开远名校 2024届高三年级开学考试物理试卷 4．2023年 6月 5日，500架无人机点亮淄博夜空，助力高考!无人机编
队在夜空中排列出“淄博一座有爱的城市”的字样。若分别以水平向右、
竖直向上为 x轴、 y轴的正方向，某架参演的无人机在 x、 y方向的 v t图
（本试卷分为第 I 卷和第 II 卷两个部分，满分：100 分 考试用时：90 分钟） 像分别如图甲、乙所示，则在0 t2时间内，该无人机的运动轨迹可能为
注．意
（ ）
．事．项．：．
1．.．答．卷．前．，．考．生．务．必．将．自．己．的．相．关．信．息．填．写．在．答．题．卡．相．应．位．置．上．。．
2．.．作．答．时．，．将．答．案．填．写．在．答．题．卡．上．。．写．在．试．卷．上．、．草．稿．纸．上．无．效．。．
3.考试结束后请将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题，共 40分）
一、单项选择题：（本题共 8小题，每小题 3分，共 24分。在每小题给
出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1．荡秋千深受孩子们的喜爱，如图为某同学荡秋千的场景，忽略空气阻
力，该同学荡秋千时从由最低点往上摆的过程中（ ）
A．该同学感觉到脚承受的力在增大 A． B． C． D．
B．重力做的功为零
C．绳子拉力对横板做的功为零
D 5．电动平衡车越来越受到年轻人的喜爱，如图所示。当人站在电动平衡．重力的功率逐渐增大
2 车上和车一起匀速水平前进的过程中，下列说法中正确的是（ ）．如图所示，一轻质弹簧竖立于地面上，小球自弹簧正上方由静止释放，
A．人和平衡车的总机械能一直保持不变
则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，下列说法正确的是
B．平衡车车轮往往做得比较粗糙是为了减小摩擦
（ ）
A 力．小球的机械能守恒
B C．人和平衡车匀速运动的速度越快，惯性越大．重力对小球做正功，小球的重力势能减小
C D．平衡车受到的重力和地面对车的支持力是一对．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能一直减小
D 平衡力．小球的加速度一直减小
6．如图所示，绳子 a一端固定在杆上 C点，另一端通过定滑轮用力拉住，
3．如图，一不可伸长的足够长轻绳跨过悬挂的光滑轻质定滑轮，两端系 一重物以绳 b挂在杆 BC上，杆可绕 B点转动，杆、绳的质量及摩擦不
有质量分别为0.3kg和0.2kg的球 a、b。控制球 a静止在离地面高 h 49cm的A 计，重物处于静止，若将绳子 a慢慢放下，则下列说法正确的是（ ）
处，轻绳拉紧，取重力加速度为 g 10m/s2。现由静止释放小球，不计空气 A．绳 a的拉力 Fa减小，杆的压力 F不变
阻力，则（ ） B．绳 a的拉力 Fa增大，杆的压力 F增大
A．a球落地前，加速度大小为1m/s2 C．绳 a的拉力 Fa不变，杆的压力 F减小
B． a运动到地面所用时间为0.5s D．绳 a的拉力 Fa增大，杆的压力 F不变
C． a落至地面时的速度大小为1.6m/s
D．绳子中张力大小为 2.4N
试卷第 1页，共 4页
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7．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为 f ，当 A．滑块和小车构成的系统动量守恒
轻绳与水平面的夹角为 时，船的速度为 v，此时人的拉力大小为F，则 B．滑块和小车构成的系统机械能守恒
此时（ ） C．经过一段时间从小车右端滑下
A.人拉绳行走的速度为 v cos D．整个过程中系统产生的热量为 6J
B．人拉绳行走的速度为 vsin 11．如图甲所示，轻杆一端固定在 O点，另一端固定一小球，现让小球
C F cos ．船的加速度为 绕定点 O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为 v，此m
(F f ) 时轻杆对小球的作用力大小为
FT ，FT（设竖直向上为正）与速度的平方 v2
D．船的加速度为 m 的关系如图乙所示，图像中的 a、b及重力加速度 g均为已知量，不计空
8．如图所示，两段轻绳 A、B连接两个小球 1、2，悬挂在天花板上。一 气阻力。下列说法正确的是（ ）
轻弹簧 C一端连接球 2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止 bA．小球的质量等于
状态。轻绳 A与竖直方向、轻绳 B与水平方向的夹角均为30°，弹簧 C沿 g
a
水平方向。已知重力加速度为 g。则（ ） B．轻杆的长度为 g
A．球 1和球 2的质量之比为1:1 C．当 v2 a时，小球的向心加速度小于
B．在轻绳 B突然断裂的瞬间，球 1的加速 g
度大小为 g D．当v2 2a时，纵轴坐标值 y b
C．在轻绳 A突然断裂的瞬间，球 1的加速 12．如图甲所示，足够长的木板 B静置于光滑水平面上，其上放置小滑
度方向竖直向下 块 A，滑块 A受到随时间 t变化的水平拉力 F作用时，用传感器测出滑
D．在轻绳 A突然断裂的瞬间，球 1的加速 块 A的加速度 a，得到如图乙所示的 a-F图像，A、B之间的最大静摩擦
度大小一定大于 g 力等于滑动摩擦力，重力加速度 g取 10m/s2，则（ ）
A．滑块 A的质量为 4kg
二、多项选择题：（本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。在每小题给 B．木板 B的质量为 2kg
出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得 4分，选对但不全 C．当 F=10N时滑块 A加速度为 6m/s2
得 2分，有错的不得分。） D．滑块 A与木板 B间动摩擦因数为 0.2
9．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系满足 x 6t 2t 2（式中 x
