4.如图所示，倾角为θ的斜面体 M 置于粗糙的水平地面，物体 m 静止在斜面上．对 m 施加沿斜面向下的力 F 使其
绝密★启用前
匀速下滑，增大 F使 m加速下滑．m 沿斜面匀速下滑和加速下滑时，斜面体 M 始终保持静止．比较 m 匀速下滑和
2023-2024 学年度第一学期期中考试 加速下滑两个过程，下列说法正确的是( )
A．m 在加速下滑时，m 与 M 之间的摩擦力较大
高三物理试题
B．m 在匀速和加速下滑时，地面与 M之间的摩擦力不变
C．m在匀速下滑时，m 对 M 的压力较小
一、单选题(本题共 8 小题，每小题 3分，共 24 分。每小题只有一个项符合题目要求) D．m 在加速下滑时，地面对 M 的支持力较大
1．如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
5．有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块 A、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A、B 用一根不可伸长的轻细
绳相连，A、B 质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B 静止．由静止释放 B 后，已知
当细绳与竖直方向的夹角为 60°时，滑块 B 沿着竖直杆下滑的速度为 v，则连接 A、B 的绳长为( )
v2 v24 3
A. B.
v g g0
A．甲图中，物体在 0～t0这段时间内的平均速度为 v2 v22 2 4C. D.
3g 3g
B．乙图中，物体的加速度大小为 1 m/s2
C．丙图中，阴影面积表示 t1～t2时间内物体的位移
6.如图所示，B 为半径为 R 的竖直光滑圆弧的左端点，B 点和圆心 O 连线与竖直方向的夹角为α，一个质量为 m
D．丁图中，t＝3 s 时物体的速度大小为 25 m/s
的小球在圆弧轨道左侧的 A 点以水平速度 v0抛出，恰好沿圆弧在 B 点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度
为 g，下列说法正确的是( )
2.如图所示，一个质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P点，
A．AB 连线与水平方向夹角为α
另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为 30°.则(重力加速度为 g)( )
v0tan α
A．滑块一定受到三个力作用 B．小球从 A 运动到 B 的时间 t＝ g
B．弹簧一定处于压缩状态 mgv0
C．小球运动到 B 点时，重力的瞬时功率 P＝
1 cos α
C．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg
2 D．小球运动到竖直光滑圆弧轨道的最低点时处于失重状态
D．斜面对滑块的支持力大小可能为零
7．一质量为 m＝40 kg 的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动．在一段时间内电动汽车的速度与牵
3．如图所示，细绳一端固定在 A 点，另一端跨过与 A 等高的光滑定滑轮 B后悬挂一个砂桶 Q(含砂子)．现有另一 引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3 s 末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10 s 末
个砂桶 P(含砂子)通过光滑挂钩挂在 A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至 C 点，∠ACB＝120°，下列说法正确 电动汽车的速度达到最大值，14 s 时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动．整个过程中电动汽车受到的
的是( ) 阻力恒定．下列说法正确的是( )
A．若只增加 Q 桶中的砂子，再次平衡后 P 桶位置不变 A．电动汽车最大速度为 10 m/s
B．若只增加 P 桶中的砂子，再次平衡后 P 桶位置不变 B．电动汽车受到的阻力为 100 N
C．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后 P 桶位置不变 C．关闭发动机后，电动汽车经过 5 s 停止运动
D．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后 Q 桶位置上升 D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为 3 750 J
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8. 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为 m、2m 和 3m 的三个木块,其中质量为 2m 和 3m 的木块间用一不可伸长 11．(多选)第一次将一长木板静止放在光滑水平面上，如图甲所示，一小铅块(可视为质点)以水平初速度 v0由木
板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止．第二次将长木板分成 A、B 两块，使 B 的长度和质量均
的水平轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为 FT。现用水平拉力 F 拉质量为 3m 的木块,使三个木块以同一加速
为 A 的 2 倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度 v0由 A 的左端开始向右滑动，如图乙所示．若小铅
度运动,则以下说法正确的是( )
块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列说法正确的是( )
A.质量为 2m 的木块受到四个力的作用
B.当 F逐渐增大到 FT时,轻绳刚好被拉断
C.当 F逐渐增大到 1.5FT时,轻绳还不会被拉断
2
D.轻绳刚要被拉断时,质量为 m 和 2m 的木块间的摩擦力为 F
3 T A．小铅块将从 B 的右端飞离木板
B．小铅块滑到 B 的右端前已与 B 保持相对静止
C．第一次和第二次过程中产生的热量相等
二、多选题(本题共 4 小题，每小题 4分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对
D．第一次过程中产生的热量大于第二次过程中 产生的热量
的得 4 分；选对但不全的得 2分；有选错或不答的得 0分。）
12．(多选)如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球 A、B、C 处于同一竖直平面内，质量均为 m，两段轻杆等长．现
9．我国的“天问一号”火星探测器被火星捕获后，经过多次调整，进入预设的环火圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，
将 C 球置于距地面高 h 处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为 g，
如图所示，椭圆轨道Ⅱ、Ⅲ为两次调整轨道，点 A 是两椭圆轨道的近火点，点 B、C 分别是椭圆轨道Ⅱ、Ⅲ的远
则在小球 C 下落过程中( )
火点，下列说法正确的是( )
A．小球 A、B、C 组成的系统机械能守恒
A．“天问一号”在轨道Ⅱ上 A 点的速率大于在轨道Ⅰ上 A 点的速率 B．小球 C 的机械能一直减小
B．“天问一号”在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期 C．小球 C 落地前瞬间的速度大小为 2gh
