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高三物理
一、单项选择题（本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只
有一个选项符合题目要求。）
1. 智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活。如图所示为某软件的一张截图，表示了某次导航的
具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，下列说法正确的是（ ）
A. 10分钟表示的是某个时刻
B. 研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点
C. 5.4公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小
【答案】B
【解析】
【详解】A．10分钟是一段时间，因此是时间间隔，A错误；
B．在研究汽车在导航图中的位置时，汽车自身大小和形状与所研究问题无关可以忽略，因此可以把汽车
看作质点，B正确；
C．5.4公里是实际走的距离，是路程，C错误；
D．根据这两个数据，用路程除以时间，我们可以算出此次行程的平均速率，D错误。
故选B。
2. 如图所示，小李驾驶汽车按导航提示右转通过某个路口后，突然看到前方禁止通行警示牌，他反应过来
后刹车制动，并倒车回到路口绕道行驶。以路口为位移原点，汽车开始减速时为计时起点，并将汽车看成
质点，忽略换挡时间（把刹车和倒车过程看成连续的匀变速直线运动），绘制了如图所示的 图像，由
图中数据可得（ ）A. t=4s时，汽车离路口最远为8m
B. 0~6s内，汽车的平均速度大小为1m/s
C. t=0时刻，汽车的瞬时速度大小为2m/s
D. t=3s时，汽车的加速度大小为2m/s²
【答案】B
【解析】
【详解】A．以路口为位移原点，由 图像可知，t=4s时，汽车离路口最远为13m，故A错误；
B．由 图像可知，0~6s内，汽车的平均速度大小为
故B正确；
C．根据 图像的切线斜率表示速度可知，t=4s时，汽车的速度为0；在 内有
可得t=0时刻，汽车的瞬时速度大小为
故C错误；
D．汽车在 内做匀减速直线运动，则t=3s时，汽车的加速度大小为
故D错误。
故选B。
3. 一平直公路旁等间距竖立5根电线杆，相邻两电线杆间距为d，如图所示。一小车车头与第1根电线杆对齐，从静止开始做匀加速直线运动，测得小车车头从第1根电线杆到第2根电线杆历时t，以下说法正确
的是（ ）
A. 车头从第2根电线杆到第4根电线杆历时为t
B. 车头从第1根电线杆到第5根电线杆历时为 t
C. 车头到第2根电线杆时，速度大小为
D. 车头到第5根电线杆时，速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意，由位移时间关系有
， ，
解得
，
则车头从第2根电线杆到第4根电线杆历时为
车头从第1根电线杆到第5根电线杆历时为 ，故AB错误；
为
CD．根据题意，设车头到第2根电线杆时，速度大小 ，车头到第5根电线杆时，速度大小为 ，
则有
，
解得
，故C错误，D正确。
故选D。
4. 2023年12月8日，济郑高铁全线正式开通运营，首发列车复兴号G4821从济南长清站出站时做匀加速
直线运动，途中连续经过三个测试点A、B、C，已知AB段距离为BC段的一半，AB段平均速度为 ，
BC段平均速度为 ，如图所示，则列车经过C点时速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设AB段距离为x，BC段距离为2x，AC段平均速度
由匀变速直线运动平均速度等于初末速度之和的一半，可知AB、BC、AC段平均速度可表示为
解得列车经过C点时速度大小为
故选B。
5. 甲、乙两个物体初始时刻在同一位置，运动图像分别如图所示，两个图像均为 圆弧，圆弧的半径均为
a，纵、横坐标表示的物理意义待定，下列说法正确的是（ ）A. 若图像为甲、乙的运动轨迹，则甲、乙的平均速率相同
B. y表示速度，x表示时间，则 时甲、乙间的距离为
C. y表示加速度，x表示时间，则 时甲、乙的速度相同
D. y表示位移，x表示时间，则甲、乙的平均速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．若图像为甲、乙的运动轨迹，可知，甲乙运动的路程相等，但时间不确定，无法比较甲、乙
的平均速率，故A错误；
B．y表示速度，x表示时间，则题图为其速度—时间图像，该图像与坐标轴围成的面积为物体的位移，由
题图可知，甲的位移方向与正方向相同，其大小为
乙的位移方向与正方向相反，其大小为
甲、乙从同一位置出发，所以两者的距离为
故B正确；
C．若 表示加速度， 表示时间，则图像与坐标轴围成的面积表示物体速度的变化量，由于甲乙的运动
方向不同，则 时甲、乙的速度大小相等，方向不同，即速度不同，故C错误；
