长治市重点中学2023-2024学年高三上学期8月月考
物理试题
考试时间：90 分钟 满分：100 分
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
请将答案正确填写在答题卡上
考试内容：运动的描述，相互作用
第 I 卷（选择题）
一、单选题(每题 4 分，共 32 分）
关于重力、弹力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）
形状规则的物体，其重心一定在几何中心处
质量小的物体受到的重力小，其做自由落体运动时的加速度也小C．滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反
D．若两个物体在接触面间有摩擦力，则两个物体间一定有弹力
甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，其速度随时间的变化关系如图所示，图中 ，乙物体的速度—时间图象为两段均为 圆弧的曲线，则（ ）
两物体在 t1 时刻加速度相同
t2 时刻乙在甲的前面
C．0-t4 时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度
D．两物体在 t3 时刻相距最远，在 t4 时刻相遇
北京时间 2022 年 6 月 5 日 10 时 44 分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号 F 遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并与空间站组合体成功实现对接，下列说法正确的是（ ）
长征二号 F 遥十四运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零
火箭的速度越大，加速度越大
火箭的速度变化率越大，加速度越大
火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
如图所示，重力为 G 的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力说法正确的是
（ ）
A．F1 是小球对挡板的压力，大小为G tan
B．F2 是小球对斜面的正压力，大小为
C．F1 是小球所受重力的一个分力，大小为G tan
D．由于重力的存在，小球同时受 G、F1、F2 的作用
两物体叠放在水平地面上，在 F=5 N 的水平恒力作用下一起做匀速运动，图甲中恒力作用于 A 物体，图乙中恒力作用于 B 物体。下列说法错误的是（ ）
图甲中 B 与地面之间的摩擦力为 5 N
图乙中 B 与地面之间的摩擦力为 5 N
图甲中 A、B 之间的摩擦因数可能为零
图乙中 A、B 之间的摩擦因数可能为零
如图所示是质量为1kg 的滑块在水平面上做直线运动的vt 图像。以下判断正确的是
（ ）
在t 6s 时，滑块的加速度为零
在5s 6s 时间内，滑块的平均速度为3m / s
在3s 7s 时间内，合力做功的平均功率为2W
在5s 6s 时间内，滑块受到的合力为2N
海洋馆中一潜水员把一小球以初速度v0 从手中竖直向上抛出。从抛出开始计时， 4t0
时刻小球返回手中。小球始终在水中且在水中所受阻力大小不变，小球的速度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比 1:3 B．小球返回手中时速度的大小为
小球在0 ~ 4t0 时间内动量变化量的大小为
小球在0 ~ 4t0 过程中阻力所做的功为
8．2022 年 2 月 2 日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以 7:6 击败瑞士队取得开门红，在某次冰壶比赛中，时间 t=0 时，球员跪式推动冰壶自本垒圆心由静止向前滑行，t=t0 推至前卫线时，放开冰壶使其自行滑行，t=5t0 冰壶恰好到达营垒中心并停止运动，整个过程冰壶一直沿直线运动，其位移 x 随时间 t 变化的图像如图所示，图像中的 0~t0、t0~5t0 两段曲线均为抛物线．已知冰壶的质量为 m，对冰壶的整个运动过程，以下说法正确的是（ ）
A．x-t 图像中的两段曲线在 t=t0 时刻不相切
冰壶的最大速度为
时间 0~t0 的加速度大小是 t0~5t0 的加速度的 2 倍
运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩擦力所做的功
二、多选题（每题 4 分，选不全得 2 分，选错或不选得 0 分）
