2023-2024学年第一学期高三期初学情调研测试
物理试题
注意事项：
1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。
2、答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，则下列说法正确的是（ ）
A. 研究巡视器的车轮转动情况可将车轮看作质点
B. 巡视器从A到B的位移大小等于AB轨迹的长度
C. AB段平均速率大于该段平均速度的大小
D. 在OA段运动时一定有加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究巡视器的车轮转动情况时，车轮的大小与我们研究的问题有关，不能将车轮看作质点，A错误；
B．由于AB段是曲线，因此巡视器从A到B的位移大小小于AB轨迹的长度，B错误；
C．平均速率是指路程与所需时间的比，而平均速度是位移与所需时间的比，AB段路程大于位移的大小，因此AB段的平均速率大于该段平均速度的大小，C正确；
D．在OA段可能做匀速直线运动，没有加速度，D错误。
故选C。
2. 如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表四辆车从同一地点同时出发的位移图像和速度图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲车做匀加速运动，乙车做匀速运动
B. 内，甲车在任一时刻的瞬时速度都不可能等于乙车的速度
C. 在时刻丁车与丙车正好相遇
D. 图像的“面积”表示位移采用了微元法
【答案】D
【解析】
【详解】A．x-t图像中，斜率表示速度，甲做速度变小的减速直线运动，乙做匀速直线运动，故A错误；
B．x-t图像中，斜率表示速度，由图可知开始时甲的斜率大于乙的斜率，t1时刻时甲的斜率小于乙的斜率，即甲的速度先大于乙的速度后来小于乙的速度，所以在0-t1时间内甲车在某一时刻的瞬时速度可能等于乙车的速度，故B错误；
C．丙、丁两车在t2时刻速度相同，从图中的图线下方面积不等，可得此时两车不相遇，故C错误；
D．速度-时间图象的面积表示位移运用了微元法，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，快速飞行的羽毛球击中并嵌入西瓜，则（ ）
A. 羽毛球飞行过程中受到重力和空气的作用力 B. 羽毛球飞行过程中运动状态不变
C. 羽毛球嵌入过程中惯性增大 D. 羽毛球对西瓜的力大于西瓜对羽毛球的力
【答案】A
【解析】
【详解】A．结合实际情况，羽毛球飞行过程中受到重力和空气的作用力，A正确；
B．由于羽毛球所受合力不为零，飞行过程运动状态改变，B错误；
C．惯性只由质量决定，与其他因素无关，C错误；
D．根据牛顿第三定律，羽毛球对西瓜的力等于西瓜对羽毛球的力，D错误。
故选A。
4. 2023年8月3日，我国使用长征四号丙运载火箭，成功将风云三号06星发射升空，卫星顺利进入高度为830km预定轨道，近似做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨运行时，处于失重状态 B. 卫星在轨运行时，加速度不变
C. 点火发射的瞬间，火箭的加速度为0 D. 火箭加速上升过程，卫星处于失重状态
【答案】A
【解析】
【详解】A．卫星在轨运行时，万有引力充当向心力，卫星处于失重状态，故A正确；
B．卫星在轨运行时，加速度大小不变，方向时刻指向圆心，故B错误；
C．点火发射的瞬间，火箭的加速度向上，不为0，故C错误；
D．火箭加速上升过程，加速度向上，卫星处于超重状态，故D错误。
故选A。
5. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，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，关于本实验下列说法正确的是（ ）
A. 本实验采用控制变量法
B. 重复实验时不需要使O点静止在同一位置
C. 本实验不需要测量重物M所受的重力
D. 图中A的示数为3.60N
【答案】B
【解析】
【详解】A．本实验采用等效替代法，故A错误；
B．重复实验时，无论O点位置是否改变，两个力的合力均为重物的重力，则重复实验时不需要使O点静止在同一位置，故B正确；
C．重物的重力是合力，则应测量重物M所受的重力，故C错误；
D．由图可知，弹簧测力计的最小刻度为，则读数为，故D错误。
故选B。
6. 如图是太阳系行星分布示意图，则（ ）
A. 地球绕太阳运动速度不变
B. 木星与土星公转的角速度相等
C. 地球、火星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 八大行星中，海王星公转周期最大，向心加速度最小
【答案】D
【解析】
【详解】A．地球绕太阳运动的轨道是一椭圆，当地球从近日点向远日点运动时，地球运动的速度大小逐渐减小，故A错误；
B．行星绕太阳做圆周运动的向心力由万有引力提供，可得
解得
土星公转半径比木星公转半径大，因此土星公转角速度比木星的公转角速度小，故B错误；
C．根据开普勒第二定律知同一椭圆运动过程中，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，不同的行星周期不同，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，故C错误；
D．行星绕太阳做圆周运动的向心力由万有引力提供，可得
解得
可知，海王星的轨道半径最大，公转周期最大；根据
解得
可知，海王星的轨道半径最大，海王星的向心加速度最小，故D正确。
故选D。
7. 如图所示为教材中的实验装置图，把两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处，由此可以探究（ ）