D．y表示位移，x表示时间，由图可知，甲的位移为 ，时间为 ，则平均速度为 ，乙的位移为 ，
时间为 ，则平均速度为 ，则甲、乙的平均速度不相同，故D错误。
故选B。6. 小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物，重
力为mg。将钥匙对绳子的拉力分解为拉伸A脚的分力F 和压缩B脚的分力F，则（ ）
1 2
A. F＝mgtanα 方向水平向右 B. F＝ 方向水平向右
1 1
C. F＝mg cosα方向斜向左下方 D. F＝ 方向斜向右上方
2 2
【答案】A
【解析】
【详解】将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F 和压缩B脚的分力F，如图：
1 2
根据几何方法可知
F=mgtanα
1
方向水平向右；
方向斜向左下方；
故A正确，BCD错误；
故选A。
7. 如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平
的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为µ，P的质量为m，Q的质量为2m，滑轮轴上的摩擦
不计，若用一水平向右的恒力F拉P使其做匀速直线运动，则F的大小为（ ）
A. 4µmg B. 3µmg C. 7µmg D. 5µmg
【答案】C
【解析】【分析】
【详解】对Q受力分析：Q受重力2mg，绳子拉力T，P对Q的支持力F 、P对Q的摩擦力f ；则
N1 PQ
对P受力分析：Q受重力mg，绳子拉力T，向右的力F、Q对P的压力F ＇ 、地面对P的支持力F 、Q
N1 N
对P的摩擦力f 、地面对P的摩擦力f；则
QP
解得
故选C。
二、多项选择题（本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是（ ）
A. 2N、3N、4N三个共点力最大合力为9N，最小合力为0N
B. 仅增大两个共点力F、F 间的夹角，则两力的合力F一定减小
1 2
C. 已知合力及一个分力的大小和方向，则求另一个分力有无数解
D. 高大的桥要建很长的引桥减小斜面的倾角，是为了减小汽车行驶过程中的摩擦力
【答案】AB
【解析】
【详解】A．2N、3N、4N三个共点力同向共线时，合力最大，最大合力为9N；3N与2N的合力范围是
1N F 5N
当2N与3N合力大小为4N，方向与4N的力方向相反时，三个力的合力为0，则最小合力为0N，故A正
确；
B．合力与分力的关系是当两个分力的夹角（0° 180°）逐渐增加时，其合力逐渐变小，故B正确；
C．已知合力及一个分力的大小和方向，则只能画出一种平行四边形，则只有唯一解，故C错误；
D．减小引桥斜面的倾角可以减小汽车重力沿斜面向下分力，以使行驶更加方便、安全，同时增大汽车与
桥面间的支持力，进而增大汽车行驶过程中的摩擦力，故D错误。
故选AB。
9. 今年云南的大象火出了圈，而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。若汽车以
一定速度在平直公路上匀速行驶，突然一头大象冲上公路，由于受到惊吓，大象在同一车道立刻由静止开
始与车同方向加速奔跑，此时大象距离汽车前方车头有一定距离，司机立即刹车（忽略司机的反应时间），
汽车和大象的速度-时间图像如图所示，以司机开始刹车为计时起点，下列说法正确的是（ ）
的
A. 汽车刹车后 7s内 位移大小为35m
B. 两者之间距离至少为24m才能保证不撞到大象
C. 若两者相距 18m，则刹车加速度的大小至少为 才安全
D. 若司机反应时间为0.5s，其他条件不变，则两者之间距离至少为30m才安全
【答案】BC
【解析】
【详解】A．如图可知，汽车做匀减速直线运动，加速度为
经时间t停止运动，有
汽车刹车后 7s内的位移大小为
A错误；
B．要想不撞到大象，则当速度相等时，不相撞即可，当速度相等时，汽车和大象的位移分别为两者之间距离至少为
B正确；
C．设汽车加速度大小为 ，大象加速度为 经时间t速度相等，有
其中 ， ，解得
C正确；
D．若司机反应时间为 ，其他条件不变，汽车加速度大小为 ，大象加速度为
，汽车减速 时间速度相等，有
解得
D错误。
故选BC。
10. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为 的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B
与一轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接一个质量为 m的小球A，右
上方有一拉力F，初始夹角 ，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动 且保持 大小不变，转
动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是（）
A. 拉力F一直减小 B. B、C间的摩擦力先增大再减小
