2023 年高三 9 月物理测试卷 B．AB杆的支持力变小
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ C．AB杆的支持力保持不变
D．条件不足，无法判断
一、单选题(共32分） 3．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时 4s，第二段用时2s，则物
1．如图所示，A、B为同高度相距为 L的两点，一橡皮筋的两端系在 A、B两点，恰好处于原长．将 体的加速度是 ( )
一质量为 m的物体用光滑挂钩挂在橡皮筋的中点，物体静止时两段橡皮筋之间的夹角为 60°．如果橡 2 m/s2 4 m/s2 8 m/s2 16A． B． C． D． m/s2
3 3 9 9
皮筋一直处于弹性限度内，且符合胡克定律，则其劲度系数 k为（ ）
4．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为 m的擦窗工具，在平行于玻璃的拉力作用下，沿与竖直方向
夹角为60 的虚线方向做加速度大小为 g的匀加速直线运动，若摩擦力与重力大小相等，重力加速度
为 g，则拉力的大小为（ ）
3mg 3mg A．mg B． 2mg C． 3mg D． 7mgA． B．
L 3L
2 3mg 4 3mg 5．如图所示，物块 A、B质量相等，在恒力 F作用下，在水平面上做匀加速直线运动．若物块与水C． D．
3L 3L 平面间接触面光滑，物块 A的加速度大小为 a1，物块 A、B间的相互作用力大小为 F1；若物块与水平
2．消防员在抢险救灾工作中扮演了非常重要的角色，被誉为“最可爱的人”。在救援过程中常常需要
面间接触面粗糙，且物块 A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块 B的加速度大小为 a2，物块 A、
从顶楼直降到某一楼层（如图甲所示），在下降过程中，可以将模型简化为如图乙所示的物理模型：
B间的相互作用力大小为 F2，则以下判断正确的是（ ）
脚与墙壁接触点为 A点，人的重力全部集中在 B点，A到 B可简化为轻杆，OB为轻绳。已知下降过
程中 AB长度以及 AB与竖直方向的夹角保持不变。初始时刻，消防员保持静止，下降一定高度后再
次保持静止，静止后相对于初始位置，下列说法正确的是（ ）
A．a1 a2，F1 F2 B． a1 a2，F1 F2
C． a1 a2，F1 F2 D．a1 a2，F1 F2
6．质量为 7.2×104kg的某型飞机，起飞时滑行的距离为 2.1×103m，离地的速度为 70m/s，若该过程可
视为匀加速直线运动，设飞机受到的阻力恒为飞机重力的 0.05倍，重力加速度 g取 10m/s2。飞机在起
飞过程中，下列说法正确的是（ ）
A．平均速度为 45m/s B．在跑道上滑行的时间为 60s
A．AB杆的支持力变大
C．加速度大小为 1.5m/s2 D．发动机产生的推力为 8.4×104N
第 1页 共 8页 ◎ 第 2页 共 8页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
7．如图所示，质量均为 m的 A、B两物体中间用一个轻杆相连在倾角为θ的斜面上匀速下滑。已知 A 端跨过定滑轮，用恒力 F拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终保持静止状态，
物体光滑，B物体与斜面间的动摩擦因数为 ，整个过程中斜面始终静止不动。则下列说法正确的是 则在此过程中
（ ）
A．细线对小球的拉力变小
A．B物体与斜面间的动摩擦因数 =tanθ B．斜面体对小球的支持力变小
B．轻杆对 A物体的弹力平行于斜面向下 C．地面对斜面体的支持力变小
C．增加 B物体的质量，A、B整体不再沿斜面匀速下滑 D．地面对斜面体的摩擦力变大
D．增加 B物体的质量，A、B整体继续沿斜面匀速下滑 10．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动
8．如图甲所示，彩虹赛道是近年来广受人们欢迎的娱乐项目，游客坐在一个特制的垫子上，从滑道 车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，一节动车提供的动力相同为 F，动车
顶端滑下，由于滑道较长、坡度较大，游客能体会到高速滑行的感觉。现有一游客坐在垫子上（可视 组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到阻力相同为 f。某列动车组由 8节车厢组成，其中第 1、3、
为质点），从滑道顶端由静止开始下滑，以滑道上某位置为参考点，游客经过参考点时开始计时，得 6节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（ ）