C．“天问一号”在轨道Ⅰ上经过 A 点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过 A 点时的加速度 D．当小球 C 的机械能最小时，地面对小球 B 的支持力大于 mg
D．“天问一号”在轨道Ⅱ上由 A 点运行到 B 点的过程中，万有引力对其做正功
10.（多选）在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从 A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,
小球运动的轨迹上 A、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为 8 J,在 M 点的动能为 6 J
,不计空气的阻力,则下列判断正确的是( )
A.小球水平位移 x1与 x2的比值为 1∶3
B.小球水平位移 x1与 x2的比值为 1∶4
C.小球落到 B 点时的动能为 32 J
D.小球从 A点运动到 B 点的过程中最小动能为 6 J
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14．（8分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．
第 II 卷 (非选择题 共 60 分)
三、实验题(本题共计 2题,共计 14分) (1)下列做法正确的有________(填正确答案标号)；
13．（6 分）某同学用图甲和图乙两个装置来探究平抛运动特点．
A．使用的电源是直流电源
(1)该同学用如图甲所示的装置来探究平抛运动竖直分运动的特点．实验时用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平
B．必须使用天平测出重物的质量
方向抛出，同时 B 球被释放，自由下落，A、B 两球同时开始运动．下列说法中正确的是________．
C．必须使用秒表测量重物下落的时间
A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响
D．释放纸带前，应让重物尽量靠近打点计时器
B．改变小锤击打的力度，可以改变 A 球在空中的运动时间
C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点
(2) 如图乙为选取的一条符合实验要求的纸带(部分纸带未画出)，其中 O 点为起始点，A、B、C、D、E、F、G 均
为连续打出的点．已知打点周期为 T，重力加速度为 g.
①从纸带上直接测出各点间的距离，利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有______(填正确答案标号)；
(2)为继续探究平抛运动水平分运动的特点，该同学用如图乙所示装置研究平抛运动．在下面的步骤中填入正确 A．OE、OF 和 OG 的长度
的操作． B．OA 和 AC 的长度
①按图乙安装好器材，注意斜槽末端________，确定斜槽末端钢球球心 O为坐标原点，利用________确定竖直线． C．OF 和 FG 的长度
②让钢球沿斜槽轨道滚下后从末端飞出，落在水平挡板上．由于挡板靠近木板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢 D．AC、BF 和 EG 的长度
球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，让钢球多次从________位置上滚下， ②若已知 OF 的长度为 h1，EG 的长度为 h2，选取从 O 点到 F点的过程来验证机械能守恒定律，请用题中所给的符
白纸上将留下一系列痕迹点． 号写出需要验证的表达式为 gh1＝________；
③取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹，如图丙所示． (3)某同学利用实验时打出的纸带，测量出了各计数点到起始点的距离 h，算出了各计数点对应的速度 v，然后以
(3)在轨迹上取 A、B、C 三点，根据竖直方向分运动的特点，若 OA1∶OB1∶OC1＝________，表示相邻两点之间对 h 2为横轴、v 为纵轴作出了如图丙所示的图线，发现图线明显未过原点 O，其主要原因可能是________(填正确答
应的时间间隔相同．在此基础上，满足________________条件时，可说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动． 案前的字母)．
A．重物下落时受到阻力
B．电源的频率偏高
C．先松开纸带，后接通电源
D．利用公式 v＝ 2gh计算重物速度
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四、计算题(共 46 分) 17．（14 分）如图所示，在竖直平面内，长为 L、倾角θ＝37°的粗糙斜面 AB 下端与半径 R＝1 m 的光滑圆弧轨
15、（8分）一辆汽车沿高速公路行驶，导航提示在前方约 200m 处有超声波测速装置，为避免超速抓拍，司机此 道 BCDE 平滑相接于 B 点，C 点是轨道最低点，D 点与圆心 O 等高．现有一质量 m＝0.1 kg 的小物体从斜面 AB 上
2
时做出反应开始匀减速运动，加速度大小 a=8m/s ，减速开始时，测速仪恰好发出第一个超声波脉冲，汽车减速 端的 A 点无初速度下滑，恰能到达圆弧轨道的 D 点．若物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.25，不计空气阻力，△
t=1.1s 后开始匀速行驶，已知测速仪每隔 t =1.1s 发射一个超声波脉冲，超声波的传播速度 v =340m/s，测速仪 g取 10 m/s
2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
0 0
显示屏显示出的发射与接收的超声波脉冲信号如图所示。
求：（1）汽车减速后匀速行驶的速度； (1)斜面 AB 的长度 L；
（2）汽车开始减速是的速度及与测速仪之间的距离 (2)物体第一次通过 C 点时的速度大小 vC1；
(3)物体经过 C 点时，轨道对它的最小支持力 FNmin；
(4)物体在粗糙斜面 AB 上滑行的总路程 s 总．
16.（8 分）如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为 m ＝4 kg 18．（16 分）如图所示，光滑的曲面与水平面在 O 点相切，水平面与一足够长的传送带在 P 点平滑连接，传送带1
的物体 P，Q 为一质量为 m ＝8 kg 的物体，弹簧的质量不计，劲度系数 k＝600 N/m，系统处于静止状态．现给 Q 与水平方向的夹角θ＝30°，逆时针转动，速率 v＝3 m/s.一质量为 m＝1 kg 且可视为质点的物块 A自曲面上高2
施加一个方向沿斜面向上的力 F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前 0.2 s 时间内，F为变力， h＝0.9 m 处由静止释放，经过 O 点进入水平面向右运动，OP 长 L＝1 m．已知 A与 OP 段间的动摩擦因数μ1＝0.1，
F 20.2 s 以后 为恒力，已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s .求力 F 的最大值与最小值． 3 2与传送带间的动摩擦因数μ2＝ ，重力加速度 g＝10 m/s .求：
3
(1)物块 A 第一次经过 O 点时的速度大小 v0；
(2)物块 A 第一次自 P 点上滑的最大位移 x；
(3)物块 A 从 P 点向上至第一次返回的过程中，物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量 Q.