C. 物体C对地面的压力先增大再减小 D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．对题图右侧结点处受力分析，α角大小不变，可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况，
如图所示
通过分析可得绳子拉力 先增大再减小，拉力F一直减小，故A正确；
B．初始状态，对A分析可得绳子拉力大小为
对B分析，可发现
即一开始B与C间的静摩擦力为零，故当绳子拉力 从 先增大再减小到 ，B、C间的静摩擦力方
向一直沿斜面向下且先增大再减小，故B正确；
C．将B、C看成整体，竖直方向有
由于 先增大再减小，故 先减小再增大，即物体C对地面的压力先减小再增大，故C错误；
D．将B、C看成整体，水平方向上有当 最大时，即此时F水平，对A分析可计算得
所以
则物体C对地面的摩擦力的最大值为 ，故D错误。
故选AB。
三、实验题（本题共2个小题，共14分。）
11. 在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法
（1）通过打点计时器，可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸
带，找一个合适的点当作计时起点O（ ），然后每隔 选取一个计数点，如图中A、B、C、D、
E、F 所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离： ， ， ，
， ， ，请计算该小车的加速度 ____ （保留小数点后
两位）
（2）若实验时交流电的频率大于50Hz，则加速度的测量值________（选填“大于”、“小于”或“等
于”）真实值。（3）通过光电门，同样可以测量物体的加速度。如图，滑块上安装了宽度为 的遮光条，滑块在牵
引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间 ，通
过第二个光电门的时间 ，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间
，试估算滑块的加速度 ____ （保留两位有效数字），该估算值与真实值相比____（选
填“偏大”、“偏小”或“相同”）
【答案】（1）0.63
（2）小于 （3） ①. 0.12 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据逐差法可得该小车的加速度为
【小问2详解】
若实验时交流电的频率大于50Hz，实际打点周期小于0.02s，则代数计算的时间偏大，使得加速度的测量
值小于真实值。
【
小问3详解】
[1]滑块经过两个光电门的速度分别为
，
则滑块的加速度为[2]如下图所示
为图中 的时间，而计算滑块加速度的时间应该是滑块经过两个光电门中间时刻的时间，即图中
的时间，由于滑块做加速运动，结合图像可知 的时间小于 的时间，所以与滑块加速度的
真实值相比较，测量值偏小。
12. 图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮
条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。
（1）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是______________
A．为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直
B．必须记录橡皮条被拉伸的数值及OB、OC细绳拉力大小
C．橡皮筋的反向延长线必须是两条细绳夹角的角平分线
D．同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变
（2）图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，F与F＇方向一定沿AO方向的是______________。（填
“F”或“ ”）（3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，分力 方向确定、与合力F夹角为 ，则
另一分力 的最小值是______________N。
【答案】 ①. D ②. F ③. 3##3.0
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了实验的准确性，实验时两细绳 OB、OC的夹角应适当大一点，没必要一定成
90°，A错误；
B．每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置，并记录OB、OC细绳拉力大小及方向，B错误；
C．OB、OC细绳拉力大小可以不相等，故橡皮筋的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，C错
误；
D．同时改变两条细绳的拉力，可以保持结点O的位置不变，D正确。
故选D。