的单位为 m， t的单位为 s），则下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度大小为 4m / s2
B．物体在第2s内运动的位移大小为 14m
C．物体在0 ~ 2s内的平均速度大小为8m / s
D．物体在第3s末的速度大小为18m / s
10．如图所示，质量 m1＝4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长 L＝
1m，现有质量 m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0＝3m/s
从左端滑上小车．已知物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取 g＝10m/s2，
则物块滑上小车后（ ）
试卷第 2页，共 4页
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第Ⅱ卷（非选择题，共 60分） 内阻约0.1Ω）；电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器R（0~15Ω）；
电源 E（电动势为 3.0V，内阻不计）。
三、填空题（本题共 2小题，每空 2分，共 16分） 根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？
13．一个实验小组在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验。小王同学 （填“甲”或“乙”）
在做该实验时，通过处理数据得到了如图甲所示的 F x图像，其中 F为
弹簧弹力，x为弹簧长度。通过图甲，请分析并计算：该弹簧的原
长 x0 cm，弹簧的劲度系数 k N/m。该同学将该弹簧制成一把弹
簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度 x
cm。
（4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为 l，直径为d ，通过金属
丝的电流为 I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率
。（用题目所给字母表示）
四、计算题（15题 12分，16题 14分，15题 18分，共 44分。注意：
按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，
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。）
14．某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。 15．假定航天员在火星表面利用如图所示的装置研究小球的运动，竖直
（1）他先用螺旋测微器测量该材料的直径，测量结果如图甲所示，则该
放置的光滑半圆形管道固定在水平面上，一直径略小于管道内径的小球
导体材料的直径 d mm。 （可视为质点）沿水平面从管道最低点 A进入管道，从最高点 B脱离管
道后做平抛运动，1s后与倾角为 37°的斜面垂直相碰于 C点。已知火星
1 1
的半径是地球半径的 2 倍，质量为地球质量的10倍，地球表面重力加速度
g 10m/s2，忽略星球自转影响。半圆形管道的半径为 r 0.5m，小球的质量
为m 0.5kg， sin37 0.6，cos37 0.8。求：
（1）火星表面重力加速度的大小；
（2）C点与 B点的水平距离；
（2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作： （3）小球在 B点对轨道的压力。
他先用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 （填
“×1”或“×100”）挡，换挡重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图
乙所示，则该圆柱体的电阻为 Ω。
（3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝
的电阻 Rx，实验中除开关、若干导线之外还提供∶电流表 A（量程 0~0.6A，
试卷第 3页，共 4页
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16．图甲为机场地勤工作人员用来从飞机上卸行李的传送带装置，其结 17．如图(甲) 所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导
构可简化为图乙。传送带以 v0=1m/s的速率逆时针转动，在传送带上端 A 轨间距 L为 0.5m，导轨左端连接一个阻值为 2Ω的定值电阻 R，将一根质
点无初速度地放上一个质量为 m=10kg的物体（可视为质点）。物体经历 量为 0.2kg的金属棒 cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒
了 2.1s后滑到传送带底端 B点，通过计算机记录了传送带对该物体的摩 cd的电阻 r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强
擦力做功的功率大小与时间的图像如图丙所示。已知传送带的倾角θ=37°， 磁场中，磁感应强度 B=2T.若棒以 1m/s的初速度向右运动，同时对棒施
sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度大小 g=10m/s2。求： 加水平向右的拉力下作用，并保持拉力的功率恒为 4W.从此时开始计时，
（1）物体与传送带之间的动摩擦因数； 经过 2s金属棒的速度稳定不变，图(乙)为安培力与时间的关系图像．试
（2）传送带的长度； 求：
（3）物体与传送带由于克服摩擦力做功而产生的热量。 (1)金属棒的最大速度；
(2)金属棒的速度为 3m/s时的加速度；
(3)求从开始计时起 2s内电阻 R上产生的电热.
