高安市第二中学2027届直升班上学期第三次考试物理试卷
时间：75分钟 总分：100分
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求，全部选对得4分，对而不全得2分，有选错的得0分。）
1.如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66 km、全程限速100 km/h，一辆汽车通过测速区间的时间为30 min.下列判断正确的是 ( )
A.全长66 km表示位移 B.该车全程的平均速度大小是92.5 km/h
C.该汽车没有超速 D.全程限速100km/h指的是平均速率
2.如右图所示AB是半圆的直径，O为圆心P点是圆上的一点。在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为 ( )
A.F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2
3.一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4 s抛出一球，接到球便立即把球抛出.已知除了抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是(高度从抛球点算起，不计空气阻力，取g＝10 m/s2)（ ）
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m
4.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态.如果人为改变一个条件，当衣架再次静止时，下列说法正确的是( )
A.绳的右端上移到b′，绳子拉力变大
B.将杆N向右移一些，绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
5.一质点做匀加速直线运动时，速度变化△v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2，则该质点的加速度为 ( )
A. B. C. D.
6.如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以大小为a的加速度向右做匀减速直线运动，货箱中石块A的质量为m。下列说法正确的是（ ）
A.石块A所受所有外力的合力大小为0
B.周围石块对石块A的作用力的合力方向水平向左
C .加速度a增大时，周围石块对石块A作用力的合力竖直分量增大
D .加速度a减小时，周围石块对石块A作用力的合力减小
7.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不拴接)，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g＝10 m/s2)，则正确的结论是（ ）
A.物体的质量为3 kg B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 D.物体的加速度大小为5 m/s2
8.甲、乙两名运动员在泳池里训练，t＝0时刻从泳池的两端出发,甲、乙的速度－时间图像分别如图甲、乙所示。若不计转向的时间且持续运动，两运动员均可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A.泳池长25m
B.两运动员一定不会在泳池的两端相遇
C.从t＝0时刻起经过1 min，两运动员共相遇了3次
D.在0～30 s内，甲、乙运动员的平均速度大小之比为8∶5
9.用如图所示的装置做课题研究发现：球形物体所受空气阻力的大小f跟运动的速率v有:f∝v2。当气球和重物由静止释放，在一起竖直下落的过程中，其速率v、加速度的大小a和运动的时间t之间的关系图像，下列可能正确的是（ ）
10.如图所示，ABCD是倾角为30°的正方形斜面，其中AB与底边DC平行、BC与AD平行。斜面上有一质量为1kg的物块，在斜面内对物块施加平行于AB向左的拉力F，物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑。下列叙述正确的是(g=10 m/s2) （ ）
A.物块所受摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上
B.水平向左的拉力大小等于5 N
C.滑动摩擦力的大小等于5 N
D.物块与斜面间的动摩擦因数为
11.物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律.某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t.改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示.下列说法正确的是（ ）
A.小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/s B.小球在顶端O点的速度大小为4 m/s
C.小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2 D.固定斜面的长度为6 m
二、非选择题：本题共5 小题，共56 分。
12.一同学用电子秤、水壶、细绳、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。
(1)如图(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶______时电子秤的示数F.
(2)如图(b)，将三根细绳L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶上.水平拉开细绳L1，在白纸上记下结点O的位置、
和电子秤的示数F1.
(3)如图(c)，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上.手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细绳L2，使______________和三根细绳的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数F2.
(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若F和F′在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证.