如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O 点由静止开始下滑，做匀加速直
线运动，先后通过a 、b 、c 、d ，下列说法正确的是（ ）
质点由O 到达各点的时间之比
质点通过各点的速率之比 C．在斜面上运动的平均速度
D．在斜面上运动的平均速度
甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的 v-t 图象如图所示，则
（ ）
乙的加速度大小为 5m/s2
4s 前两者的距离越来越大，到 4s 末最大
0~4s 内两者距离先增大后减小，在 t=2s 时最大
甲、乙两质点出发后可以相遇两次
如图所示，在冰壶比赛中，运动员用恒力 F 推冰壶，使冰壸在水平冰面上做匀速直线运动. 已知冰壶的质量为 m，恒力 F 与水平方向间夹角为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，则冰壶受到的摩擦力大小为（ ）
如图所示，一质量为m 的长方体物块静止在粗糙水平地面上，一重为G 的光滑圆球放在光滑竖直的墙壁和长方体物块之间处于静止状态。现用水平向右的拉力 F 缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下列判断正确的是（ ）
A．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 B．球对墙壁的压力逐渐增大
C．水平拉力 F 逐渐减小 D．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（16 分）
13（6 分，每空 2 分）．一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为
3.0cm 的遮光板，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1 0.30s ，通过第二个光电门
的时间为t2 0.10s 。
滑块经过第一个光电门时的速度大小为v1 m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小为v2 m/s。
若已知两光电门之间的距离 L 80.0cm ，则滑块的加速度大小为a m/s2 。
14（10 分，每空 2 分）．某同学用轻弹簧 OC 和弹簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”实验
（如图甲）。该同学先测量轻弹簧 OC 的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来（如图丙），在自由端挂上砝码盘。通过增加盘中砝码，测得几组砝码的质量 m 和对应的弹簧伸长量 x，画出 m-x 图线（如图丁），对应点已在图上标出（如图乙所示）。
由图丁可知，该弹簧的劲度系数为 N/m（取 g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
该同学用弹簧 OC 和弹簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长
20.00cm 不变的条件下：
①关于该实验，下列操作必要的是 。
要保证连接弹簧 C 端的两根细线长度相等
实验时需要注意保证各弹簧秤、轻弹簧及细线在同一水平面内 C．每次拉伸弹簧时只需保证弹簧的伸长量相同，C 点位置可任意变化D．记录弹簧秤的示数的同时，必须记录各拉力的方向
②弹簧秤 a、b 间夹角为 90°，弹簧秤 a 的读数是 N（图乙中所示），则弹簧秤 b 的读数为 N。（第二空保留 2 位小数）
若实验结果如图戊所示，则 F 与 F'两个力中，方向一定沿 OC 方向的是 。
四、解答题（写出必要的步骤和方程）
15（10 分）．如图所示，是某质点运动的 v—t 图象，根据图象回答下列问题：
质点在 AB 段、BC 段、CD 段各做什么运动？
AB 段、BC 段、CD 段的加速度各为多少？
质点在 1s 末的速度多大？
16(12 分）．如图所示，物体 m1 通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳 OB 水平且与物体 m2 相连，整个装置处于静止状态。已知 m2=4kg，m3=6kg，m2 与 m3 间动摩擦因数μ1=0.6，m3 与地面间动摩擦因数μ2=0.2，轻绳 OA 与竖直方向的夹角θ=37°，设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75，g 取 10m/s2。