A. 向心力的大小与转动半径的关系 B. 向心力的大小与角速度大小的关系
C. 向心力的大小与线速度大小的关系 D. 线速度的大小与角速度大小的关系
【答案】B
【解析】
【详解】该实验探究向心力大小与质量，半径，角速度之间的关系，实验采用的是控制变量法，将两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处时，质量，半径都相同，因此该过程探究向心力的大小与角速度大小的关系。
故选B。
8. 已知河水流速稳定为2m/s，汽艇在静水中的速度恒为1m/s。图中实线为河岸，虚线为汽艇从河岸M驶向对岸N的实际航线。若以最短的航线渡河，下列情形可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为汽艇的静水速度小于河水的流速，可知汽艇合速度方向不能垂直河对岸，即汽艇不能垂直河岸渡河；当汽艇的速度方向垂直合速度的方向时，此时合速度方向与河岸的夹角最大，汽艇的位移最小。
故选B。
9. 如图所示，某一小球以一定的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度为10m/s，方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，）。以下判断中正确的是（ ）
A. 小球经过A、B两点间的时间 B. 小球经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差 D. A、B两点间的高度差
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球的初速度为
竖直分速度为
则小球在B点的竖直分速度为
小球经过A、B两点间的时间为
AB错误；
CD．A、B两点间的高度差为
C正确，D错误。
故选C。
10. 如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的轻杆一端连接一个质量为m的小球，手持轻杆的另一端O点，使小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球在运动到c点时，台秤受到水平向右的静摩擦力
B. 若小球恰好能通过圆轨道最高点，小球的速度为
C. 当小球运动到b点处于失重状态，小球对轻杆的作用力一定小于重力
D. 小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数一定相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．小球在运动到c点时，轻杆对小球有向左的拉力，提供小球做圆周运动的向心力，根据牛顿第三定律，轻杆对人有向右的拉力，人处于静止状态，台秤对人有向左的静摩擦力，故人对台秤有向右的静摩擦力，A正确；
B．由于是球杆模型，小球在最高点的最小速度接近零，B错误；
C．在b点时，由于加速度向下，处于失重状态，杆对小球的作用力和小球重力合力共同提供向心力，因此
当杆的拉力恰好等于重力时，小球的速度
而当
杆对小球的拉力大于重力，C错误；
D．小球在a、c位置时，竖直方向加速度为零，而在b位置时，小球的加速度向下，处于失重状态，因此在b位置，台秤的示数最小，D错误。
故选A。
11. 如图所示，倾角为且长的传送带以恒定的速率沿顺时针方向运行，现将一质量的物块（可视为质点）以的速度从底部滑上传送带，传送带与物块之间的动摩擦因数，取，则物块（ ）
A. 先做减速后做匀速运动 B. 开始加速度大小为
C. 经过到达顶端 D. 相对传送带发生的位移大小为0.4m
【答案】C
【解析】
【详解】AB．开始加速度大小为
物块与传送带共速时
得
则物块只做匀减速运动至与传送带共速，AB错误；
C．到达顶端的时间为
C正确；
D．相对传送带发生的位移大小为
D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“探究加速度与力的关系”的实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。在调节桌面水平后，利用力传感器来测量细线拉力。
（1）为探究加速度与力的关系，下列实验操作中正确的是______。
A．选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小
B. 实验过程中，沙和沙桶的质量可以约等于小车的质量
C. 力传感器的示数即小车所受合外力的大小
D. 先用手将小车按在图示位置，然后接通电源再释放小车
（2）该同学在实验中得到一条纸带如图乙所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。
（3）该同学在小车内放置一质量为的砝码，多次改变砂的质量，通过实验得到多组a、F数据，并利用测量数据画出图像，已知图线的斜率大小为k，则小车的质量为______（用k、表示）。
（4）该同学用图丙所示装置完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验，可通过位移的测量来代替加速度的测量，即，使用这种方法需要满足两小车______。
A. 所受拉力相同 B. 运动时间相同 C. 小车质量相等
（5）在利用图甲装置进行实验时，是否需要进行阻力补偿？如果需要，请说明如何操作？如果不需要，请说明理由？________________________
【答案】 ①. AB##BA ②. 2.4 ③. ④. B ⑤. 需要，不挂重物情况下，将长木板远离定滑轮的一端适当垫高，轻推小车，如打出纸带的点迹间距几乎相等即可说明阻力补偿到位
