1、咸一中2022-2023学年第一学期高三开学检测物理试卷第I卷(选择题)一、单项选择题(本大题共5小题,共25分)1. 如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的 ()A. OA方向B. OB方向C. OC方向D. OD方向【答案】D【解析】【详解】试题分析:当小车向右做匀加速运动时,小球和小车是一个整体,所以小球向右做匀加速直线运动,根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向,D正确考点:考查了牛顿第二定律【名师点睛】根据牛顿第二定律可知,加速度的方向与合力的方向相同,是解决本题的关键另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向2. 质量m=200kg的小型
2、电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是()A. 汽车受到的阻力200NB. 汽车的最大牵引力为800NC. 8s18s过程中汽车牵引力做的功为8104JD. 汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m【答案】C【解析】【分析】【详解】A当牵引力等于阻力时,速度达到最大值,则有故A错误;B汽车做匀加速运动的牵引力最大,则有故B错误;C8s-18s过程中汽车牵引力已达到最大功率,所以牵引力做的功为W=Pt=8104J故C正确;D8s18s过程中,
3、根据动能定理得解得s=95.5m故D错误;故选C。3. 如图所示,用细绳系住小球放在倾角为的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,球对绳的拉力FT和对斜面的压力FN将()A. FT逐渐增大,FN逐渐减小B. FT逐渐减小,FN逐渐增大C. FT先增大后减小,FN逐渐减小D. FT先减小后增大,FN逐渐减小【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析,如图所示根据矢量三角形法,随着绳由水平方向向上偏移的过程中,绳上的拉力FT先减小后增大,而FN逐渐减小。故选D。4. 如图所示,一根细绳的上端系在O点,下端系一个重球B,放在斜面体A上,斜面体放置水平地面上,所有接触面光滑,现用水平推力F向右推斜
4、面体使之在光滑水平面上向右缓慢运动一段距离细绳尚未到达平行于斜面的位置,在此过程中()A. 斜面对小球B的支持力减小B. 绳对小球B的拉力增大C. 地面对斜面体的支持力不变D. 水平推力增大【答案】D【解析】【详解】AB对小球受力分析,如图所示当斜面体向右缓慢移动的过程中,绳子拉力的方向和竖直方向的夹角不断增大,根据矢量三角形法,绳子拉力逐渐减小,当绳和斜面平行时,拉力达到最小,所以在绳还未达到平行的过程中,绳子拉力T不断减小,斜面对小球的支持力FN逐渐增大,故AB错误;C对整体受力分析,如图所示水平方向有竖直方向有增大,cos减小,sin增大,T不断减小,则FN地增大,故C错误;D由整体法可
5、知,F的大小等于绳拉力在水平方向的分力,而根据隔离法,绳水平方向的分力等于FN在水平方向的分力,由以上分析可知,FN逐渐增大,其与水平方向的夹角不变,所以FN在水平方向的分力增大,即水平推力F增大,故D正确。故选D。5. 在粗糙水平面上有质量为m的物体,被一劲度系数为k的轻弹簧连在左侧墙上,物体在O点静止时,弹簧恰为自然长度;物体只有在A、B之间才能处于静止状态,则下列说法中正确的是()A. 物体在AO之间运动时,受到的摩擦力方向一定向左B. 物体静止在AB之间时,离O越近,受到的摩擦力越大C. 物体静止在OB之间时,受到的摩擦力方向一定向左D. 用水平拉力将物体快速从A拉到B,在此过程中物体
6、受到的地面摩擦力保持不变【答案】D【解析】【分析】【详解】A. 依题意,物体只有在A、B之间才能处于静止状态,则物体在A、B两位置时,所受静摩擦力达到最大,当物体在AO之间运动时,若物体向左运动,受到的摩擦力方向向右,故A错误B. 物体在O点静止时,弹簧恰为自然长度,此时静摩擦力为零;当物体静止在AB之间时,所受的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,离O越近,弹簧的压缩量越小,根据胡克定律知,弹力越小,则物体受到的摩擦力越小,故B错误;C. 物体静止在OB之间时,弹簧处于伸长状态,拉力方向向左,则物体受到的摩擦力方向一定向右,故C错误;D.物体从A位置快速拉到B位置的过程中,受到的是滑动摩擦力,由于物体
7、对地面的压力不变,动摩擦因数不变,由公式知,在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小保持不变,方向向左,也不变,则在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变,故D正确。故选D。二、多选题(本大题共5小题,共25分)6. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )A. 不考虑空气阻力的运动就是自由落体运动B. 做自由落体运动的物体不受任何外力C. 做自由落体运动的物体,从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1:3:5:(2n-1)D. 在同一地点,质量不同的物体做自由落体运动的加速度相同【答案】CD【解析】【详解】A、自由落体运动的特点是初速度为零,仅受重力不受空气阻力的运动不一定是自由落体运动,故A错
8、误;B、做自由落体运动的物体仅受重力,故B错误;C、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1:3:5:(2n-1),故C正确;D、在同一地点,质量不同的物体自由下落的加速度相等, 故D正确;故选CD【点睛】物体在只受重力作用从静止开始下落的运动叫做自由落体运动,在同一地点,物体自由下落的加速度相等7. 如图所示,直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车和的位置时间图线。由图可知()A. 在时刻,车追上车B. 在时刻,、两车运动方向相反C. 在到这段时间内,车的速率先减小后增大D. 在到这段时间内,车的速率一直比车的大【答案】BC【解析】【详解】A在时刻
9、,、两车的位置坐标相同,开始的位移大于的位移,知从后面追上,故A错误;B在时刻,的位移增大,的位移减小,知两车运动方向相反,故B正确;C图线切线的斜率表示速度,在到这段时间内,车图线斜率先减小后增大,则车的速率先减小后增加,故C正确;D在到这段时间内,图线的斜率不是一直大于图线的斜率,所以车的速率不是一直比车大,故D错误。故选BC。8. 如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断正确的是()A. 位置“1”是小球释放的初始位置B
