2022-2023學(xué)年天津市南開中學(xué)高三上學(xué)期10月階段性統(tǒng)一練習(xí)物理試題（一）

試卷第1頁，共6頁學(xué)校:姓名：班級：考號：一、單選題1．如圖所示，用一段繩子把輕質(zhì)滑輪吊裝在A點(diǎn)，一根輕繩跨過滑輪，繩的一端拴在井中的水桶上，人用力拉繩的另一端，滑輪中心為O點(diǎn)，人所拉繩子與OA的夾角為β,拉水桶的繩子與OA的夾角為α,人拉繩沿水平面向左運(yùn)動，把井中質(zhì)量為m的水桶勻速提上來，人的質(zhì)量為M，重力加速度為g，在此過程中，以下說法正確的是()A．人對繩的拉力變大B．吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸變大C．地面對人的摩擦力逐漸變大D．地面對人的支持力逐漸變小2．乘坐纜車觀光盤山已經(jīng)是一條非常熱門又成熟的旅游線路，如圖，質(zhì)量為M的纜車車廂通過合金懸臂固定懸掛在纜繩上，車廂水平底板上放置一質(zhì)量為m的貨物，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上加速運(yùn)動。若運(yùn)動過程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度為g，則()A．車廂對貨物的摩擦力方向平行于纜繩向上B．車廂對貨物的作用力方向平行于纜繩向上C．懸臂對車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上D．懸臂對車廂的作用力大于(M+m)g試卷第2頁，共6頁3．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究運(yùn)動的合成與分解，將一蠟塊放在豎直的玻璃管內(nèi)，蠟塊沿玻璃管向上做勻速直線運(yùn)動，同時(shí)在水平外力的作用下使玻璃管沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動，描繪出的蠟塊的軌跡圖線如圖所示，從運(yùn)動開始經(jīng)2s的時(shí)間蠟塊由原點(diǎn)運(yùn)動到圖中的A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)如圖。則下列說法正確的是()A．蠟塊沿玻璃管向上的速度為0.6m/sB．蠟塊的加速度大小為1.6m/s2C．2s末蠟塊的速度大小為2.2m/sD．經(jīng)過足夠長的時(shí)間，軌跡可以平行于x軸4．如圖所示，長為l=0.5m的圓筒AB懸掛于天花板上，在AB的正下方有直徑小于圓筒內(nèi)徑的小鋼球C，C距圓筒下端B的距離h=1.5m。某時(shí)刻燒斷懸掛AB的懸繩，同時(shí)將小鋼球C以v0=5m/s的初速度豎直上拋。空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2，A．在任意相等時(shí)間內(nèi)，圓筒AB的速度變化量比小鋼球C的速度變化量大B．小鋼球C不能穿越圓筒ABC．小鋼球C從圓筒AB中穿過的時(shí)間為0.1sD．小鋼球C從圓筒AB中穿過時(shí)正處于下降過程5．如圖，傾角為α=30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接，彈簧軸線與斜面平行?，F(xiàn)對A施加一水平向右、大小為F的恒力，使A、B在斜面上都保持靜止，如果斜面和兩個(gè)小球間的摩擦均忽略不計(jì)，此時(shí)彈簧的長度為L，則下列說法正確的是()A．恒力F=試卷第3頁，共6頁B．彈簧的原長為C．小球A對斜面的壓力大小為·mgD．撤去恒力F后的瞬間小球B的加速度為2g二、多選題6．跳傘是一種極限運(yùn)動。某跳傘運(yùn)動員從懸崖高空跳下，在t1時(shí)刻打開降落傘，他從跳下到落地的過程中，沿豎直方向運(yùn)動的v-t圖像如圖，下列說法正確的是()A．在0~t1時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員處于失重狀態(tài)B．在0~t1時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員和傘整體所受空氣阻力越來越小C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員和傘整體所受空氣阻力大于其重力D．