出其在倾斜滑道下滑过程中的某一段时间内的位移一时间图像（ x t图像），如图乙所示。游客在倾
斜滑道下滑过程可视为匀加速直线运动，t 0时，图像的切线如图乙中虚线所示，关于该游客的运动
下列说法正确的是（ ）
A．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同
B．做匀加速运动时，第 5、6节车厢间的作用力为 1.125F
C．做匀加速运动时，第 5、6节车厢间的作用力为 0.125F
D．做匀加速运动时，第 6、7节车厢间的作用力为 0.75F
A． t t0时游客距出发点的距离为 x0 B．在 t0 2t0时间内游客运动的位移为3x0 11．如图所示，将用两段轻绳连接起来的 3个相同的钢球完全浸没在某种液体中，将钢球由静止释放
x
C t 0 0
2x0
． 时刻游客的速度大小为 2t D．游客在倾斜滑道下滑时加速度的大小为
后，3个钢球一起向下做匀加速直线运动的过程中（ ）
2
0 t0
二、多选题(共16分
9．如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑．光滑小球被轻质细线系放在斜面上，细线另一
第 3页 共 8页 ◎ 第 4页 共 8页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
14．为了探究牛顿第二定律，某同学设计了如下实验方案：
A．液体的密度越大，钢球的加速度越小 B．液体的密度越大，钢球的加速度越大
C．上、下两段绳子的拉力之比为 2:1 D．上、下两段绳子的拉力均为零
12．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由
图可知（g=10m/s2）（ ）
A．实验装置如图甲所示，一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮，另一端挂一质量为
A．小球下落的最大速度为 5m/s m的钩码。用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起，调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木
B．小球能弹起的最大高度 0. 5m 板向下做匀速直线运动；
C．小球第一次反弹初速度的大小为 3m/s B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，连接纸带，接通打点计时器的电源，然后让滑块沿长
D．小球能弹起的最大高度 1. 25m 木板滑下，打点计时器打下的纸带如图乙所示。
请回答下列问题：
三、实验题(共16分） (1)此实验设计是否需要满足钩码质量远小于滑块质量？ （填“需要”或“不需要”）
13．在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带研究，如图示每个计数点间有 (2)若滑块质量为 M，请写出滑块的加速度的表达式：a= (用 m、M和 g表示）；
四个点还没有画出。其中打点计时器电源频率为 50Hz。其中 s1=7.05cm，s2=7.68cm，s3=8.33cm， (3)图乙中纸带的 端与滑块相连（选填“左”或“右”）；
s4=8.95cm，s5=9.61cm，s6=10.26cm， (4)图乙中相邻两个计数点之间还有 4个点未画出，打点计时器接频率为 50Hz的交流电源，根据图乙
求出滑块的加速度 a＝ m/s2；（结果保留 3位有效数字）
(5)不计纸带与打点计时器间的阻力，图乙纸带对应的钩码质量 m=0.5kg，则滑块的质量 M= kg
（g取 10m/s2，结果保留 3位有效数字）。
(1)纸带中相邻两个计数的时间间隔是 s；
(2)打点计时器打下 A点时小车的瞬时速度为 m/s，小车的加速度为 m/s2（结果均保留三
四、解答题(共46分）15题10分，16,17,18题12分
位有效数字）．
15．如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材．遇到突发情况时，逃生者可以将安全带系于腰部，
第 5页 共 8页 ◎ 第 6页 共 8页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
通过钢丝绳等安全着陆，如图乙所示，某次演练中，逃生者从离地面 72m高处，由静止以大小为 6m/s2
加速度开始下滑，随后以 18 m/s的速度匀速运动，紧接着以大小为 5m/s2加速度减速，到达地面时速
度恰好为零．不计空气阻力．求：
(1)加速下滑的位移 x1；
(2)加速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力与重力的比值；
