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2022-2023上学期高三物理下学期开学考试
高三物理下学期开学考试
（考试时间：90分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1题~第8题只有一个
选项是符合题目要求的；第9题~第12题有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得 4分，选对但不全的
得2分，有选错的得0分）
1、有关力和运动的关系的问题，下列说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动合外力恒定不变
B．物体因受力而运动，运动方向与受力方向一定相同
C．竖直上抛运动最高点合力为零
D．滑动摩擦力的方向可以跟运动方向成任意夹角，但一定与相对运动方向相反匀速圆周运动合外力恒定不
变
2．如图所示，是某同学站在水平的力传感器上，做下蹲一起立的动作时记录的力随时间变化的图线．由图可
知，该同学当的体重约为650N，除此以外，还可以得到的信息有（ ）
A．该同学做了两次下蹲—起立的动作
B．该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
3、早在战国时期，《墨经》就记载了利用斜面提升重物可以省力．某人用轻绳将一重物匀速竖直向上提起，
拉力的大小为 ；然后用轻绳将同一重物沿倾角为 的光滑斜面匀速上拉，拉力的大小为 ． 与 的比
值为（ ）
A． B． C． D．
4．在t=0时刻从地面上方某处以某一初速度竖直向上抛出小球甲， 时刻在该处以另一初速度竖直向上
抛出小球乙， 时刻两小球在空中相遇，已知重力加速度 ，不计空气阻力小．下列说法正
确的是（ ）
A．两球可能在甲球上升阶段相遇
B．两球一定在乙球上升阶段相遇
学科网（北京）股份有限公司C．若两小球在抛出点相遇，则小球甲的初速度为20m/s
D．小球甲的初速度一定大于小球乙的初速度
5．如图所示，一木块紧靠长方体形空铁箱后壁（未粘连），在水平拉力F
学科网（北京）股份有限公司的作用下一起向右做直线运动，现逐渐减小水平拉力，当拉力减小到F时木块恰能和铁箱保持相对静止，继
续减小拉力，木块始终没有与后壁分离，从拉力开始减小到木块未落到箱底前，下列说法正确的是（ ）
A．铁箱对木块的支持力一直减小 B．铁箱对木块的摩擦力不变
C．铁箱对木块的摩擦力一直减小 D．铁箱可能先做加速运动后做减速运动
6、利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法．如图所示为物体做直线运动时各物理量之
间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中 图可求出物体的加速度大小为
B．乙图中 图可求出物体的加速度大小为
C．丙图中 图可求出物体的加速度大小为
D．丁图中 图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为3m/s
7．如图所示，光滑水平桌面上放置一个倾角为 的光滑楔形滑块A，质量为M=0.8kg．一细线的一端固定
于楔形滑块A的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球．若滑块与小球在外力F作用下，一起以
加速度a向左做匀加速运动．取 ； ； ，则下列说法正确的是（ ）
A．当 时，滑块对球的支持力为0N
B．当 时，滑块对球的支持力为0N
C．当 时，外力F的大小为4N
学科网（北京）股份有限公司D．当 时，地面对A的支持力为10N
8．如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O
学科网（北京）股份有限公司点为其球心，碗的内表面及碗口光滑．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为 和 的小球．当
它们处于平衡状态时，质量为 的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为 ．质量为 的小球位于
水平地面上，设此时竖直的细线对 的拉力大小为T，质量为 的小球对地面压力大小为N，则（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，将两个相同的木块P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中间有一处于压缩状态的弹簧，弹簧不与P、
Q栓接．木块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F，P、Q均静止．下列说法正确的是（ ）
A．Q一定受到4个力的作用 B．P一定受到5个力的作用
C．只移去弹簧后P可能会沿斜面下滑 D．只移去弹簧后P所受摩擦力一定变小
10．如图所示，倾角 的斜面固定在水平地面上．质量分别为0.1kg、0.2kg的两物块A、B置于斜面上，
质量为0.025kg的物块C穿在固定在地面上的光滑竖直杆上，A与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，滑
轮左侧的细线水平，滑轮右侧的细线与竖直方向的夹角 ，A、B、C均处于静止状态，B的上表面水