10、. 小球做匀加速直线运动C. 小球下落的加速度为D. 小球在位置“3”的速度为【答案】BCD【解析】【详解】A根据初速度为零的匀加速直线运动的规律,连续相等时间内位移之比为1:3:5,而图中位移之比为2:3:4,故A错误;B根据匀变速直线运动的规律可知,在连续相等时间内位移之差恒定,故B正确;C根据匀变速直线运动的规律得解得故C正确;D小球在位置“3”的速度为故D正确。故选BCD。9. 几个水球可以挡住一颗子弹?国家地理频道实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是()A. 子弹在每个水球中的速度
11、变化相同B. 子弹在每个水球中运动的时间不同C. 子弹穿过第一个水球和第二个水球的速度之比是3:2D. 子弹穿过每个水球的过程中速度的平方的变化量相同【答案】BD【解析】【详解】AB设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动;因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d、2d、3d和4d,根据x=知,所用时间之比为1:2,所以子弹在每个水球中运动时间不同;子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,由v=at可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;故A错误B正确;C仍然研究逆过程可知
12、子弹穿过第一个水球时的速度子弹穿过第二个水球时的速度则子弹穿过第一个水球和第二个水球的速度之比是 选项C错误;D由运动公式即子弹穿过每个水球的过程中速度的平方的变化量相同,选项D正确。故选BD。10. 如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示,已知v2v1,则()A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B. 0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左C. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大D. 0t2时间
13、内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】CD【解析】【详解】A.0 t1时间内小物块向左运动,t1t3时间内小物块向右运动,所以t1时刻小物块离A处的距离达到最大,A错误;B. 0t2时间内,小物块受到摩擦力方向一直先向右,B错误;C. 0t2时间内,小物块相对传送带一直滑动,所以t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,C正确;D. 0t2时间内,小物块始终受到大小不变的滑动摩擦力作用,D正确。故选CD。第II卷(非选择题)三、计算题(本大题共4小题,共50分)11. 水平传送带以v0=2m/s的速度在水平方向做匀速直线运动,这时将一质量为m=1kg的小物体轻轻放在传送带的左端(如图
14、所示),已知传送带与物体的摩擦因数为=0.1,传送带的长度为L=10m,问经多长时间能将物体送到右端(g=10m/s2)【答案】6s【解析】【分析】对物体受力分析,由物体的受力确定物体的运动的情况,匀变速直线运动的规律可以求得运动的时间【详解】以传送带上轻放物体为研究对象,在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动根据牛顿第二定律:mg = ma 解得:a = 1m/s2设经时间tl,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式vt=v0+at 解得:t1= 2s时间t1内物体的位移s1=at2=122 m =2m10m 物体位移为2m时,速度与传送带的速
15、度相同,2s后无摩擦力,开始做匀速运动s2= v2t2因为s2=Ls1=(10-2)m=8m v2=2m/s 联立可得:t2=4s 则传送10m所需时间为t = 2s4s=6s【点睛】物体的运动可分为两个过程,对每个过程分别求解即可得到物体运动的时间和位移的大小12. 质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v。(1)求行驶过程中汽车受到的阻力大小;(2)当汽车的车速为时,求汽车的瞬时加速度。【答案】(1);(2)【解析】分析】【详解】(1)汽车达到最大速度后,将匀速前进,根据共点力平衡条件得再根据功率与速度的关系
16、得联立解得汽车受到的阻力大小为(2)当车速为时,根据功率与速度的关系得再根据牛顿第二定律得联立解得汽车的瞬时加速度的大小为13. 航天飞机在平直的跑道上降落,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度v0=100 m/s着陆后,立即打开减速阻力伞,以大小为a1=4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,一段时间后阻力伞脱离,航天飞机以大小为a2=2.5 m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下。已知两个匀减速直线运动滑行的总位移x=1 370 m。求:(1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小;(2)航天飞机降落后滑行的总时间。【答案】(1)40 m/s;(2)31 s【解析】【
17、详解】(1)设第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小为v1,根据运动学公式有v02-v12=2a1x1,v12=2a2x2,x1x2=x联立解得v1=40 m/s(2)由速度与时间的关系可得v0=v1a1t1,v1=a2t2,t=t1t2联立解得t=31 s14. 如图所示,质量的物体放在水平面上,物体与水平面间动摩擦因数为,取,今用大小为的水平恒力作用于物体,使物体由静止开始做匀变速直线运动,经,求:内力F所做的功;末物体的动能;内,物体克服摩擦力所做的功【答案】(1)1600J;(2)320J;(3)1280J【解析】【详解】(1)根据牛顿第二定律得,则物体位移,则F做功的大小(2)8s末物体的速度,则8s末物体的动能(3)物体克服摩擦力所做的功