（1）表演者在 AB段运动时的加速度大小；
(3)到达地面的时间 t．
（2）BC段的距离．
18．甲、乙两车同时同向从同一地点出发，甲车以 v1=16m/s的初速度，a1=-2m/s2的加速度做匀减速
直线运动，乙车以 v2=4m/s的初速度，a2=1m/s2的加速度作匀加速直线运动，求：
（1）两车再次相遇前两车相距最大距离．
（2）再次相遇时两车运动的时间．
16．2019年 7月 26日，随着长征二号丙运载火箭在西昌发射中心顺利升空，中国也首次成功验证了
火箭第一级落点的精确控制技术，成为全球继美国之后，第二个掌握该技术的国家，长征二号丙火箭
第一级残骸在贵州黔南布依族苗族自治州被顺利找到，落点在设定的落区范围内，这是中国航天在落
点可控、精准回收领域取得的重大突破。其一级火箭的回收过程可以简化为：一级火箭关闭推进器，
脱离主体后继续上升至离地面 3225m的高空，然后开始无初速下落，下落至离地面 3100m的高度处，
此时一级火箭立即打开助推器开始匀速下降，持续 50s后增大助推器的推力进而匀减速下降，成功落
地时速度大小为 2m/s，g=10m/s2，（忽略高度对重力加速度的影响，不计空气阻力）求：
(1)一级火箭从无初速开始下落至 3100m高度处所需要的时间；
(2)一级火箭匀速下落的高度是多少？
(3)一级火箭最后匀减速下落的时间是多少？（计算结果保留一位小数）
17．“娱乐风洞”是一集高科技与惊险的娱乐项目，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力大小，
1
人体可上下移动的空间总高度为 H．假设站立时表演者所受的向上风力为体重的 ，横躺时表演者所
4
受的向上风力为体重的 2倍．如图所示，表演开始时开启风力，表演者先以站立身姿从 A点静止下落，
经过 B点时立即调整为横躺身姿，运动到最低点 C处恰好减速为零，重力加速度为 g，求：
第 7页 共 8页 ◎ 第 8页 共 8页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
参考答案：
1．C
【详解】据题意，当物体 m把橡皮筋拉到如图所示位置时，橡皮筋被拉长 L，由于挂钩刚好
L
在中点，则 A到挂钩位置被拉长 ，此时物体处于静止状态，其合力为 0，则据平衡条件和
2
胡克定律，利用三角形定则有
F kL mg
2 2cos30
解得
k 2 3mg
3L
ABD错误，C正确。
故选 C。
2．B
【详解】由分析可知，两个状态相比，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，所以如图
所示
由作图法可知 AB杆的支持力变小，故 B正确，ACD错误。
故选 B。
3．B
【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，
则2s时的瞬时速度等于 0 ~4s内的平均速度
v 16m1 4m/s4s
5s时的瞬时速度等于 4~6s内的平均速度
v 16m2 8m/s2s
两个中间时刻的时间间隔为
答案第 1页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
t 2s 1s 3s
根据加速度定义可得
a v v 2 1 = 8 4 m/s2= 4 m/s2
t 3 3
故选 B。
4．D
【详解】将拉力分解为沿水平方向的分量 Fx和竖直方向的分量 Fy ，根据题意和牛顿第二定
律可得
f mg
竖直方向
Fy mg fcos60 masin30
1
mg
2
可得
Fy 2mg
水平方向
Fx fsin60 macos30
3
mg
2
解得
Fx 3mg
因此拉力 F 的大小为
F F 2 2x Fy 7mg
故选 D。
5．D
【详解】水平面光滑，对物块 A和 B整体受力分析有
F ma mb a1
F
解得 a1 (ma mb )
m F
对 B受力分析有 F1 m bba1，联立上式解得 F1 ma mb
水平面粗糙，对 A和 B整体受力分析有
答案第 2页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
F u ma mb g (ma mb )a2
F
解得 a2 ug(ma mb )
对 B受力分析有
F2 umb g mba 2
m F
联立上式解得 F b2 ma mb
A. a1 a2，F1 F2与分析不符，不符合题意
B. a1 a2， F1 F2与分析不符，不符合题意
C. a1 a2， F1 F2与分析不符合，不符合题意
D. a1 a2， F1 F2与分析符合，符合题意
6．B
【详解】A．飞机做匀加速直线运动，则平均速度为
v v v 0 70 0 m/s 35m/s
2 2
故 A错误；
B．根据
x v t
可知滑行时间为：
t x 2.1 10
