北京市海淀区重点中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题

试卷更新日期：2023-09-22 类型：开学考试

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一、单选题（共10题，每题3分）

1. 用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（）

A、研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点 B、研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点 C、研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点 D、研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点

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2. 下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　）

A、摩擦力大小总跟正压力大小成正比 B、滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小无关 C、手握住瓶颈使瓶子竖直悬空静止，握得越紧时，手与瓶颈间的摩擦力越大 D、小孩沿竖直杆匀速向上爬时，他受的摩擦力大于重力

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3. 如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为 $F_{1}$ ，儿子对父亲的力记为 $F_{2}$ ，则（）

A、 $F_{2} > F_{1}$ B、 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ 大小相等 C、 $F_{1}$ 先于 $F_{2}$ 产生 D、 $F_{1}$ 后于 $F_{2}$ 产生

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4. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）

A、如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 B、如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C、如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D、小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

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5. 矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力 $F_{1}$ 、与速度方向垂直的升力 $F_{2}$ 和与速度方向相反的空气阻力 $F_{f}$ 。下列受力分析示意图可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B．一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为 $m = 10 k g$ 的重物， $∠ C B A = 30 °$ ，则滑轮受到绳子的作用力大小为（g取 $10 N / k g$ ）（）

A、50N B、60N C、120N D、100N

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7. 广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，以向上为正方向a-t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（　　）

A、t=4.5s时，电梯处于失重状态 B、5~55s时间内，绳索拉力最小 C、t=59.5s时，电梯处于超重状态 D、t=60s时，电梯速度恰好为零

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8. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N₁ ，球对木板的压力大小为N₂ ．以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（）

A、N₁始终减小，N₂始终增大 B、N₁始终减小，N₂始终减小 C、N₁先增大后减小，N₂始终减小 D、N₁先增大后减小，N₂先减小后增大

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9. 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（）

A、F B、 $\frac{19 F}{20}$ C、 $\frac{F}{19}$ D、 $\frac{F}{20}$

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10. 传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用，例如在港口用传送带装卸货物，在机场用传送带装卸行李等，为人们的生活带来了很多的便利．如图甲所示，为一传送带输送机卸货的简化模型：长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度 $v_{0}$ 逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ$ (最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．图乙为小物块运动的v—t图象．根据以上信息可以判断出（）

A、小物块开始运动的加速度为 $g s i n θ — μ c o s θ$ B、小物块与传送带之间的动摩擦因数 $μ \leq t a n θ$ C、 $t_{0}$ 时刻，小物块的速度为 $v_{0}$ D、传送带始终对小物块做正功

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二、不定项（共4题，每题3分）

11. 物体从静止开始做匀加速直线运动，第 $3 s$ 内通过的位移是 $3 m$ ，则（　　）

A、第 $3 s$ 内的平均速度是 $3 m / s$ B、第 $3 s$ 末的速度是 $3.5 m / s$ C、物体的加速度是 $1.2 m / s^{2}$ D、前 $3 s$ 内的位移是 $6 m$

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12. 明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则：（）

A、若F一定，θ大时N大 B、若F一定，θ小时N大 C、若θ一定，F大时N大 D、若θ一定，F小时N大

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13. 赛龙舟是端午节的传统活动。下列 $v - t$ 和 $s - t$ 图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（）

A、 B、 C、 D、

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14.
如图所示，质量相同的木块A．B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始弹簧处于自然状态，现用水平恒力F推木块A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，以下说法正确的是（）

A、两木块速度相同时，加速度 $a_{A} = a_{B}$ B、两木块速度相同时，加速度 $a_{A} < a_{B}$ C、两木块加速度相同时，速度 $v_{A} < v_{B}$ D、两木块加速度相同时，速度 $v_{A} > v_{B}$

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三、实验题（共18分，每空2分）

15. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拄上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。