在t1~t2時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員的平均速度大小大于7．利用圖像法研究物理量之間的關(guān)系是常用的一種數(shù)學(xué)物理方法。如圖所示，為物體做直線運(yùn)動時(shí)各物理量之間的關(guān)系圖像，x、v、a、t分別表示物體的位移、速度、加速度和時(shí)間。下列說法中正確的是()A．根據(jù)甲圖可求出物體的加速度大小為2m/s2B．根據(jù)乙圖可求出物體的加速度大小為5m/s2C．根據(jù)丙圖可求出物體的加速度大小為2m/s2D．根據(jù)丁圖可求出物體在前2s內(nèi)的速度變化量大小為6m/s8．如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長，桿與滑塊。桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜試卷第4頁，共6頁止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為θ。下列說法正確的是()A．當(dāng)m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越大B．當(dāng)M、m一定時(shí)，滑塊對地面的壓力與θ無關(guān)C．當(dāng)m和θ一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大D．若μ>則無論m多么大，M一定不會滑動三、實(shí)驗(yàn)題9．如圖甲所示是用輕桿、小球和硬紙板等制作而成的一個(gè)簡易加速度計(jì)，可以粗略測量運(yùn)動物體的加速度。在輕桿上端裝上轉(zhuǎn)軸，固定于豎直紙板上的O點(diǎn)，輕桿下端固定一小球，桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。將此裝置固定于運(yùn)動物體上，當(dāng)物體向右加速（減速）運(yùn)動時(shí)，桿便向左（向右）擺動。忽略摩擦及空氣阻力。為了制作加速度計(jì)的刻度盤，同學(xué)們進(jìn)行了如下操作：（1）讓重錘做自由落體運(yùn)動，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（使用的電源頻率為50Hz）打出的紙帶測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?shí)驗(yàn)中得到一條較理想的紙帶，如圖乙所示。在紙帶上取7個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度大小為g=m/s2。（保留三位有效數(shù)字）（2）測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣群筮€應(yīng)測量的物理量是。（填入所選物理量前的字母）A．小球的質(zhì)量mB．輕桿的長度LC．輕桿與豎直方向的夾角θD．小球的直徑d（3）物體運(yùn)動的加速度a與上述所測物理量之間的關(guān)系式為。（用所測物理量的字母表示）10．為探究“合力與分力的關(guān)系”小魯同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。如圖甲在相距為D的兩根豎直桿之間用一根長為L的不可伸長的輕繩連接（打結(jié)）一物體C，在繩的兩端分別連接兩個(gè)拉力傳感器P和Q，保持P、Q的位置不變，且Q高于P，不計(jì)拉力傳感器的重力。改變懸掛點(diǎn)C到P點(diǎn)的距離PC（不相對滑動測得兩傳感器的拉力大小隨的變化圖像如下圖乙中Ⅰ、Ⅱ所示，試回答下列問題。（1）C點(diǎn)的軌跡在一個(gè)上（填“圓”、“拋物線”或“橢圓”）（2）圖線Ⅰ表示的是處傳感器的拉力（填“P”或“Q”）（3）根據(jù)圖像可求得物體的重力為（用圖中傳感器的讀數(shù)，及繩長L和兩桿間距D表示）四、解答題11．2020年8月6日晚至7日上午，云南省普洱市思茅區(qū)、寧洱縣、江城縣等地出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)對流天氣，暴雨引發(fā)山洪泥石流災(zāi)害。