下列选项中正确的是（    ）

A. 运动员受三个力的作用

B. 跳板发生凸起形变对运动员产生向上的弹力

C. 运动员受重力和弹力作用，二力平衡

D. 由于运动员处于静止状态，因此无摩擦力

【答案】A

【解析】

【详解】ACD．陈艺文静止站立在三米板上，受重力和支持力以及摩擦力作用，因为此时支持力垂直跳板，并非竖直向上，所以受三个力作用，故A正确CD错误；

B．跳板发生凹陷形变对运动员产生向上的弹力，故B错误；

故选A。

4. 某平衡术爱好者在水平桌面上，将两根筷子在竖直平面内搭建起一个顶角为的三角形，且在其顶端可放置一个水杯而保持静止。若每根筷子中的弹力均为F，则水杯的重力可表示为（    ）

A  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】水杯受重力、筷子的支持力作用，根据力的合成水杯的重力可表示为

故选D。

5. 如图1所示为质点a和b做直线运动的位移—时间图像，图2为质点c和d做直线运动的速度—时间图像，由图可知（    ）

A. 和时刻a、b两质点相遇，c、d两质点也相遇

B. 到时间内，b和d两个质点的运动方向发生改变

C. 到时间内，a质点的平均速度大于b质点的平均速度

D. 到时间内，存在一个c、d两质点加速度相等的时刻

【答案】D

【解析】

【详解】A． 和时刻a、b两质点相遇，速度—时间图像的面积表示位移，若时刻，c、d两质点相遇，时间内，c质点的位移比d质点的位移大，可知时刻，c、d两质点不相遇，故A错误；

B．位移—时间图像的斜率表示速度，可知到时间内，b质点的运动方向发生改变，d质点的运动方向未发生改变，故B错误；

C．到时间内，a、b两质点的位移相等，运动时间相等，故a质点的平均速度等于b质点的平均速度，故C错误；

D．速度—时间图像的斜率表示加速度，到时间内，由图可知存在一个c、d两质点加速度相等的时刻，故D正确。

故选D。

6. 将一小球A自塔顶静止释放，A下落5m时，小球B自塔底以10m/s的速度竖直向上抛出，最终两小球同时落地，不计空气阻力，重力加速度。以下说法不正确的是（    ）

A. 小球B到达最高点时，小球A离地高度20m

B. 塔顶到地面高度45m

C. 小球B到达最高点时A、B相距20m

D. 小球A落地瞬间的速度大小为30m/s

【答案】A

【解析】

【详解】D．小球B到达最高点时所用的时间为

根据对称原则，小球B落地时间；小球A下落5m时，所用的时间为

那么可知小球A下落所用的时间为

则可得小球A落地瞬间的速度大小为

故D正确；

B．塔顶到地面高度，即小球A下落的高度为

故B正确；

A．小球B到达最高点时，小球A离地高度为

故A错误；

C．小球B到达最高点的高度为

小球B到达最高点时，A、B相距

故C正确。

本题选不正确的，故选A。

7. 小李发现小区的消防通道被一质量为m的石墩挡住了，为了移开石墩小李找来一根结实的绳子，将绳的一端系在石墩上，双手紧握绳的另一端用力斜向上拖拽石墩。设绳子与水平方向的夹角为，小李对绳施加的最大拉力为，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（    ）

A. 无论取何值，小李都不可能拖动石墩

B. 小李能拖动石墩，且当时最省力

C. 小李能拖动石墩，且当时最省力

D. 小李能拖动石墩，且当时最省力

【答案】C

【解析】

【详解】对石墩进行受力分析如图所示

解得

即

可解得，当时，F最小为0.5mg，故小李能拖动石墩，且当时最省力。

故选C。

8. 已知力F的一个分力与F成角，大小未知；另一个分力的大小为，方向未知。则的大小可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AD

【解析】

【详解】合力和两个分力恰好组成一个矢量三角形，由余弦定理可得

带入数据解得

或

故选AD。
 

9. 如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力和绳子的张力的大小变化是（    ）

A. 先变小后变大 B. 不变

C. 先变大后变小 D. 逐渐变大

【答案】BD

【解析】

【详解】对点P受力分析，如图

根据平衡条件，合力为零，△AOP与图中矢量（力）三角形相似，故有

由图看出，OP、AO不变，则杆的支持力不变，AP变大，则绳子拉力变大；

故选BD。

10. 兴趣小组设计了一种闯关娱乐设施，其原理如图所示，在斜面顶端有一滑块A被电磁铁吸住，斜面底端有触发开关和弹射装置，弹射装置可将小球B以大小为（可调节）的初速度沿斜面向上弹出。打开开关，小球B和滑块A将同时释放，若滑块A和小球B在斜面上运动的过程中不发生碰撞则闯关成功，反之闯关失败。已知斜面长度为11m，滑块A沿斜面下滑的加速度大小为，小球B沿斜面上滑和下滑的的加速度大小分别为、。若某次小球B被弹射出去的初速度，则以下说法正确的是（    ）