试卷第 4页，共 4页
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参考答案：
1．C
【详解】A．小孩上摆过程中速度减少，所需要的向心力在减少，脚受的支持力减少，A 错误；
B．从最低点上摆的过程中，重力对人做负功，B 错误；
C．绳子拉力与横板的速度方向始终垂直，则拉力对横板做的功为零，C 正确；
D．该同学从最低点上摆的过程中，竖直方向的分速度先增大后减小，故重力的功率先增大后减小，D 错
误；
故选 C。
2．B
【详解】A．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧的弹力一直对小球做负功，则小球的机
械能不守恒，选项 A 错误；
B．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，重力的方向与位移方向相同，可知重力对小球做正功，
小球的重力势能减小，选项 B 正确；
C．弹簧的弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能一直增加，选项 C 错误；
D．开始阶段，弹簧弹力小于重力，则小球的加速度向下，随弹力的增加，向下的加速度减小，当弹力等
于重力时加速度减为零，此时小球的速度最大，以后弹簧的弹力大于重力，小球的加速度向上且逐渐变大，
则小球的加速度先向下减小后反向增加，选项 D 错误。
故选 B。
3．D
【详解】A．根据牛顿第二定律
mag mbg (ma mb )a
解得 a球落地前，加速度大小为
a 2m/s2
故 A 错误；
B．根据动力学公式
h 1 at 2
2
a运动到地面所用时间为
t 2h 0.7s
a
答案第 1页，共 11页
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故 B 错误；
C． a落至地面时的速度大小为
v at 1.4m/s
故 C 错误；
D．根据牛顿第二定律
mag T maa
绳子中张力大小为
T 2.4N
故 D 正确。
故选 D。
4．B
【详解】在0 t1时间内无人机水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，可知在0 t1时间
内无人机的合外力竖直向下，在 t1 t2 时间内无人机水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀速直线运
动，可知在 t1 t2 时间内无人机的合外力水平向左，根据合外力指向轨迹凹处，可知 B 正确，ACD 错误。
故选 B。
5．A
【详解】A．人站在电动平衡车上和车一起匀速水平前进的过程中，动能不变，重力势能不变，故人和平
衡车的总机械能一直保持不变，A 正确；
B．平衡车车轮往往做得比较粗糙是为了增大车轮与地面的最大静摩擦力，避免车轮打滑，B 错误；
C．惯性只和质量有关，与运动的速度无关，C 错误；
D．人和平衡车受到的总重力和地面对车的支持力是一对平衡力，D 错误。
故选 A。
6．D
【详解】对 C点进行受力分析，如图
答案第 2页，共 11页
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由于 C始终受力平衡，所以 a、b两段绳子拉力的合力大小等于杆的压力 F，根据三角形相似有
G F F
a
AB BC AC
因为 G与 AB、BC 都不变，AC的增大，所以绳 a的拉力 Fa 增大，杆的压力 F保持不变。
故选 D。
7．A
【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图所示
根据平行四边形定则有
v vcos
人
故 A 正确，B 错误；
CD．对小船受力分析，如图所示
答案第 3页，共 11页
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根据牛顿第二定律有
F cos f ma
因此船的加速度大小为
a F cos f
m
故 CD 错误。
故选 A。
8．D
【详解】A．以小球 1、2 为整体，根据受力平衡可得
F
tan 30 弹
(m1 m2 )g
以小球 2 为对象，根据受力平衡可得
tan 30 m 2g
F
弹
联立可得
m1 2
m2 1
故 A 错误；
B．在轻绳 B 突然断裂的瞬间，球 1 将以轻绳 A 上端为圆心做圆周运动，加速度方向垂直轻绳 A 向下，根
据牛顿第二定律可得
a m 1g sin 30 11 gm1 2
故 B 错误；