其中有一輛小卡車停在距小山坡底A點(diǎn)10m的地方，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在距坡底120m的山坡A處有一泥石流以8m/s的初速度，0.8m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，如圖所示，假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動。已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為2s，卡車啟動后以1m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)最大速度20m/s后做勻速運(yùn)動。求：（1）泥石流到達(dá)水平地面的時(shí)間和速度；（2）通過計(jì)算說明小卡車能否安全脫險(xiǎn)。12．如圖所示，在足夠長的傾角為θ=37。的斜面上的C點(diǎn)立有一高為h=2m的豎直桿，在桿的頂部有一微型發(fā)射器以相同的速率v0=4m/s向相反方向發(fā)射甲、乙兩個(gè)小球（均視為質(zhì)點(diǎn)兩小球分別落在斜面上的A、B兩點(diǎn)，A、C兩點(diǎn)之間的距離為L1、B、C（1）乙小球從拋出到落在斜面所用的時(shí)間；試卷第5頁，共6頁試卷第6頁，共6頁（2）A、B兩落點(diǎn)之間的距離L。13．一個(gè)送貨裝置如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的貨物（可視為質(zhì)點(diǎn)）被無初速度地放在傾斜傳送帶的最上端A處，被保持v=8m/s勻速運(yùn)動的傳送帶向下傳送，到達(dá)傳送帶下端B時(shí)滑上平板車，隨后在平板車上向左運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后與平板車速度相同，且到達(dá)平板車的最左端，此時(shí)剛好與水平面上P點(diǎn)的彈性裝置發(fā)生碰撞（彈性裝置形變量很小貨物由于慣性被水平拋出，平板車則被原速彈回。已知傳送帶AB之間的距離L為12.2m，傳送帶與水平面的夾角θ=37。，貨物與傳送帶間的摩擦因數(shù)μ1=0.5，貨物與平板車的摩擦因數(shù)μ2=0.3，平板車與地面的摩擦因數(shù)μ3=0.1，平板車的質(zhì)量也為m=1kg，重力加速度g=10m/s2貨物從傳送帶滑上；平板車時(shí)無動能損失，忽略空阻（1）貨物在傳送帶上的運(yùn)動時(shí)間；（2）平板車的長度l；（3）如果平板車剛好能接到下一個(gè)貨物，則每隔多長時(shí)間在傳送帶頂端釋放一個(gè)貨物。答案第1頁，共11頁參考答案：【詳解】A．由水桶勻速運(yùn)動，可知繩子中的拉力不變?yōu)閙g，人對繩的拉力和繩子對人的拉力為作用力與反作用力，大小相等，所以人對繩的拉力不變，A錯(cuò)誤；B．以滑輪為結(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，左右繩子中的拉力和吊裝滑輪的繩子上的拉力平衡，隨著人向左運(yùn)動，左右兩段繩子拉力不變，夾角變大，根據(jù)力的合成法則可知，左右兩段繩子拉力的合力減小，所以吊裝滑輪的繩子上的拉力逐漸減小，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)左邊繩子與水平面的夾角為θ,繩子中拉力為T=mg對人進(jìn)行受力分析，豎直方向上有Tsinθ+FN=Mg因?yàn)殡S著人向左運(yùn)動θ在減小，所以有FN在增大，對人進(jìn)行受力分析，人的速度與繩子的速度關(guān)系為因?yàn)槔K子的速度不變，θ在變小，所以人的運(yùn)動狀態(tài)為速度逐漸減小，且越來越接近繩子的速度，因此加速度方向向右，且加速度越來越小最后趨于零，對人進(jìn)行受力分析，水平方向上有Tcosθ-f=Maθ在變小，繩子拉力不變，所以Tcosθ在變大，同時(shí)Ma在減小，得摩擦力在增大，C正確，【詳解】A．摩擦力的方向只能平行于接觸面，A錯(cuò)誤；B．