A. 在小球B下滑的过程中，滑块A和小球B将发生碰撞，闯关失败

B. 本次闯关能成功，且当小球B回到斜面底端时滑块A距离斜面底端2m

C. 本次闯关能成功，且A、B间的距离先减小再增大，最小值为1m

D. 小球B沿斜面向上滑动的最大距离为8m，此时滑块A的速度大小为1m/s。

【答案】BCD

【解析】

【详解】ACD．设小球B上滑过程中速度减为零所用的时间为，位移为，此事件内滑块A的位移为，则有

由此可得

，

此刻A、B相距

此时A的速度大小为

此后B将沿斜面向下做匀加速运动，设此后再经过时间两者速度相等，则有

解得

设在此时间内A的位移为，B的位移为，则有

，

可得

由此可知，在小球B下滑的过程中，滑块A和小球B不会发生碰撞，闯关成功，且此时二者距离有最小值

故A错误，CD正确；

B．根据以上分析可知，小球B上滑的最大距离为8m，设其在最大距离处运动到斜面底端的时间为，则有

解得

则可知从小球抛出到回到斜面底端的过程中，滑块A运动的时间为

该过程中滑块A的位移大小为

此时A距斜面底端的距离为

故B正确。

故选BCD。

第II卷（非选择题  共57分）

二、实验题（本题共2小题，第11小题6分，第12小题9分，共15分）

11. 某学习小组用如图1所示的装置研究小车匀变速直线运动。金属导轨与水平面成某一角度，光电门固定在导轨的B位置，挡光片安装在小车的车头位置，每次实验时车头都从导轨的A位置由静止释放。

（1）若挡光片的宽度为d，光电门测得挡光时间为，则车头到达B位置时的速度________

（2）某同学认为挡光片的宽度较大，所测速度的误差也较大。他提出可以采用不同宽度的挡光片进行试验，记录挡光片的宽度和对应的挡光时间，作出图像如图2所示。则车头到达B位置时的速度________m/s，小车下滑的加速度________。（结果均保留3位有效数字）

【答案】    ①.     ②. 2.65    ③. 3.86~4.00

【解析】

【详解】（1）[1]光电门测速原理是用平均速度代替瞬时速度，因此可知车头到达B位置时的速度

（2）[2][3]根据匀变速直线运动的规律有

变式可得

则可知图像与纵轴的截距表示初速度的大小，而根据斜率可求得加速度大小，根据图像可得

，

解得

12. 某实验小组验证力的平行四边形定则。实验步骤如下：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的水平木板上

②如图1所示，将环形橡皮筋的一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔笔尖水平向下拉，当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置O、；当弹簧秤的示数为时记录橡皮筋的两端位置、。测得的长度；测得的长度

③在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图2所示。用两圆珠笔笔尖成适当角度水平拉动橡皮筋的两端，将秤钩的下端拉到记录的O点，两笔尖的位置标记为A、B，所有测量均在橡皮筋的弹性限度内。

请完成下列问题：

（1）橡皮筋的劲度系数________N/m

（2）测得OA的长度，测得OB的长度则的大小为________N

（3）根据给出的标度，在图3中通过力的图示________求出和的合力________N（结果保留3位有效数字）

（4）通过比较F和________的大小和方向，就可得出实验结论。

【答案】    ①. 50    ②.     ③.       ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]根据

解得

（2）[2]根据

，

解得

（3）[3][4]根据给出的标度，作出和的合力F的图示如图

合力

22N

（4）[4]根据力的合成两次作用效果相同可知，通过比较F和的大小和方向，就可得出实验结论。

三、计算题（本题共3小题，共42分）

13. 在工业生产中，机器人每天要完成大量繁重的抓取放置任务。某次抓取任务可简化为如图所示，机器人抓取质量为m的物体A以恒定的加速度a自水平地面从静止开始斜向上运动，其方向与地面的夹角为，在物体上升到离地面高度为H的过程中求：

（1）提升高度为H时物体的速度；

（2）提升高度为H的过程所经历的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据匀变速直线运动速度位移公式可得

解得

（2）根据

解得该过程所经历的时间为

14. 用三根细线a、b、c将重力为2G的小球1和重力为G的小球2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平。求：

（1）细线a、c的张力大小、；

（2）细线b的张力大小以及细线b与竖直方向的夹角。

【答案】（1），；（2），

【解析】

【详解】（1）取小球1和2为整体做受力分析，可得

联立解得

（2）对小球2受力分析，根据平衡条件可得

联立解得

15. 今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上，发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验，小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速，当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为，两车间隔均为，每个司机的反应时间均为。为了安全，前车启动后当两车间隔为时，后车作出反应，然后以的加速度匀加速启动，若遇紧急情况可以的加速度刹车。

（1）若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为，第二个内的位移为，则开始匀减速刹车的加速度a为多少？

（2）当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动？

（3）绿灯的时间间隔为，不考虑黄灯时间；通过计算小明所在的车能否通过信号灯？若不能，则小明车前面还有多少辆车？

【答案】（1）；（2）；（3）不能，1辆

【解析】

【详解】（1）第一个内的中间时刻速度为

第二个内的中间时刻速度为

则有

解得

第二个末的速度为

故开始匀减速刹车的加速度为。

（2）根据

解得

则当绿灯亮起时，小明所在的车可启动经过的时间为

解得

（3）根据

解得小明所在的车在绿灯熄灭时通过的位移为

可知小明所在的车不能通过信号灯；假设经时间第8辆车刚启动，则有

解得

第8辆车能通过信号灯；