CD．在轻绳 A 突然断裂的瞬间，以球 2 为对象，球 2 的重力和弹簧弹力均保持不变，故球 2 的重力和弹
簧弹力的合力沿轻绳 B 向下，球 2 有沿轻绳 B 向下的加速度；由于轻绳 B 长度不可伸长，故断裂瞬间球 1
答案第 4页，共 11页
{#{QQABaYQAogiAAgAAABgCAQHSCkMQkBGAAKgGBAAEsAABiQNABAA=}#}
在沿轻绳 B 方向与球 2 具有相同的加速度，故轻绳 B 存在一定的拉力，可知轻绳 A 突然断裂的瞬间，球 1
受到重力和轻绳 B 拉力，球 1 受到的合力大于重力，故球 1 的加速度大小一定大于 g，故 C 错误，D 正确。
故选 D。
9．AD
【详解】A．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系满足 x 6t 2t 2 ，结合匀变速直线运动位移
时间关系
x v 1 20t at2
可得物体的初速度和加速度分别为
v0 6m / s， a 4m / s2
故 A 正确；
B．物体在第1s末的速度大小为
v1 v0 at1 10m / s
物体在第 2s末的速度大小为
v2 v0 at2 14m / s
物体在第 2s内运动的位移大小为
x v1 v2 t 10 14 1m 12m
2 2
故 B 错误；
C．物体在0 ~ 2s内的平均速度大小为
v v0 v2 6 14 m / s 10m / s
2 2
故 C 错误；
D．物体在第3s末的速度大小为
v3 v0 at3 18m / s
故 D 正确。
故选 AD。
10．AD
【详解】A．由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统合外力为零，系统的动量守恒，故 A 正确；
B．由于滑块和小车间有摩擦力，要产生内能，所以滑块和小车构成的系统机械能不守恒，故 B 错误；
C．假设物块最终与小车共速，共同速度为 v．取向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v，
答案第 5页，共 11页
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1 1
根据能量守恒定律得：μm2gd＝ m2v02﹣ （m1+m2）v2．解得滑块相对于小车滑行的距离为：d＝0.6m＜L2 2
＝1m，所以物块不会小车右端滑下，故 C 错误；
D．整个过程中系统产生的热量为 Q＝μm2gd＝6J，故 D 正确．
11．AB
【详解】AB．由图可知，当小球在最高点的速度为零时，有
mg b
当杆对小球无作用力时 v2 a，有
mg m v
2 a
m
R l
联立两式可解得
m b a ， l g g
AB 正确；
C．当 v2 a时， FT 0，小球只受重力，故小球在最高点的向心加速度等于重力加速度 g，C 错误；
D．当 v2 2a时，
mg v
2 2a
FT m mR l
解得
FT mg
负号表示杆对小球的作用力为拉力，且小球受到杆的弹力与重力大小相等，所以纵轴坐标值 y b，D 错误。
故选 AB。
12．BC
【详解】ABD．设滑块 A 的质量 m，木板 B 的质量为 M，滑块 A 与木板 B 间的动摩擦因数为μ。由题图
乙可知，当
F=Fm=6N
时，滑块 A与木板 B达到最大共同加速度为
am=2m/s2
根据牛顿第二定律有
Fm (M m)am
解得
M+m=3kg
答案第 6页，共 11页
{#{QQABaYQAogiAAgAAABgCAQHSCkMQkBGAAKgGBAAEsAABiQNABAA=}#}
当 F＞10N 时，A与 B将发生相对滑动，对 A 单独应用牛顿第二定律有
F-μmg=ma
整理得
a F g
m
根据题图 2 解得
m=1kg
μ=0.4
则
M=2kg
AD 错误，B 正确；
C.当 F=10N 时，木板 A 的加速度为
a F mgA 6m/s
2
m
C 正确。
故选 BC。
13． 8 25 20
【详解】[1]当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为
x0 8cm
[2]在 F x图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则
k F 6 N/m 25N/m
x 0.32 0.08
[3]在乙图中弹簧秤的示数
F 3.00N
根据 F kx可知
x F 3 m 0.12m 12cm
k 25
故此时弹簧的长度
L x x0 20cm
2