(1)、判断力F单独作用与力F₁、F₂共同作用效果相同的依据是 ____

A、F的大小等于F₁与F₂的大小之和 B、使橡皮条伸长相同的长度 C、使橡皮条上的结点到达同一位置

(2)、实验中需要标记或者记录的信息有 ____

A、橡皮条的原长 B、橡皮条原长时结点的位置 C、力F的大小和方向 D、力F₁、F₂的大小和方向

(3)、下列措施可以减小实验误差的是 ____

A、橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上 B、用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90° C、用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

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16. 某同学在“测量做直线运动物体的瞬时速度”时，得到了在不同拉力下的甲、乙、丙等几种较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为 $0.1 s$ ，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……如图所示，甲、乙、丙三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的。

(1)、在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是。

(2)、打纸带A时，物体的加速度大小是 $m / s^{2}$ 。

(3)、该同学在“探究加速度与物体受力、物体质量关系”实验中，做了如下探究：
①为猜想加速度与质量的关系，可利用图所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：（选填选项前的字母）。
A．小车质量相同，钩码质量不同
B．小车质量不同，钩码质量相同
C．小车质量不同，钩码质量不同
②某同学为了定量验证①中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如下表所示。请在图所示坐标纸上作出 $a - \frac{1}{M}$ 图像。
次数
1
2
3
4
5
6
7
$a / (m s^{- 2})$
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
$M / k g$
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
③在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：（选填选项前的字母）。
A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C．无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D．让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
④在“测量做直线运动物体的瞬时速度”如图纸带A所示和“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是。
A．都需要分析打点计时器打下的第一个点
B．都不需要分析打点计时器打下的第一个点
C．一条纸带都只能获得一组数据
D．一条纸带都能获得多组数据

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四、计算题（共40分）

17. 无人机在距离水平地面高度 $h$ 处，以速度 $v_{0}$ 水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求包裹释放点到落地点的水平距离 $x$ ；

(2)、求包裹落地时的速度大小 $v$ ；

(3)、以释放点为坐标原点，初速度方向为 $x$ 轴方向，竖直向下为 $y$ 轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。

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18. 生活中常用两根拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图，悬吊重物的细绳，其O点被一水平绳 $B O$ 牵引，使悬绳 $A O$ 段和竖直方向成 $θ = 60 °$ 角。悬吊物所受重力 $G$ 为 $10 N$ 。

(1)、悬绳 $A O$ 和水平绳 $B O$ 所受的拉力各等于多少？

(2)、一个人，性格最差的一面影响其前程；一根链条，最脆弱的一环决定其强度；一只木桶到底能盛多少水，取决于桶壁最短的那块木板，这就是所谓的“短板效应”。这个定律在静力学中也有淋漓尽致的体现。若悬吊物细绳 $O A$ 所承受的最大拉力为 $17 N$ ， $O B$ 所承受的最大拉力为 $15 N$ ，则这套装置的“短板”是谁？能悬吊的重物最大重力是多少？

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19. 某位同学为了研究超重和失重现象，将重为50N的物体带上竖直方向上运动的电梯，并将它水平放在电梯中的传感器上，若电梯由静止开始运动，并开始计时，测得重物对支持面的压力F随时间变化的图象如图所示，根据图中的信息，求：

(1)、判断电梯的运动方向；

(2)、电梯运动的最大速度；

(3)、电梯运动的最大距离。

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20. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊 $0.9 N$ 重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊 $1.0 N$ 重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。
要求：请写明所测物理量、计算过程和结果（先用所测物理量字母表示，再估算具体值）；所测物理量越少、越简，方法越好。g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、请在图中a、b长刻度线旁，标注加速度的大小，示数的单位用 $m / s^{2}$ 表示，加速度的方向向上为正、向下为负。说明这样标注的原理。

(2)、惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是“水平加速度计”。加速度计的构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，求这段时间内导弹的加速度。

(3)、刘超杰老师想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片（图），拍摄方向跟地铁前进方向垂直。请你根据这张照片帮他估算此时地铁的加速度大小及方向（指向照片的哪个方向？）。

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次数	1	2	3	4	5	6	7
$a / (m s^{- 2})$	0.62	0.56	0.48	0.40	0.32	0.24	0.15
$M / k g$	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00