加速度沿纜繩向上，所以車廂對貨物的作用力與貨物的重力的合力沿纜繩向上，則車廂對貨物的作用力方向不可能平行于纜繩向上，B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)檐噹毕蛏霞铀龠\(yùn)動，所以懸臂對車廂的作用力與車廂重力的合力沿纜繩向上，根據(jù)力的合成法則可知，此時(shí)懸臂對車廂的作用力方向不可能沿懸臂豎直向上，而是其中的一個(gè)分力與整個(gè)車廂重力平衡，另外一個(gè)力沿纜繩方向向上產(chǎn)生加速運(yùn)動，懸臂豎直方向的分力為答案第2頁，共11頁F=(m+M)g所以整個(gè)懸臂對車廂的作用力有F>(m+M)gC錯(cuò)誤，D正確。故選D?！驹斀狻緼．由題意可知，蠟塊在豎直方向做勻速直線運(yùn)動，由y得故A正確；B．水平方向上蠟塊做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，則由得故B錯(cuò)誤；C．2s末蠟塊的水平速度大小為所以2s末蠟塊的速度大小為\xy2+v2=2+0.62m/s=v2.92m/s\xy故C錯(cuò)誤；D．由于沿y軸的正方向蠟塊做勻速直線運(yùn)動，即使經(jīng)過足夠長的時(shí)間沿y軸方向的速度保持不變，則合速度不可能平行于x軸，故D錯(cuò)誤。故選A?！驹斀狻緼．圓筒AB做自由落體運(yùn)動，加速度為g，豎直向下，小鋼球C做豎直上拋運(yùn)動，加速度為g，豎直向下，則在任意相等時(shí)間內(nèi)，圓筒AB的速度變化量與小鋼球C的速度變化量相等，故A錯(cuò)誤；BD．小鋼球C以v0=5m/s的初速度豎直上拋，根據(jù)v=v0-gt解得小鋼球C減速到零的時(shí)間小鋼球C向上運(yùn)動的位移圓筒AB做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t=0.5s，圓筒AB下降的位移則h則小球C在減速到零之前已經(jīng)穿過圓筒AB，故BD錯(cuò)誤；C．設(shè)小球C與圓筒AB下端相遇的時(shí)間為t1，則根據(jù)題意有解得設(shè)小球C與圓筒AB上端相遇的時(shí)間為t2，則根據(jù)題意有解得小鋼球C從圓筒AB中穿過的時(shí)間為t=t2-t1=0.1s故選C?！驹斀狻緼．以A、B整體為研究對象，沿斜面方向，根據(jù)平衡條件答案第3頁，共11頁答案第4頁，共11頁Fcos30=3mgsin30解得故A錯(cuò)誤；B．對B球受力分析，沿斜面建立直角坐標(biāo)系，正交分解，在沿斜面方向，根據(jù)平衡條件2mgsinα=kx解得彈簧伸長量為則彈簧原長為故B錯(cuò)誤；C．對小球A，在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件可得斜面對小球的支持力大小為所以可得A對斜面的壓力大小為·mg，故C正確；D．撤去F瞬間，彈簧彈力不變，B球受力仍然平衡，加速度為0，故D錯(cuò)誤。故選C。【詳解】A．在0~t1時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員向下加速運(yùn)動，加速度方向向下，跳傘運(yùn)動員處于失重狀態(tài)，A正確；B．根據(jù)v-t圖像切線斜率表示加速度，可知在0~t1時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員做加速度逐漸減小的加速度運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得m總g-f=m總a可知隨著加速度的減小，跳傘運(yùn)動員和傘整體所受空氣阻力越來越大，B錯(cuò)誤；C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員和傘整體向下做減速運(yùn)動，加速度方向向上，合力方向向上，則跳傘運(yùn)動員和傘整體所受空氣阻力大于其重力，C正確；D．根據(jù)v-t圖像與橫軸圍成的面積等于位移，可知t1~t2時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員的實(shí)際位移應(yīng)答案第5頁，共11頁滿足t1~t2時(shí)間內(nèi)跳傘運(yùn)動員的平均速度大小為D錯(cuò)誤。【詳解】A．