3
s 60s
v 35
故 B正确；
C．加速度大小为：
a v 70 m/s2 1.17m/s2
t 60
故 C错误；
D．根据牛顿第二定律有：
F-f=ma
代入数据解得发动机产生的推力为：
F=(0.05×7.2×104×10+7.2×104×1.17)N=1.2×105N
答案第 3页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
故 D错误；
故选 B。
7．C
【详解】A．以整体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可得
2mgsinθ=μmgcosθ
解得 B物体与斜面间的动摩擦因数
μ=2tanθ
故 A错误；
B．以 A为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可知，轻杆对 A物体的弹力平行于斜面向上，
大小为 T=mgsinθ，故 B错误；
CD．设 B物体的质量增加△m，则摩擦力增加
μ△mgcosθ=2△mgsinθ
B的重力沿斜面向下的分力增加△mgsinθ，A、B整体沿斜面减速下滑，故 C正确，D错误。
故选 C。
8．C
【详解】A．t t0时游客距计时点的距离为 x0，距离出发点的距离大于 x0，选项 A错误；
BCD．在 t=0时刻的速度
v x0 02t0
在0 t0 时间内的位移为 x0，则
x v t 1 20 0 0 at2 0
解得
a x 0
t 20
则 t0时刻的速度
v v at 3x1 0 0 02t0
t0 2t0时间内游客运动的位移为
x v 1 21t0 at2 0
=2x0
选项 BD错误，C正确；
答案第 4页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
故选 C。
9．BC
【详解】试题分析：先以小球为研究对象，根据平衡条件得到拉力、支持力与绳子和斜面夹
角的关系式，即可分析其变化；再对斜面研究，由平衡条件分析地面对斜面的支持力和摩擦
力，即可分析斜面对地面的压力变化．
设小球和斜面的质量分别为 m和 M，绳子与斜面的夹角为 ．以小球为研究对象，小球受
到重力 mg、斜面的支持力 N和绳子的拉力 F，如下图所示．由平衡条件得：
斜面方向有：mg sin F cos …①，垂直斜面方向：N F sin mg cos …②，使小球沿
斜面缓慢移动时， 增大，其他量不变，由①式知，F增大．由②知，N变小，故 A错误 B
正确；对斜面和小球整体分析受力：重力Mg、地面的支持力 N′和摩擦力 f、小球的压力 N，
由平衡条件得：
f N sin ，N变小，则 f变小，故 C正确，D错误．
10．CD
【详解】A．启动时乘客的加速度方向与车厢的运动方向相同，则乘客受到作用力的合力方
向与车运动的方向相同，则乘客受到车厢的作用力除了提供乘客的加速度外，还需要平衡重
力，则选项 A错误；
BCD．做匀加速运动时，加速度为
a 3F 8 f
8m
对后三节车厢，则
答案第 5页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
F56 F 3 f 3ma
解得第 5、6节车厢间的作用力为
F56=0.125F
对最后两节车厢，则
F67 -2 f 2ma
解得第 6、7节车厢间的作用力为
F67=0.75F
选项 CD正确，B错误。
故选 CD。
11．AD
【详解】AB．设每个小球受液体向上的浮力均为 F，阻力 f，则对整体
3mg 3F 3 f 3ma
即
a g F f
m
液体的密度越大，钢球受液体的浮力越大，则钢球的加速度越小，选项 A正确，B错误；
CD．对最上面的球分析
T1 mg F f ma
对最下面的球分析
mg F f -T2 ma
解得
T1=T2=0
选项 C错误，D正确。
故选 AD。
12．AC
【详解】A．由图读出，t=0.4s时刻小球下落的速度最大为 5m/s，A正确；
BD．小球能弹起的最大高度等于图线在 0.5s-0.8s时间内的“面积”大小，即
h 3 0.3 m 0.45m
2
BD错误；
答案第 6页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
C．球在 t=0.5s时刻第一次反弹，此时速度大小为 3m/s，C正确。
故选 AC。
13． 0.1 0.737 0.640
【详解】（1）[1]当电源频率为 50Hz时，它们都是每隔 0.02s打一个点，纸带上两相邻计数
点间有四个点未画出，计数点间的时间间隔
t=0.02×5=0.10s
（2）[2]A处瞬时速度的大小
v s 1 s2 0.0705 0.0768A m/s 0.737m/s2t 2 0.1
[3]由匀变速直线运动的推论 x at 2可知
a s4 s5 s6 s1 s 2 s32 0.640m/s