（2）[2]图乙中F为用一个测力计拉橡皮条的力，故F沿橡皮条的拉伸方向即沿AO方向； 是F、F 合
1 2
力的理论值，吻合平行四边形的对角线。
（3）[3]当 时，F 最小，如图
1四、计算题（本题共3个小题，共40分。）
13. 某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点
火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，接着做竖直上抛运动。若
不计空气阻力，取 ，求：
（1）燃料恰好用完时火箭的速度；
（2）火箭上升离地面的最大高度；
（3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间（计算结果可用根号表示）。
【答案】（1）20 ，方向竖直向上
（2）60m （3）
【解析】
【小问1详解】
设燃料用完时火箭的速度为 ，所用时间为 。火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程做匀加速上升
运动，第二个过程做竖直上抛运动至最高点。对第一个过程，自制火箭做匀加速运动，有
解得
由速度公式得燃料恰好用完时火箭的速度
方向竖直向上。
【小问2详解】对第二个过程，由位移与速度关系公式得
代入数据解得
所以火箭上升离地面 的最大高度
【小问3详解】
从燃料用完到运动至最高点的过程中，由
可得
从最高点落回地面的过程中
代入解得
故总时间
14. 如图所示，质量 物块甲置于倾角为37°的斜面，物块甲与斜面间动摩擦因数 ，物块与
斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为 的物块乙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳
的结点为O，水平轻绳OA与物块甲连接于A点，轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面
向上的力F（图中未画出）使甲、乙两物体均静止。已知 ， ，重力加速度
。求：（1）轻绳OA、OB的弹力大小；
（2）斜面对甲的弹力大小；
（3）力F大小的取值范围。
【答案】（1） ，
（2）20N （3）
【解析】
【小问1详解】
对结点O进行受力分析，根据受力平衡可得轻绳OA的弹力大小为
轻绳OB的弹力大小为
【小问2详解】
对物块甲进行受力分析，在垂直斜面方向，由受力平衡可得
【小问3详解】
甲受到的最大静摩擦力为
当拉力F较小，且沿斜面向上的摩擦力达到最大静摩擦力时，由平衡条件可得
解得
当拉力F较大，且沿斜面向下的摩擦力达到最大静摩擦力时，由平衡条件可得解得
故力F大小的取值范围为
15. 某工厂用传送带将木炭从高处传送到低处，传送过程示意图可简化为下图，倾斜放置的传送带装置与
水平地面夹角θ=37°，传送带以v=5m/s的恒定速率顺时针转动，某时刻，工人将质量为m=50kg的木炭轻
0
放在传送带的顶端A，经过一段时间后，木炭从传送带底端B平滑滑上质量为M=25kg的木板左端（物体
经过B点前后速度大小不变），再经过一段时间，木炭停止运动且未脱离木板。已知木炭与传送带间的动
摩擦因数μ=0.5，木炭与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1，AB的距离为
1 2 3
s=15.25m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）木炭刚放上传送带时的加速度a的大小和从A运动到B的时间；
（2）木炭运动到B的速度和在传送带上留下的划痕；
（3）木炭停止运动时的位置到传送带底端B的距离L。
【答案】（1） ，
（2） ，
（3）
【解析】
【小问1详解】
木炭刚放上传送带时，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为设木炭经过时间 与传送带共速，则有
该过程木炭运动的位移大小为
由于 ，可知共速后木炭继续向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
设木炭到达B端时的速度大小为 ，根据运动学公式可得
解得
木炭从共速后到B端所用时间为
则木炭从传送带顶端A滑到传送带底端B的时间
【小问2详解】
由（1）问可知，木炭运动到B的速度为 ；木炭与传送带共速前，木炭相对于传送带向上运动
的距离为
木炭与传送带共速后，木炭相对于传送带向下运动的距离为由于 ，则木炭在传送带上留下的划痕长度为
【小问3详解】
木炭滑上木板左端时，分别对木炭和木板由牛顿第二定律得
，
解得
，
设经过时间 木炭与木板达到共速 ，根据运动学公式可得
，
解得
，
此过程中木炭运动的位移大小为
由于 ，可知木炭与木板共速后，保持相对静止一起做匀减速直线运动；以木炭和木板为整体，由
牛顿第二定律得
解得
设木炭与木板共速后运动的距离为 ，根据运动学公式可得
解得则木炭停止运动时的位置到传送带底端B的距离为