根據(jù)勻變速運(yùn)動的位移與時(shí)間關(guān)系公式x=v0t+at2，根據(jù)甲圖中x-t2圖像為正比關(guān)系圖線，可求出物體的加速度大小為解得a=2m/s2A正確；B．根據(jù)勻變速運(yùn)動的速度與位移時(shí)間關(guān)系v2-v02=2ax，根據(jù)乙圖中v2-x圖像為正比關(guān)系圖線，可求出物體的加速度大小為解得a=5m/s2B正確；C．根據(jù)勻變速運(yùn)動的位移與時(shí)間關(guān)系公式x=v0t+at2，整理得根據(jù)丙圖中-t圖像為一次關(guān)系圖線，可求出物體的加速度大小為解得a=-4m/s2物體的加速度大小為4m/s2，C錯(cuò)誤；答案第6頁，共11頁D．根據(jù)微元法可以得到，物理學(xué)中a-t圖像的圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示這段時(shí)間內(nèi)物理的速度變化量，則丁圖中a-t圖可求出物體在前2s內(nèi)的速度變化量大小為D錯(cuò)誤；【詳解】A．將C的重力按照作用效果分解，如圖所示根據(jù)平行四邊形定則，有故m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越小，故A錯(cuò)誤；B．對A、B、C整體進(jìn)行受力分析可知，對地壓力為FN=(2M+m)g與θ無關(guān)，故B正確；C．對A分析，受重力、桿的推力、支持力和向右的摩擦力，根據(jù)平衡條件有與M無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．以整體為研究對象，豎直方向上根據(jù)平衡條件可得A受到的支持力為增大m，都不能使M沿地面滑動時(shí)滿足μFN,≥F1cosθ即答案第7頁，共11頁解得當(dāng)m→∞時(shí)，有1μ≥tanθ即當(dāng)時(shí)，增大m，不能使M沿地面滑動；若μ<時(shí)，增大m，M會滑動，故D正確。9．9.78Ca=gtanθ2（2）[2]假設(shè)小球由于加、減速發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，由牛頓第二定律可知mgtanθ=ma解得a=gtanθ可知為了在表盤上標(biāo)上對應(yīng)的加速度，還需要測量輕桿與豎直方向的夾角θ。故選C。（3）[3]由第（2）問分析可知，加速度與被測物理量之間的關(guān)系式為a=gtanθ 【詳解】(1[1]橢圓是到兩焦點(diǎn)距離之和等于常數(shù)的所有點(diǎn)的集合，題中PC+CQ為繩長L是常數(shù)，所以C點(diǎn)的軌跡是橢圓；（2）[2]圖像中Ⅰ、Ⅱ交點(diǎn)即為兩繩拉力相等的位置，此時(shí)選取結(jié)點(diǎn)C為研究對象，受力如下圖所示水平方向TPsinα=TQsinβ當(dāng)α=β時(shí)，TP=TQ，當(dāng)C點(diǎn)繼續(xù)向右移動如下圖所示α增大，β減小，水平方向還是有TPsinα=TQsinβ由上式可知TQ會增大，TP減小，結(jié)合題圖，在圖像相交后，Ⅰ線力大于Ⅱ線力，故Ⅰ線表示Q處傳感器的力。（3）[3]圖像中Ⅰ、Ⅱ交點(diǎn)可以讀出此時(shí)P、Q處拉力都為4.3N，此時(shí)CP、CQ與豎直方向的夾角相等延長QC到P'由幾何關(guān)系有P'Q=CP+CQ=L過Q做水平線與左桿交于A點(diǎn)，在△AQP'中有上AP'Q=α=βC點(diǎn)受力平衡有2Tcosα=G整理得111）10s，16m/s2）能安全脫險(xiǎn)【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時(shí)間關(guān)系其中2解得=-30s（舍去）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得答案第8頁，共11頁答案第9頁，共11頁0（2）泥石流到達(dá)水平地面時(shí)，小卡車已經(jīng)運(yùn)動的時(shí)間為t2小卡車在t2=8s的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為速度為v22t2小卡車速度從v2=8m/s達(dá)到v1=16m/s，經(jīng)過的時(shí)間為小卡車在這段時(shí)間的位移為泥石流的位移為x4x4023小