四川省自贡市第一中学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。）
1．（2024高三上·自流井开学考）用下列各图表示物体的运动，其中物体运动方向一定不变的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解决本题的关键要知道x-t图象中图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向。A．由图可知物体先远离出发点，后来又靠近出发点，可知该物体的运动方向是变化的，故A错误；
B．在x-t图象中图象的斜率表示速度，该物体的速度不变，做匀速直线运动，运动方向一定不变，故B正确；
C．该物体的速度先正后负，运动方向是变化的，故C错误；
D．该物体的速度作周期性变化，运动方向是变化的，故D错误。
故选：B。
【分析】速度的正负表示物体的运动方向。在x-t图象中图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向。在v-t图象中能直接读出速度的方向。
2．（2024高三上·自流井开学考）两辆汽车A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（）随位移（x）的变化图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．汽车A的加速度大小为
B．汽车B的加速度大小为
C．汽车在x＝6m处的速度大小为
D．汽车A、B在x＝10m处相遇
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】本题中两车相遇的条件是两车位移相等，在判断位移关系时，要先判断汽车A停下来所需时间，进而利用运动学公式解决问题。
AB．小车做匀变速直线运动，由匀变速直线运动位移与速度关系式，可得
整理，有
结合图像中两汽车的图线，可得
，
解得
可知汽车A的加速度大小为，汽车B的加速度大小为。故AB错误；
C．由上面分析，可知汽车A的解析式为
则汽车在x＝6m处的速度大小为
故C正确；
D．依题意，A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，则由图像可知，汽车A、B在x＝6m处相遇。故D错误。
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的规律，结合图像得出汽车A、汽车B的加速度大小；根据匀变速直线运动的规律，结合运动学公式得出汽车A，B在x=6m处的速度大小；先判断汽车A停下来所需时间，根据运动学公式得出汽车B在该段时间内的位移，进而判断在该段时间内两车是否相遇，最后结合图像得出相遇时两车的位移。
3．（2024高三上·自流井开学考）“互”字最能体现“一带一路”精神内涵。如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模 M呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c 上的张力大小分别用 Fa、Fb 、Fc表示，水平面所受的压力大小为 FN，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．细线c对 M的拉力向上 B．细线a对N的拉力向上
C．Fa>mg，FN=2mg D．Fa=Fb+Fc
【答案】C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】对于有相互作用的两个或两个以上的物体构成的系统，应明确所选研究对象是系统整体还是系统中的某一个物体（整体法或隔离法）。A．绳子产生拉力，不可能产生支持力，由题图可知，若没有细线b、c向下的拉力，M就会向右侧倾倒，因此细线c对M的拉力向下，A错误；
B．细线a对N的拉力向下，对M的拉力向上，B错误；
CD．整体受力分析，由平衡条件可得
由牛顿第三定律可知，水平面所受的压力大小为
由对称性可知
对上方的木模M受力分析，则有
可得
C正确，D错误。
故选C。
【分析】根据力的平衡条件分析c对M的拉力和a对N的拉力，对整体受力分析每条线的拉力。
4．（2024高三上·自流井开学考）我们在进行古建筑复原时，需要用各种各样的凿子制作卯眼，如图甲所示为木工常用的一种凿子，其截面如图乙所示，侧面与竖直面间的夹角为。当在顶部施加竖直向下的力F时，其侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力和摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A．力F一定小于
B．力F一定大于
C．和之间的大小关系满足
D．夹角越大，凿子越容易进入木头
【答案】A
【知识点】力的分解
【解析】【解答】本题考查的是力的分解，解题的关键知道力的分解与力的合成都遵循平行四边洗定则。
A． 侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和， 根据平衡条件，作出力F与和的关系图如图所示
其中
、、
由于对应的是直角三角形的斜边，可知，力F一定小于，故A正确；
B．由于直角三角形的两个锐角大小关系不确定，故力F与的大小关系不确定，故B错误；
C．根据上述关系图可有
故C错误；
D．结合上述可知
，
解得
，
可知，在顶部施加同样的力F时，夹角越大，力和越小，凿子越不容易进入木头，故D错误。
故选A。
【分析】把力F按照产生的作用效果，根据平行四边形定则分解，结合相应的几何关系列式求解判断。
5．（2024高三上·自流井开学考）两个共点力、的夹角为，合力为F，则下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，则F可能增大
B．若仅增大，则F一定增大
C．若仅减小，则F的大小一定改变
D．F一定小于或等于和的代数和
【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】本题关键根据平行四边形定则作图，从图中直接得到结论；也可以用余弦定理列式求解分析。A．根据力的合成公式
若仅增大，cosθ减小，则F减小，故A错误；
B．若，仅增大，则F有可能会减小，故B错误；
C．若为钝角，如图所示
仅减小，则F的大小可能不改变，故C错误；
D．由力的合成方法可知，两力合力的范围
所以F一定小于或等于和的代数和，故D正确；
故选D。
【分析】两个不在同一条直线上的力合成时遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图分析即可。
6．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块（即D位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是（ ）