13.为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示。
（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是______。
A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B.三组实验都需要平衡摩擦力
C.三组中只有甲需要满足所挂钩码总质量m远小于小车的总质量M的条件
D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件
（2）图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示。则OD间的距离为______cm。图戊是根据实验数据绘出的x-t2图线（x为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a=______m/s2（保留2位有效数字）。
（3）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为______。
14.如图所示，竖直杆固定在木块C上,两者总重为20 N,放在水平地面上。轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端,轻细绳b连接小球A和B,小球B重为10 N。当用与水平方向成300角的恒力F作用在小球B上时，A、 B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动。绳 a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°.求：
（1）恒力F的大小;
（2）A球所受重力大小GA;
（3）木块C与地面间的动摩擦因数μ
15.如图甲所示，水平地面上有一质量为M=3kg的木板M，木板的左端上放有一质量为m=2kg的小物块（可视为质点），开始时两者均静止。现用一水平向左的拉力F作用在木板上，m、M的加速度随拉力F的变化关系如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。求：
（1）m、M之间的动摩擦因数μ1为多大？
（2）木板与水平地面之间的动摩擦因数μ2为多大？
（3）若开始时对M施加水平向左的恒力F=34N，2s后物块滑离木板，则木板的长度L为多少？
如图甲，目前高速公路收费处有ETC通道和人工通道。在ETC收费通道，车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用.通过收费站时便不用人工缴费，也无需停车，高速通行费将从卡中自动扣除,即能够实现自动收费。如图乙，假设一辆汽车以正常行驶速度v1=16 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前匀减速至v2=4m/s，然后以该速度匀速行驶一段距离到达中心线后，再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道，汽车由v1开始减速，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费后，再加速至v1正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小均为2m/s2,求:
（1）汽车过人工收费通道，从减速开始，到收费后加速至v1，总共通过的路程和所需时间；
（2）若汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间t0=21s。求汽车在ETC通道匀速行驶的距离。高安市第二中学2027届直升班上学期第三次考试物理试卷参考答案
一、选择题：11×4分=44分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C C B B D D AC AD BD BD
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12.静止（2分） 三线的方向（2分） 结点O的位置（2分）
13. ①. BC （3分） ②. 1.20（1分） ③. 0.93（2分） ④. 1:2（3分）
14.【详解】
（1）（3分）以B为研究对象受力分析，水平方向有:Fcos30°=Tbcos30° 解得Tb=F，
竖直方向有:Fsin 300+Tbsin 300=GB, 解得F=GB=10N
(2)（3分）以A为研究对象受力分析，竖直方向上有GA+Tbsin 30= Tasin 600
水平方向Tasin 30°=Tbsin 60° 联立得GA=10N,
(3)（4分）以ABC整体为研究对象受力分析，水平方向f=Fcos30°=53N
竖直方向N+Fsin 30=(M +mA+mB)g 得：N=35N
由f=μN得μ＝35/53≈0.66.
15.【详解】
（1）（3分）由乙图可知，当F>25N时，m与M相对滑动，物块加速度a1=3m/s2，
对m: μ1mg=ma1解得:μ1=0.3
（2）（4分）当F=25N时，对m、M整体:F-μ2（M+m）g=（M+m）a1 解得：μ2=0.2
（3）（6分）由于F=34N>25N，所以m与M相对滑动，m对地向左做匀加速直线运动，加速度a1=3m/s2，
对M：F-μ1mg－μ2（M+m）g=Ma2 解得：a2=6m/s2
m经过2s滑离木板，m的位移x1=1/2·a1 t2
M的位移x2=1/2·a2t2 由几何关系得x2-x1=L 解得:L=6m
16.【详解】
(1)（6分）人工收费通道减速和加速阶段的位移:x1=x2=v12/2a 解得：x1=x2=64m
总共通过路程:s=x1+x2=128 m t1=t2=v1/a=8s
汽车通过人工通道总共所需时间:t=t1 +t2 +t等=36s
(2)（12分）ETC通道,汽车加速、减速的位移为:x1'=x2'=
加速、减速时间t1'=t2'=
设在ETC通道匀速运动时间为t3',经过相同的路程,人工通道需要匀速运动时间为t3,,则
根据时间关系可知t1'+t2'+t3'+t0=t+t3.
根据通过的总路程相同可得:x1'+x2'+v2t3'=x1+x2+v1t3
联立可得:t3.=1/3s, t3'=10/3s
则汽车在 ETC通道匀速行驶的距离x3'=v2t3'=40/3 m