平 A 与 B、B 与斜面之间的动摩擦因数均为 0．5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 ，
， ，则（ ）
学科网（北京）股份有限公司A．斜面与B之间存在2对作用力与反作用力
B．剪断细线前，斜面对B的作用力大小为
学科网（北京）股份有限公司C．剪断细线后，A、B之间摩擦力的大小为0.16N
D．剪断细线后，B对A的支持力的大小为0.8N
11．如图所示，小球与轻弹簧，水平细绳相连，轻弹簧、细绳的另一端分别固定于 P、Q两点．小球静止时，
轻弹簧与竖直方向的夹角为 ．重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．仅剪断细绳的瞬间，小球的加速度 ，方向水平向左
B．仅剪断与小球连接端的轻弹簧的瞬间，小球的加速度 ，方向水平向右
C．仅剪断细绳的瞬间，小球的加速度 ，方向竖直向上
D．仅剪断与小球连接端的轻弹簧的瞬间，小球的加速度 ，方向竖直向下
12、某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可
视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力 和重力mg的
作用下处于平衡状态．细线与竖直方向的夹角为 ，与F的夹角为 ，开始时F水平．小组成员经过讨论形
成了如下结论，你认为正确的是（ ）
A．只增加细线的长度，其他条件不变，F、 都减小
B．保持F水平，逐渐缓慢增大 角，则F、 都逐渐增大
C．保持 角不变，逐渐缓慢增大 角，直至悬线水平，则 逐渐减小，F逐渐增大
D．保持 角及小球位置不变，逐渐缓慢减小 角直至F竖直向上，则F、 都逐渐减小
二、实验（每空2分，满分12分）
13、甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计a挂于固定点c，下端用
细线挂一重物Q，弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别
学科网（北京）股份有限公司读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．
（1）图1中弹簧测力计a的示数为______N．
学科网（北京）股份有限公司（2）下列不必要的实验要求是______（请填选项前对应的字母）．
A．弹簧测力计应在使用前校零
B．拉线方向应与木板平面平行
C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置
（3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为 和 ，用一个弹簧测力计拉
橡皮筋到O点时读数为 ，通过作图法验证平行四边形定则时，图2中符合实际情况的是______．
A． B． C． D．
图2
14、在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装
置，小车总质量用M，重物质量用m表示．
（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法
正确的是______．（填选项字母）
A．四组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B．四组实验都需要平衡摩擦力
C．四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
D．四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件
（2）如图是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中 A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻记数点间的
时间间隔为T=0.2s
学科网（北京）股份有限公司该小车运动的加速度 ______ ，计数点D的瞬时速度 ______m/s．
三、计算题（本大题共4小题，第15题、16题每题8分，第17题10分，第18题12分）
15、我国在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等
飞行模拟试验能力．如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一套有小球的细
直杆放入其中，杆足够长，小球孔径略大于杆直径，其质量为 1.1kg，与杆间的动摩擦因数为0.5．当杆与水
平方向夹角为37°时，小球沿杆恰好做匀速直线运动， ，g取 ，求此时风力的大小．
16、足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传
中．某足球场长105m、宽68m，运动员在中线处将足球沿边线向前踢出，足球在地面上的运动可视为初速度
为 10m/s 的匀减速直线运动，加速度大小为 ．该运动员踢出足球 1s 后从静止开始沿边线方向以
的加速度匀加速追赶足球，速度达到10m/s后以此速度匀速运动．求：
（1）足球刚停下来时，运动员的速度大小；
（2）运动员踢出足球后，经过多长时间能追上足球．
17．如图甲所示，倾角为 的传送带以恒定速率逆时针运行．现将一质量m=2kg的小物体轻轻放在传送带的
A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，