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{#{QQABYYyQogAgAAAAAAhCAwUACkCQkBECCAoGgFAEIAABgBFABAA=}#}2023-2024学年度第一学期期中考试
高三物理试题答案
1-5 D C C B D 6-10 B D C
9、答案 AB 10、答案 AC 11、答案 BD 12、答案 AC
13、(1)C ；(2)①水平 重垂线 ②同一 ； (3)1∶4∶9 OA2＝A2B2＝B2C2
14、(1)D ；(2)①AD ②()2或()2 ； (3)C
15、 （8分） （1）34m/s（2）L0=173.14m （详解见尾页）
16、（8分）答案 72 N 36 N
解析： 设开始时弹簧的压缩量为x0，
由平衡条件得(m1＋m2)gsin θ＝kx0
代入数据解得x0＝0.12 m （2分）
因前0.2 s时间内F为变力，之后为恒力，则0.2 s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零，设此时弹簧的压缩量为x1
对物体P，由牛顿第二定律得kx1－m1gsin θ＝m1a （2分）
前0.2 s时间内两物体的位移x0－x1＝at2 （2分）
联立解得a＝3 m/s2
对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大，Fmin＝(m1＋m2)a＝36 N
对Q，应用牛顿第二定律得Fmax－m2gsin θ＝m2a
解得Fmax＝m2(gsin θ＋a)＝72 N. （2分）
17、（14分）答案 (1)2 m (2)2 m/s (3)1.4 N (4)6 m
解析 (1)A到D过程，根据动能定理有
mg(Lsin θ－Rcos θ)－μmgLcos θ＝0
解得：L＝2 m.
(2)物体从A到第一次通过C点过程，根据动能定理有
mg(Lsin θ＋R－Rcos θ)－μmgLcos θ＝mvC12
解得：vC1＝2 m/s；
(3)物体经过C点，轨道对它有最小支持力时，它将在B点所处高度以下运动，
所以有：mg(R－Rcos θ)＝mvmin2
根据牛顿第二定律有：FNmin－mg＝m，
解得FNmin＝1.4 N；
(4)根据动能定理有：mgLsin θ－μmgs总cos θ＝0
解得s总＝6 m．
18、（16分）答案 (1)3 m/s (2)0.8 m (3)12.25 J
解析 (1)物块A第一次运动到O点时，由动能定理得mgh＝mv02－0
代入数据，解得v0＝3 m/s
(2)设物块A第一次到P点的速度为v1，对OP过程，由动能定理有－μ1mgL＝mv12－mv02
代入数据解得v1＝4 m/s
物块A沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，设此过程加速度大小为a，
由牛顿第二定律得mgsin θ＋μ2mgcos θ＝ma
解得a＝10 m/s2
当物块A的速度减为零时，上滑位移最大，由运动学公式得0＝v1－at1
x1＝v1t1
代入数据解得t1＝0.4 s，x1＝0.8 m
(3)物块A第一次在传送带上到达最高点的过程，传送带的位移为x带＝vt1＝3×0.4 m＝1.2 m
传送带向下运动，物块A向上运动，所以此过程相对位移为Δx1＝x1＋x带＝0.8 m＋1.2 m＝2.0 m
物块A到最高点后又向下加速，加速度仍为a，物块A与传送带速度相同时，有v＝at2
解得t2＝0.3 s
物块A的位移为x2＝vt2
解得x2＝0.45 m＜0.8 m
即物块A与传送带共速后匀速运动至P点，返回过程物块A与传送带的相对位移Δx2＝vt2－x2＝0.45 m
全过程产生热量Q＝μ2mgcos θ(Δx1＋Δx2)＝12.25 J.