【解析】
【详解】（1）[1]A．电火花对纸带的阻力较小，实验误差较小，A正确；
B．传感器可测出小车所受拉力，对砂和砂桶的质量没有要求，B正确；
C．传感器示数的2倍减摩擦阻力等于小车所受合力，C错误；
D．小车应该在靠近打点计时器的位置释放，D错误。
故选AB。
（2）[2]相邻计数点的时间间隔为
小车的加速度为
（3）[3]根据
得
则
小车质量为
（4）[4]根据
由题意可知，需满足运动时间相同。
故选B。
（5）[5]需要补偿摩擦力。不挂重物的情况下，将长木板远离定滑轮的一端适当垫高，轻推小车，如打出纸带的点迹间距几乎相等即可说明阻力补偿到位。
13. 复兴号列车以60m/s的速率经过一段圆弧形弯道，小昊同学观察放在桌面上的智能手机中的“指南针”，发现在15s内匀速转过了，取，。求列车转弯的角速度大小和半径r。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）
列车转弯的角速度大小
（2）根据
可知转弯半径
14. 氢气球吊着重物在空中沿竖直方向以匀速下降，当下降到离地高度处开始受到水平恒定风力作用，使重物在水平方向做匀加速运动，氢气球和重物总质量。求：
（1）重物落地时沿水平方向运动的位移的大小x；
（2）重物落地前瞬间速度的大小v。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由竖直方向匀速运动可知
又由水平方向匀加速可知
由运动学公式
可得
（2）由
又由
可得
15. 如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物块A静止叠放在B的最左端。现用的水平力向右拉A，经过4s，A运动到B的最右端，且其图像如图乙所示，已知A、B的质量分别为1kg、3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，求：
（1）A、B间的动摩擦因数和长木板的长度L；
（2）若B不固定，A、B的加速度大小；
（3）若B不固定，A在B上运动的时间。
【答案】（1）16m；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据v-t图像可求物体A的加速度
根据牛顿第二定律
可得
长木板位移根据图像面积可得
（2）若B不固定，假设A、B发生相对滑动，则A的加速度
对长木板B分析可知
解得
因此假设合理，A的加速度为，B的加速度为。
（3）物体A在长木板上滑行的相对位移为长木板长度，即
解得
16. 如图甲所示，挡板垂直固定在倾角的固定斜面上，处于原长的轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块B连接，弹簧与斜面平行，紧贴物块B下面有一物块A。现施加平行于斜面向上的力F作用，此刻为，使其沿斜面向上做加速度为的匀加速直线运动，在弹性限度内。已知弹簧的劲度系数，物块A、B的质量均为1kg，与斜面间的动摩擦因数均为。取，求：
（1）施加F前，物块A受到的摩擦力大小；
（2）时，物块A发生的位移大小x和外力F的大小；
（3）通过推导计算，定量地在图乙中画出物块A、B间的弹力随物块A的位移x变化图像。（取范围即可）
【答案】（1）6N；（2）0.1m，；（3）
【解析】
【详解】（1）施加F前，物块A受到重力、支持力和摩擦力，根据平衡关系则有
解得
（2）物块A做匀加速直线运动，根据位移时间公式可得相应的位移为
根据胡克定律
可得弹簧弹力
对两物块整体分析有
代入数据解得
（3）对物块B受力分析，根据牛顿第二定律，有
可得
相应的图像为2023-2024学年第一学期高三期初学情调研测试
物理试题
注意事项：
1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。
2、答题前，请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，则下列说法正确的是（ ）
A. 研究巡视器的车轮转动情况可将车轮看作质点
B. 巡视器从A到B的位移大小等于AB轨迹的长度
C. AB段平均速率大于该段平均速度大小
D. 在OA段运动时一定有加速度
2. 如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表四辆车从同一地点同时出发的位移图像和速度图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲车做匀加速运动，乙车做匀速运动
B. 内，甲车在任一时刻的瞬时速度都不可能等于乙车的速度
C. 在时刻丁车与丙车正好相遇
D. 图像的“面积”表示位移采用了微元法
3. 如图所示，快速飞行的羽毛球击中并嵌入西瓜，则（ ）
A. 羽毛球飞行过程中受到重力和空气的作用力 B. 羽毛球飞行过程中运动状态不变
C. 羽毛球嵌入过程中惯性增大 D. 羽毛球对西瓜的力大于西瓜对羽毛球的力
4. 2023年8月3日，我国使用长征四号丙运载火箭，成功将风云三号06星发射升空，卫星顺利进入高度为830km的预定轨道，近似做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨运行时，处于失重状态 B. 卫星在轨运行时，加速度不变
C. 点火发射的瞬间，火箭的加速度为0 D. 火箭加速上升过程，卫星处于失重状态
5. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，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，关于本实验下列说法正确的是（ ）
A. 本实验采用控制变量法
B. 重复实验时不需要使O点静止在同一位置