若 m1=1kg，整个装置处于静止状态，求轻绳 OA、OB 受到的拉力大小；
若 m1=1kg，求 m3 与地面间的摩擦力大小；
为使整个装置保持图示结构不变，物体 m1 质量最大不能超过多少？
17（14 分）．如图甲所示，A 车原来临时停在一水平路面上，B 车在后面匀速向 A 车靠近，A 车司机发现后启动 A 车，以 A 车司机发现 B 车为计时起点（t=0），A、B 两车的 v-t 图象如图乙所示。已知 B 车在第 1 s 内与 A 车的距离缩短了 x1=12 m。
求 B 车运动的速度 vB 和 A 车的加速度 a 的大小。
若 A、B 两车不会相撞，则 A 车司机发现 B 车时（t=0）两车的距离 x0 应满足什么条件？高三物理参考答案：
1．D
【详解】A．形状规则、质量分布均匀的物体，其重心与它的几何中心重合，如果质量分布
不均匀，其重心不一定在几何中心处，选项 A错误；
B．质量小的物体受到的重力小，但重力加速度一样大，选项 B错误；
C．滑动摩擦力总是与物体的相对运动方向相反，选项 C错误；
D．产生摩擦力的条件：①有弹力，②接触面粗糙，③有相对运动或有相对运动趋势，可见
有弹力是产生摩擦力的必要不充分条件，两接触面间有摩擦力存在，一定有弹力存在，选项
D正确。
故选 D。
2．D
【详解】A．速度-时间图象的斜率表示物体运动的加速度，因为两物体在 t1时刻斜率不同，
所以加速度不同，故 A错误；
B．根据 v-t图象与时间轴围成的面积表示位移，可知 0-t2内，甲的位移比乙的大，因甲、乙
两物体从同一地点开始沿同一方向运动，所以 t2时刻甲在乙的前面，故 B错误；
C．根据 v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，可知 0-t4时间内甲物体的位移等于乙物体的
位移，所用时间又相等，所以平均速度相等，故 C错误；
D．t3时刻两者位移之差最大，相距最远。0-t4时间内，两个物体通过的位移相等，t=0时刻
两物体在同一位置，则在 t4时刻相遇，故 D正确；
故选 D。
3．C
【详解】A．长征二号 F遥十四运载火箭点火瞬间，航天员的速度为零，加速度不为零，故
A错误；
B．火箭的速度很大，但是速度的大小可以不变，所以加速度不一定大，故 B错误；
C．加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，变化率越大，加速度越大，
即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故 C正确；
D．根据加速度的定义式可知，火箭的加速度方向与速度变化量方向一致，故 D错误。
故选 C。
4．C
【详解】AB．F1和 F2是小球重力的两个分力，不是小球对挡板、斜面的正压力，只是大小
答案第 1页，共 9页
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与小球对挡板、斜面的正压力相等，故 AB错误；
C．F1是小球所受重力的一个分力，由几何关系可知，其大小为G tan ，故 C正确；
D．F1、F2均是重力的分力，是重力产生的两个效果，不是小球受到的力，故 D错误。
故选 C。
5．C
【详解】AB．根据整体匀速运动，对整体 AB受力分析可知整体都受到一个向右的拉力 F，
地面对 B的摩擦力向左，大小与 F相等为 5N，故 AB正确，不符题意；
C．对甲图中的 A受力分析，受到一个向右的拉力 F，由于要保持匀速，B将给 A一个向左
的摩擦力，则图甲中 A、B之间的摩擦因数不可能为零，故 C错误，符合题意；
D．对乙图中的 A受力分析，水平方向没有外力，由于要保持匀速，则 AB之间没有摩擦力，
图乙中 A、B之间的摩擦因数无法确定，可能为零，故 D正确，不符题意。
故选 C。
6．C
【详解】A．在 t 6s时，速度的变化率不为 0，所以加速度不为 0，故 A错误；
B．在5s 6s时间内，根据图像可以知道平均速度为
1
s 4 1v 2 m/s 2m/s
t 1
故 B错误；
C．在3s 7s时间内，由动能定理知合力做的功为
W 0 1 mv2 0 1 1 16J 8J
2 2
所以平均功率为
W 8P W 2W
t 4
故 C正确；
D．根据图像斜率可以求出5s 6s时间内加速度大小为
a 4 m/s2 4m/s2
1
所以合外力为
F ma 1 4N 4N
故 D错误。
故选 C。
答案第 2页，共 9页
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7．A
【详解】A．根据图像可知，上升过程历时为 t0 ，下降过程历时为