，求：
学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司（1）小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v；
（2）物体与传送带间的动摩擦因数 和传送带的倾角．
18．如图所示，一块质量为M=2kg，长为L=3m的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静
止摆放着质量为m=1kg的小木块（可视为质点），木板和小木块之间的动摩擦因数为 ，薄木板与地
面之间的动摩擦因数为 ．在t=0时刻，在木板 M左端施加一水平向左恒定的拉力 F=12N，g取
．则：
（1）拉力F刚作用在木板上时，木板M的加速度大小是多少？
（2）如果F一直作用在M上，那么经多少时间m将离开M？
（3）若在时间t=1s未撤去F，再经过多少时间M和m第一次速度相同？在此情况下，最终m在M上留下的
痕迹的长度是多少？
2022-2023上学期高三物理下学期开学考试答案
1．【答案】D
【解析】A．匀速圆周运动合外力大小恒定不变，方向时刻改变．A错误．
B．力是改变物体运动状态的原因，物体运动的方向和受力方向可以相同，可以相反，可以垂直，也可以是
其他关系，B错误；
C．竖直上抛运动最高点合力为重力，C错误；
D．滑动摩擦力的方向可以和运动方向成任意夹角，但一定是和物体接触面间“相对运动”的方向相反D正
确；故选D．
2．【参考答案】B
【名师解析】在3~4s下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在6~7s
起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项A、C、D错误，B正确．
3、【答案】C
【解析】
设重物的质量为m，根据物体的平衡条件有 ，
解得 ，C正确．故选C．
4．【答案】AC
5．【答案】A
【解析】A．木块始终没有与后壁分离，则木块和空铁箱水平方向的加速度相同，水平拉力F
学科网（北京）股份有限公司逐渐减小，则整体加速度a逐渐减小，铁箱对木块的支持力 逐渐减小，故A正确；
BC．木块与空铁箱相对静止时，摩擦力等于重力，不变，当木块与空铁箱相对滑动时，箱对木块的摩擦力
逐渐减小，故B错误，C错误；
D．铁箱不可能做减速运动，如果做减速运动，则木块做也要做减速运动需要水平向左的力，而铁箱给木块
的弹力水平向右，因此不能减速，木块会与后壁分离，故D错误．
故选B．
6．【答案】D
【解析】A．根据匀变速运动的位移与时间关系公式 ，根据甲图中 图像为正比关系图线，
可求出物体的加速度大小为 ，解得 ，A错误；
B．根据匀变速运动的速度与位移时间关系 ，根据乙图中 图像为正比关系图线，可求出
物体的加速度大小为 ，解得 ，B错误；
C．根据匀变速运动的位移与时间关系公式 ，整理得
根据丙图中 图像为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为
解得 ，物体的加速度大小为 ，C错误；
D．根据微元法可以得到，物理学中 图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化
量，则丁图中 图可求出物体在前2s内的速度变化量太小为 ，D正确．
故选D．
7．【答案】BD
【详解】设加速度为 时小球对滑块的压力等于零，对小球受力分析，受重力和拉力，
根据牛领第二定律，有：
水平方向： ，竖直方向： ，解得
学科网（北京）股份有限公司A．当 时，小球未离开滑块，斜面对小球的支持力不为零，选项A错误；
B．当 时，小球已经离开滑块，只受重力和绳的拉力，滑块对球的支持力为零，选项B正确；
C．当 时，小球和楔形滑块一起加速，由整体法可知： ，选项C错误；
D．当系统相对稳定后，竖直方向没有加速度，受力平衡，所以地面对A的支持力一定等于两个物体的重力
之和，即 ，选项D正确．故选BD．
8．【答案】D
学科网（北京）股份有限公司【解析】两小球受力分析如图：
AB．先对小球 受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球 有拉力作用，则小球 受力不可能平衡，
故拉力T为零，故A错误，B错误；
CD．在对小球 受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡，故 ，故C错
误，D正确．
9．【答案】BD
【解析】设木块质量为m，斜面倾角为 ，对P受力分析如图
则P受到重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力五个力的作用，B正确；
Q受到的弹簧弹力沿斜面向上，若Q重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等，则Q不受摩擦力，所以
Q可能受到重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用，A错误；
CD．有弹簧时，正交分解P受到的重力，沿斜面方向受力平衡，有
只移去弹簧时，有
可知物块P受到的沿斜面向下的力变小，需要的摩擦力变小，故物块P仍然静止．C错误．D正确
故选BD
10．【答案】ABC
【解析】A．依题意，将A、B两物体视为一整体，由于静止，B物体与斜面之间存在着支持力与正压力这一
对作用力与反作用力，还可能与斜面间有相互的静摩擦力，即最多只有两对作用力与反作用力，故A正确；