A．子弹从O运动到D全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
B．子弹通过每一部分时，其速度变化量相同
C．子弹到达各点的速率
D．子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间
【答案】C
【知识点】平均速度；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】处理本题的关键是利用初速度为零的匀加速直线运动的相关推论，熟记推论结果可以使解题更为方便。A．子弹从O运动到D全过程的平均速度等于中间时刻速度，而子弹做匀减速直线运动，全过程的位移中点不是中间时刻，所以子弹从O运动到D全过程的平均速度不等于B点的瞬时速度，故A错误；
B．由于子弹的速度越来越小，故穿过每一块木块的时间不相等，根据，可知子弹通过每一部分时，其速度变化量不相等，故B错误；
C．根据逆向思维，将子弹看成逆过程由D点做初速度为0的匀加速直线运动到O点的过程，根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故C正确；
D．将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动，由
可知反向通过各木块用时之比为
则子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间
故D错误。
故选C。
【分析】先求出全过程的平均速度，再求出B点的瞬时速度，加以比较即可；根据比例关系求通过各段所用时间关系，进而判断速度变化量；根据匀变速直线运动的规律，结合题意求出各点的瞬时速度；根据初速度为零的匀加速直线运动的推论，结合已知量求出子弹从进入。
7．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，O点有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB穿过圆环，A端固定，B端悬挂一个重物。另一根轻绳一端固定在C点，另一端系在圆环上，力F作用在圆环上。圆环静止时，绳OC与绳OA水平，F与OA的夹角为45°。现改变力F，圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）
A．改变F方向时绳AB中拉力将改变
B．当F沿逆时针旋转时，F先增大后减小
C．当F沿顺时针旋转时，绳OC中的拉力先增大后减小
D．F沿逆时转过的角度不能大于90°
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查了共点力的平衡条件。当物体受三力作用而处于平衡时，必有∑F=O，表示三力关系的矢量图呈闭合三角形，即三个力矢量（有向线段）依次恰好能首尾相接。A．因为重物始终处于平衡状态，所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A错误；
BC．对环受力分析，环受AO和BO两绳子的拉力，以及绳子CO和F的拉力；环的位置不变，则AB绳子的拉力不变，AO与BO的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，做出F与CO上的拉力的变化如图：
由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误；
D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。
故选D。
【分析】绳子OA、OB拉力大小始终等于重物B的重力，它们的合力FAB大小不变，我们可以把圆环受到三个力F、FC、FAB，而处于平衡状态，作出这三个力的矢量三角形，通过矢量三角形的变化来分析各个力的变化；当F沿逆时针转过的角度大于或等于或90°时，圆环不能再保持平衡状态。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2024高三上·自流井开学考）甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿直线向同一方向运动，甲、乙的x-t图像，丙、丁的v-t图像如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0~t1时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C．0~t2时间内丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0~t2时间内丙、丁两车的平均速度相等
【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解决本题的关键知道速度—时间图线和位移—时间图线表示的物理意义，知道两图线的区别．知道速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移。A．甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿直线向同一方向运动，甲的位移图像是一条曲线，不是说它做曲线运动，而是说它做变速直线运动，A错误；
B.0~t1时间内，甲乙初末位置坐标相同，说明位移相同，而且这段时间内甲乙都在做单向直线运动，路程等于位移的大小，所以这段时间内甲车通过的路程等于乙车通过的路程，B正确；
C．在0~t2时间内丙的速度小于丁的速度，之后丙速度大于丁的速度，t2时丙丁两者速度相等，所以此时两者相距最远，C正确；
D.0~t2时间内丙的速度图像与时间轴围成的面积小于丁的速度图像与时间轴围成的面积，说明这段时间内丁的位移大，而运动时间相等，说明丁的平均速度大，D错误。
故选AD。
【分析】通过位移—时间图线的纵轴坐标比较两车通过的路程大小．速度—时间图线围成的面积表示位移，根据位移和时间比较平均速度。
9．（2024高三上·自流井开学考）一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，如图所示.下列说法正确的是（ ）
A．菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变
B．菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大
C．蜗牛受到的合力大小不变
D．菜叶对蜗牛的作用力大小先变小后变大
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。AB．蜗牛受重力、支持力、摩擦力，如图
三力平衡，根据平衡条件可得
由于α先变小后变大，故支持力N先增大后减小，静摩擦力先减小后增大；A错误B正确；
C．蜗牛缓慢爬行，可认为其处于平衡状态，即合力为0，C正确；
D．菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，一直不变，D错误。