C. 本实验不需要测量重物M所受的重力
D. 图中A示数为3.60N
6. 如图是太阳系行星分布示意图，则（ ）
A. 地球绕太阳运动的速度不变
B. 木星与土星公转的角速度相等
C. 地球、火星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
D. 八大行星中，海王星公转周期最大，向心加速度最小
7. 如图所示为教材中的实验装置图，把两个质量相等的小钢球分别放在A、C两处，由此可以探究（ ）
A. 向心力的大小与转动半径的关系 B. 向心力的大小与角速度大小的关系
C. 向心力的大小与线速度大小的关系 D. 线速度的大小与角速度大小的关系
8. 已知河水流速稳定为2m/s，汽艇在静水中的速度恒为1m/s。图中实线为河岸，虚线为汽艇从河岸M驶向对岸N的实际航线。若以最短的航线渡河，下列情形可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 如图所示，某一小球以一定的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度为10m/s，方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，）。以下判断中正确的是（ ）
A. 小球经过A、B两点间时间 B. 小球经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差 D. A、B两点间的高度差
10. 如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的轻杆一端连接一个质量为m的小球，手持轻杆的另一端O点，使小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球在运动到c点时，台秤受到水平向右的静摩擦力
B. 若小球恰好能通过圆轨道最高点，小球的速度为
C. 当小球运动到b点处于失重状态，小球对轻杆的作用力一定小于重力
D. 小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数一定相同
11. 如图所示，倾角为且长的传送带以恒定的速率沿顺时针方向运行，现将一质量的物块（可视为质点）以的速度从底部滑上传送带，传送带与物块之间的动摩擦因数，取，则物块（ ）
A. 先做减速后做匀速运动 B. 开始加速度大小为
C. 经过到达顶端 D. 相对传送带发生的位移大小为0.4m
二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“探究加速度与力的关系”的实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。在调节桌面水平后，利用力传感器来测量细线拉力。
（1）为探究加速度与力的关系，下列实验操作中正确的是______。
A．选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小
B. 实验过程中，沙和沙桶的质量可以约等于小车的质量
C. 力传感器的示数即小车所受合外力的大小
D. 先用手将小车按在图示位置，然后接通电源再释放小车
（2）该同学在实验中得到一条纸带如图乙所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）。
（3）该同学在小车内放置一质量为的砝码，多次改变砂的质量，通过实验得到多组a、F数据，并利用测量数据画出图像，已知图线的斜率大小为k，则小车的质量为______（用k、表示）。
（4）该同学用图丙所示装置完成“探究加速度与力、质量关系”的实验，可通过位移的测量来代替加速度的测量，即，使用这种方法需要满足两小车______。
A. 所受拉力相同 B. 运动时间相同 C. 小车质量相等
（5）在利用图甲装置进行实验时，是否需要进行阻力补偿？如果需要，请说明如何操作？如果不需要，请说明理由？________________________
13. 复兴号列车以60m/s的速率经过一段圆弧形弯道，小昊同学观察放在桌面上的智能手机中的“指南针”，发现在15s内匀速转过了，取，。求列车转弯的角速度大小和半径r。
14. 氢气球吊着重物在空中沿竖直方向以匀速下降，当下降到离地高度处开始受到水平恒定风力作用，使重物在水平方向做匀加速运动，氢气球和重物的总质量。求：
（1）重物落地时沿水平方向运动的位移的大小x；
（2）重物落地前瞬间速度的大小v。
15. 如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上，可视为质点的物块A静止叠放在B的最左端。现用的水平力向右拉A，经过4s，A运动到B的最右端，且其图像如图乙所示，已知A、B的质量分别为1kg、3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，求：
（1）A、B间的动摩擦因数和长木板的长度L；
（2）若B不固定，A、B的加速度大小；
（3）若B不固定，A在B上运动的时间。
16. 如图甲所示，挡板垂直固定在倾角的固定斜面上，处于原长的轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块B连接，弹簧与斜面平行，紧贴物块B下面有一物块A。现施加平行于斜面向上的力F作用，此刻为，使其沿斜面向上做加速度为的匀加速直线运动，在弹性限度内。已知弹簧的劲度系数，物块A、B的质量均为1kg，与斜面间的动摩擦因数均为。取，求：
（1）施加F前，物块A受到摩擦力大小；
（2）时，物块A发生的位移大小x和外力F的大小；
（3）通过推导计算，定量地在图乙中画出物块A、B间的弹力随物块A的位移x变化图像。（取范围即可）