14． 2.935/2.934/2.936 ×1 5/5.0 d U甲
4Il
【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为 0.01mm ，由图甲可知该导体材料的直径为
d 2.5mm 43.5 0.01mm 2.935mm
答案第 7页，共 11页
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（2）[2][3]用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值较小，应换用“×1” 挡，换挡重新调零
后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为
5 1 5
（3）[4]由于待测电阻约为5 ，根据
RV R x
Rx RA
可知电流表应采用外接法，应选用甲电路图进行实验。
（4）[5]若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为 l，直径为d ，通过金属丝的电流为 I ，金属丝两端的
电压为U；根据电阻定律可得
R lx S
又
2
R U S dx ， I 4
联立可得金属丝的电阻率为
d 2 U
4Il
15．（1） 4m s2 ；（2）3m；（3）7N，方向向上
【详解】（1）在地球表面上
mg GMm
R2
在火星表面上
M m
mg G 火
火 R2
火
解得
g 4 m s2
火
（2）小球与斜面垂直相碰于 C点，由几何关系可得
tan 37 v B
g t
火
解得
vB 3m s
C点与 B点的水平距离
x vBt 3m
答案第 8页，共 11页
{#{QQABaYQAogiAAgAAABgCAQHSCkMQkBGAAKgGBAAEsAABiQNABAA=}#}
（3）根据牛顿第二定律
2
mg F v m B
火 N r
解得，轨道对小球的弹力
v2F BN m mg火 7Nr
根据牛顿第三定律，小球在 B点对轨道的压力
F FN 7N
方向向上。
16．（1） 0.5；（2） l 6.05m；（3）Q 162J
【详解】（1）结合图像可知传送带对该物体的摩擦力做功的功率为
P fv
且由图可知传送带对该物体的摩擦力做功的功率大小为 40W时，刚好与皮带共速，即
40W= mg cos 1m/s
代入数据解得
0.5
（2）物体刚放到皮带上时加速度为
mg cos mg sin
a 10m/s2
1 m
则与皮带共速时由
v20 2a1x1
代入数据解得
x1 0.05m
又由
v0 a1t1
解得共速前运动的时间为
t1 0.1s
由于
tan 53 0.75 0.5
所以物体与皮带共速后，将在后面的 2s时间内继续向下做匀加速直线运动，且有
答案第 9页，共 11页
{#{QQABaYQAogiAAgAAABgCAQHSCkMQkBGAAKgGBAAEsAABiQNABAA=}#}
a mg sin mg cos 2 2m/s
2
m
则由公式
x2 v0t
1 2
2 a t 6m2 2 2
传送带的长度为
l x1 x2 6.05m
（3）前面0.1s内的相对位移为
Δx1 v0t1 x1 0.05m
后面的 2s内的相对位移为
Δx2 x2 v0t2 4m
故整个过程物体与传送带由于克服摩擦力做功而产生的热量为
Q mg cos （Δx1 Δx 2） 162J
35
17．（1） vm=4m/s （2 2） a m/s （3）QR=3.25J12
【详解】解：（1）金属棒速度最大时，所受合外力为零，即 BIL=F．
而
BLv
P=Fvm，I= m ，
R r
解出
v P(R r) 4 (2 2)m 2 2 m/s=4m/s．B L 2 0.5
（2）速度为 3m/s时，感应电动势
E=BLv=2×0.5×3V=3V．
电流
E
I= ，F
R r 安
=BIL
金属棒受到的拉力
P 4
F= N
v 3
根据牛顿第二定律 F﹣F 安=ma
解得
4 3
a= F F 安 3 4 m / s 2 35 m / s 2
m 0.2 12
答案第 10页，共 11页
{#{QQABaYQAogiAAgAAABgCAQHSCkMQkBGAAKgGBAAEsAABiQNABAA=}#}
（3）在此过程中，由动能定理得，
Pt 1 1 W mv2 mv2
安 2 m 2 0
W 安 =﹣6.5J
则
W
Q 安 R 3.25J 。2
答案第 11页，共 11页
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