B．依题意有，以C为研究对象对其受力分析，设绳子张力为T，杆对C的作用力为 ，
则有 ， ，解得
学科网（北京）股份有限公司将A、B视为一整体，对其受力分析有，由于整体重力沿斜面向下的分力为
学科网（北京）股份有限公司绳子拉力沿斜面向上的分力为
因整体静止且 ，可知斜面对B物体有一个沿斜面向上的静摩擦力，将A、B视为一整体，设斜面对其
支持力为N，静摩擦力为f，对其受力分析如图所示，则有
解得 ，
则斜面对B的作用力大小为 故B正确；
C．将A、B视为一整体，剪断细线后，假设水平方向上没有相对滑动，则有共同的加速度沿斜面下滑，设为
a，有
解得
则在竖直方向的分加速度为
B、A之间的正压力为 ，则有
解得
在水平方向的分加速度为
以物体A为研究对象可知
从上式可以看出说明假定成立，即在水平方向上 A、B没有相对滑动，它们以相同的加速度 沿斜面下
滑，由于 A 在水平方向的加速度是由于 B 对 A 在水平方向的静摩擦力提供的，据牛顿第二定律有
学科网（北京）股份有限公司故C正确；
D．据前面分析，对A受力分析，设B对A的支持力为 ，
在竖直方向上根据牛顿第二定律有
学科网（北京）股份有限公司解得 ，故D错误．故选ABC．
11．【答案】AD
【解析】设小球的质量为m，小球静止时
剪断细绳瞬间，轻弹簧拉力不改变，则小球受的合外力与 等大反向，根据牛顿第二定律可得
，即 ，方向水平向左，故A正确，C错误；
BD．若剪断轻弹簧，绳子拉力会突变为零，此时小球只受到重力的作用，所以根据牛顿第二定律可知小球加
速度 ，方向竖直向下，故B错误，D正确．
故选CD．
12．【答案】BC
【解析】如图所示
A．只增加细线的长度，对F、 F没有影响，故A错误．
对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力 作用， 角不变， 角减小到90°时，F最小，因此
角减小的过程中， 逐渐减小，F先减小后增大，故D错误；
B．保持F水平，则 ，
角增大时F、 都逐渐增大，故B正确；
C．保持 角不变，增大 角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图
学科网（北京）股份有限公司F水平时 最大， 水平时F最大，所以 逐渐减小，F逐渐增大，故C正确；故选BC．
学科网（北京）股份有限公司13．【答案】5.80 C C
【解析】解：（1）由图1可知，弹簧测力计a的示数为5.80N．
A．为了测量准确，弹簧测力计应在使用前校零，A正确，不符合题意；
B．为减小实验误差，拉线方向应与木板平面平行，B正确，不符合题意；
C．当结点O的位置确定时，弹簧测力计a的示数也确定，由于重物的重力确定，两测力计的拉力大小与方
向均一定，因此弹簧测力计b的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力，进行多次实验，C错误，符合题
意．故选C．
实验测量的合力应与橡皮筋在同一直线上，即 与橡皮筋在同一直线上，由平行四边形定则作出的合力是理
论值，与实际值有一定的偏差，即由平行四边形定则作出的合力是F，因此图C符合实际情况，ABD错误，
C正确．
故选C
14．【答案】BC 0.5 1.05
【解析】（1）AB．四组实验中长木板都是水平放置，都需要平衡摩擦力，故A错误，B正确;
CD．四组实验中，乙、丁都能用弹簧测力计测量绳的拉力，丙用力的传感器测量绳的拉力，只有甲不能测量
绳的拉力，用重物的重力替代绳的拉力，需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件，故C正确，
D错误．
故选BC．
（2）由纸带知，在连续相等时间内的位移之差为2cm，根据
解得
D点的瞬时速度
15．【答案】22N或2N
【解析】若小球沿细杆匀速向上运动，垂直杆方向
沿杆方向
又 ，解得
若小球沿细杆匀速向下运动，垂直杆方向
沿杆方向
又 ，解得
【答案】（1）10m/s；（2）5s
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）足球停止的时间
学科网（北京）股份有限公司运动员延迟1s，追击的过程中运在动员加速的时间
由题意可知球员加速时间与反应时间之和等于球减速时间，因此运动员的速度为10m/s．
（2）足球的位移
在前5s内，运动员的位移
接下来运动员匀速运动，所用时间
运动员追上足球的时间5.5s
17．【答案】（1）8m/s；（2）0.5
【解析】（1）由 图象的面积规律可知传送带A、B间的距离L即为 图线与t轴所围的面积，
所以：
由平均速度的定义得：
（2）由 图象可知传送带运行速度为 ，
0-1s内物体的加速度为：
1-2s内的加速度为：
根据牛顿第二定律得： ， ，
联立两式解得： ．倾角为37°
【答案】（1） ； ；（2）2s；（3） ；1m．
【解析】（1）F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律，对m有：
代入数据得
对M有：
学科网（北京）股份有限公司代入数据解得：
（2）设m离开M的时间为 ，则对m有：
对M有：
又有 联立解得：
（3） 时m的速度
学科网（北京）股份有限公司M的速度为：
此过程中m相对M的位移
1s后m仍以 的加速度作匀加速运动，M将以 的加速度匀减速运动，且有：
解得：
设再经 后二者速度相等，有：
解得
此时两者的共同速度为
此过程中m相对M的位移
则在此情况下，最终m在M上留下的痕迹的长度：
学科网（北京）股份有限公司