2
9t
mg
14． 不需要 右 1.65 3.03
M
【详解】(1)[1]平衡摩擦力后滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于细绳的拉力，
平衡摩擦力时，由于钩码做匀速直线运动，细绳的拉力大小等于钩码的重力大小，所以滑块
所受的合外力大小等于钩码的重力大小，不需要满足钩码质量远小于滑块质量；
(2)[2]对滑块由牛顿第二定律可得
a mg
M
(3)[3]滑块拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越
大。所以图乙中纸带的右端与滑块相连；
(4)[4]由逐差法可得加速度大小为
a 0.079 0.0625 0.046 0.0295 m/s2 1.65m/s2
0.04
(5)[5]由牛顿第二定律可得
a mg 0.5 10
M M
解得
M =3.03kg
15．(1)27m(2)0.4(3)7.3s
【详解】试题分析：（1）对于加速下滑的过程，运用速度位移公式可求出下滑的位移x1；（2）
根据牛顿第二定律可求得拉力与重力的比值；（3）根据速度公式求加速下滑的时间．根据速
答案第 7页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
度位移公式求出减速下滑的位移，从而得到匀速运动的位移，即可由位移公式求匀速和匀减
速运动的时间，从而求得总时间．
（1 2）对于加速下滑的过程，由运动学公式得： vm 2a1x1
可得： x1 27m
（2）加速下滑时，根据牛顿第二定律得：mg T ma1
解得：T=4m
T 0.4mg
故加速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力与重力的比值 0.4mg mg
v v t
（3 m）加速运动的时间 t1 3s，通过的位移为 x m 33 32.4ma1 2
则匀速运动的位移为 x2 h x1 x3 72 27 32.4 12.6m
t x 2匀速运动的时间 2 0.7svm
因此到达地面的时间 t t1 t2 t3 7.3s
【点睛】解决本题的关键要明确逃生者的运动情况，抓住各个过程之间的联系，如速度关系、
位移关系，也可以画出速度-时间图象，根据图象的意义求解．
16．(1)5s；(2)2500m；(3)23.1s
【详解】(1)由自由落体规律可得
h h 11 2 gt
2
2
得
t1 5s
(2)火箭匀速下落的速度为 v1，则 v1 gt1，匀速下落的高度 h v1t，由以上二式可得
h 2500m
(3)最后阶段火箭匀减速下落的高度为 h3，则
h3 h2 h
运动的平均速度为
v v v 1
2
最后匀减速下落的时间
答案第 8页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
t h32 v
由以上几式可得
t2 23.1s
3 3
17．（1） a1 g（2） h H4 2 7
【详解】（1）设表演者质量为 m，站立时向上风力为 F1，横躺时向上风力为 F2，依题意有
F 11 mg4
F2 2mg
站立时由牛顿第二定律得
mg F1 ma1
解得
a 31 g4
（2）横躺时由牛顿第二定律得
F2 mg ma2
解得
a2 g
设表演者匀加速运动位移为 h1，匀减速运动位移为h2，
加速过程
v2 2a1h1
减速过程
v2 2a2h2
又
H h1 h2
解得
h 32 H7
18．（1）24m（2）8s
答案第 9页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
【详解】试题分析：（1）当两车速度相等时，两车相距最远，结合速度时间公式求出两车相
距最大距离的时间，结合位移公式求出相距的最大距离．（2）当乙车追上甲车时，抓住位移
关系，结合运动学公式求出追及的时间．
（1）当两车速度相同时，两车相距最远，此时两车运动时间为 t1，两车速度为 v
对甲车： v v1 a1t1
对乙车： v v2 a2t1
两式联立得： t1 4s
此时两车相距 x x x
v t 1 a t 2 v t 1 a t 2 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 24m
2 2
（2）当乙车追上甲车时，两车位移均为 x，运动时间为 t
v t 1 a t 2 1 2则： 1 v t a t2 1 2 2 2
解得：t=8s 或 t=0（舍去）
t 0 v1 16甲车速度减为零的时间 8sa1 2
，即乙车追上甲车时，甲车速度恰好减为零
可知再次相遇的时间为 8s
答案第 10页，共 10页
{#{QQABIQCEogAgABJAAAgCAQEwCEEQkAEACAoOhBAAIAIAgRNABCA=}#}