4t0 t0 3t0
小球在水中所受阻力大小不变，根据冲量定义
I Ft
可知，上升过程与下降过程中阻力的冲量大小之比 1:3，A正确；
8．D
【详解】AC．图像中的 0~t0、t0~5t0两段曲线均为抛物线，可知 0~t0时间段冰壶做匀加速直
线运动，t0~5t0时间段冰壶做匀减速直线运动，由于 x-t图像斜率代表速度，所以 x-t图像中
的两段曲线在 t=t0时刻相切，设 t=t0这段时间加速度为 a1，则有
x 1 a 20 2 1
t0
t0~5t0，末速度为零，逆向看作是初速为零的匀加速直线运动，设这段时间内的加速度 a2，
则有
5x x 1 a (4t ) 20 0 2 2 0
解得
a 2x 0 a x 01 t2 ， 20 2t
2
0
所以时间 0~t0的加速度大小是 t0~5t0的加速度的 4倍，故 AC错误；
B．冰壶在 t0时刻速度达到最大速度
v a t 2x 01 0 t0
故 B错误；
D、冰壶的初末速度均为 0，根据功能关系可知运动员对冰壶推力所做的功等于冰壶克服摩
擦力所做的功，故 D正确；
故选 D。
9．BD
【详解】A．根据
x 1 at 2
2
得
答案第 3页，共 9页
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t 2x
a
oa、ob、oc、od的距离之比为 1︰2︰3︰4，所以质点由 o到达各点的时间之比为1: 2 : 3 : 2；
故 A错误；
B．根据
v2=2ax
可得
v 2ax
oa、ob、oc、od的距离之比为 1︰2︰3︰4，所以质点通过各点的速率之比
va : vb : vc : vd 1: 2 : 3 : 2；故 B正确；
CD．初速度为 0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为 1︰3，可知 a点是
od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则 v va；故 C错误，D
正确。
故选 BD。
10．AC
【详解】A．乙的加速度为
a Δv乙乙 5m/s
2
t乙
故 A正确；
B．图线与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知 4s末甲的位移为
x甲 v甲t甲 40m
乙的位移为
x 1乙 v乙t乙 40m2
甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，甲乙位移相同，所以两者间的距离为 0，
故 B错误；
CD．由图线与坐标轴围成的面积可知 0—4s内两者距离先增大后减小，t=2s时速度相等，
两者间的距离最大，在 t=4s时第一次相遇，即甲、乙两质点出发后只可以相遇一次，故 C
正确，D错误。
故选 AC。
答案第 4页，共 9页
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11．AB
【详解】冰壶受力分析如图所示，
由此可知冰壶受到的支持力为
N mg Fsin
根据滑动摩擦力的计算方式可得
f N mg Fsin
又因为冰壶在水平冰面上做匀速直线运动，根据平衡状态计算可得
f Fcos
故选 AB。
12．BC
【详解】AD．对球和长方体物块整体进行受力分析，整体处于平衡状态，竖直方向有
N mg G
则地面对整体的支持力不变，地面受到的摩擦力为滑动摩擦力，则有
f N
故地面对长方体物块的摩擦力不变，A、D错误；
B．对球进行受力分析，如图甲所示
球受力平衡，则有
N1 G tan
答案第 5页，共 9页
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N G2 cos
当用水平向右的拉力F 缓慢拉动长方体物块时， 增大，则 tan 增大，所以N1增大，cos
减小，则 N2 增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，故 B正确；
C．对长方体物块受力分析，受到重力mg、地面的支持力 N、拉力 F 、球对长方体物块的
压力 N 以及滑动摩擦力 f2 作用，如图乙所示
受力平衡，根据牛顿第三定律可知
N 2 N2
则水平方向有
F N 2 sin f
由于 N2 增大， 增大， f 不变，则 F 减小，故 C正确。
故选 BC。
13． 0.1 0.3 5 10 2
d
【详解】（1）[1][2]根据 v 可知，滑块经过两个光电门时的速度大小分别为
t
v d1 0.1m/s t1
v d2 0.3m/s t2
（2）[3] v2 2据 2 v1 2aL可知，滑块的加速度大小为
2 2
a v2 v 1 5 10 2m/s2
2L
14． 50 BD/DB 8.00 6.00 F＇
【详解】（1）[1]由图丁可知，该弹簧的劲度系数为
k mg 60 10
2 10
N/m 50N/m
x 12 10 2
答案第 6页，共 9页
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（2）①[2]A．连接弹簧 C端的两根细线尽量长些，但是不一定要长度相等，选项 A错误；
B．实验时需要注意保证各弹簧秤、轻弹簧及细线在同一水平面内，选项 B正确；
C．为保证等效性，则每次拉伸弹簧时必须要把 C点拉到相同的位置，选项 C错误；
D．记录弹簧秤的示数的同时，必须记录各拉力的方向，选项 D正确。
故选 BD。
②[3]弹簧秤最小刻度为 0.1N，则 a的读数是 8.00N；
[4]根据胡克定律，在保持弹簧伸长 20.00cm的情况下，弹簧弹力为
F=kx=50×0.2N=10.0N
两弹簧秤夹角为 90°，根据几何关系，可知 b的读数为
Fb F
2 F 2a 10.0
2 8.002N 6.00N
（3）[5]若实验结果如图戊所示，则 F与 F＇两个力中，F是两个分力合力的理论值，F＇
是合力的实验值，则方向一定沿 OC方向的是 F＇。
15．（1）见解析； （2）1.5m/s2，0，-6m/s2； （3）4.5m/s
【详解】（1）v—t图象中图像的斜率表示加速度，根据图像可知，AB段质点做匀加速直线
运动，BC段质点做匀速直线运动，CD段质点做匀减速直线运动。 -------3 分
（2）根据上述，AB段质点做匀加速直线运动，加速度为
a v 6 3 1 m / s2 1.5m / s21 t 2 -------3 分1
CD段做匀速直线运动，则该段的加速度为 0，CD段质点做匀加速直线运动，该段的加速度
为
a v2 0 6 m / s22 6m / s
2
t -------2 分2 7 6
（3）根据速度时间关系可知，质点在 1s末的速度
v v0 a1t 3m / s 1.5 1m / s 4.5m / s -------2 分
16．（1）TOA 12.5N，T
8
OB 7.5N； （2）7.5N； （3） kg3
【详解】（1）若m1 1kg，整个装置处于静止状态，以O点为对象，根据受力平衡可得
TOA cos m1g ，TOA sin TOB -------2 分
解得
TOA 12.5N，TOB 7.5N -------2 分
答案第 7页，共 9页
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（2）若m1 1kg，以m2和m3为整体，根据受力平衡可知，m3与地面间的摩擦力大小为
f TOB 7.5N -------2 分
（3）m2与m3间的最大静摩擦力为
f23 1m2g 24N -------1 分
m3与地面间的最大静摩擦力为
f 2 (m2 m3 )g 20N地 -------1 分
为使整个装置保持图示结构不变，轻绳 OB受到的最大拉力为
TOBmax f 20N地 -------1 分
根据受力平衡，则物体m1的最大质量应满足
m1maxg tan TOBmax -------1 分
可得
m T OBmax 20 81max kg kgg tan 10 3 3 -------2 分
4
17．（1）12 m/s，3m/s2； （2）x0>36m
【详解】（1）在 t1=1s时 A车刚启动，两车间缩短的距离为 B车的位移，可得
x1 vBt1 -------2 分
解得 B车的速度为
vB=12m/s -------1 分
图象斜率表示加速度，可得 A车的加速度大小为
v
a B
t2 t
-------2 分
1
其中
t2=5s -------1 分
解得 A车的加速度大小为
a=3m/s2 -------2 分
（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于 v-t图象的 t2=5s时刻，此时两
车已发生的相对位移为梯形的面积，则
答案第 8页，共 9页
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x 1 vB (t1 t2 ) -------2分2
代入数据解得
x=36m -------2 分
因此，若 A、B两车不会相撞，则两车的距离 x0应满足条件为
x0>36m -------2 分
答案第 9页，共 9页
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