故选BC。
【分析】蜗牛沿着菜叶从右向左缓慢爬行过程，坡角先变小后变大，根据平衡条件列式分析。
10．（2024高三上·自流井开学考）抖空竹是中国传统文化苑中一株灿烂的花朵．如图所示是表演抖空竹时的动作，假设空竹是光滑的，不考虑空竹的转动，某时刻表演者两手水平，则表演者在缓慢完成以下动作时，下列说法正确的是（ ）
A．左手不动，右手竖直向上移动一小段距离，绳子拉力大小不变
B．左手不动，右手水平向左移动一小段距离，绳子拉力大小变大
C．在同一水平面内，两手之间距离越大，绳子拉力越小
D．在同一水平面内，两手之间距离越小，绳子拉力越小
【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题在判断绳子拉力的变化关键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情况，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离与夹角关系，题目就会变的容易。两手水平时，对空竹受力分析如图所示
根据对称性，两绳与竖直方向夹角相等，设两只手在水平方向距离L，绳长为x，则有
此时根据平衡条件
A．若左手不动，右手竖直向上移动一小段距离，两只手之间的距离L保持不变，则θ不变，F不变，A正确；
B．若左手不动，右手水平向左移动一小段距离，两只手之间的距离减小，则θ变小，F变小，B错误；
CD．在同一水平面内，两手之间的距离越大，θ越大，F越大，两手之间的距离越小，θ越小，F越小，C错误，D正确。
故选AD。
【分析】绳子两端上下移动时，两杆的水平距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间夹角发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化情况，进而分析拉力变化。
三、实验题（每空2分，共14分）
11．（2024高三上·自流井开学考）小开同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为，，，，，。已知打点计时器的频率为。每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
（1）以下关于实验的说法正确的是 。
A.在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B.打点计时器应接在交流电源上
C.使小车运动的速度尽量小些
D.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究
（2）打D点时小车的速度 ；小车的加速度 。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）若小开同学在实验过程中通过操作让小车在纸带上打下EF段时先加速后匀速，若打出的纸带数据相比上图无其他变化，只是段长度变为。请问小车打下段内加速时间约为 s。（计算结果保留一位有效数字）
【答案】BDE；；；
【知识点】加速度
【解析】【解答】本题考查探究小车速度随时间变化的规律实验，要求掌握实验原理、实验器材、实验步骤、纸带数据处理和误差分析。（1）A．在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误；
B．打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C．实验时，应该使小车运动的速度不易过快也不易过慢，故C错误；
D．处理数据时，应该舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，故D正确；
E．释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究，故E正确。
故选BDE。
（2）由题意得两个相邻的计数点之间的时间间隔为
由题中数据可得
小车的加速度为
（3）设小车打下段内加速时间为t1，则由题意知
若小车一直匀加速，则
加速时间t1后的速度为
则由数据可知
解得
【分析】（1）根据实验原理、实验器材和实验步骤分析判断；
（2）根据匀速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度计算D点速度，根据逐差法求加速度；
（3）根据运动学公式求E点速度和EF段加速时间。
12．（2024高三上·自流井开学考）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻质弹簧如图1连接起来进行探究。
(1)某次测量如图2，指针示数为 cm；
(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数k1= N/m，弹簧I的劲度系数k1 弹簧II的劲度系数k2（选填“大于”、“等于”或“小于”）（重力加速度g=10m/s2，结果保留三位有效数字）。
钩码数 1 2 3 4
LA/cm 15. 71 19. 71 23. 66 27. 76
LB/cm 29. 96 35. 76 41. 51 47. 36
【答案】16.00；12.4；小于或 <
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】本题考查刻度尺的读数和胡克定律的应用，关键是对弹簧B的弹力和形变量的计算。(1)某次测量如图2，指针示数为16.00cm
(2)根据胡克定律得
根据胡克定律得
所以
【分析】（1）根据刻度尺的读数规则完成读数；
（2）根据胡克定律，分别代入表格中的数据求解两弹簧的劲度系数并比较大小。
四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应当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。）
13．（2024高三上·自流井开学考）某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5m/s。如果认为开始打开降落伞至落地前运动员在做匀减速运动，加速度大小为，重力加速度，求：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小；
（2）运动员离开飞机时距离地面的高度。
【答案】解：（1）匀减速阶段，根据
解得
（2）自由落体下落高度
解得
离开飞机时，距离地面
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）匀减速阶段，根据运动学公式求解速度大小；（2）根据速度—位移公式即可求出自由落体运动的高度，结合当距离地面125m时开始打开降落伞， 即可求得总高度。
14．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态.求：
（1）这时两弹簧的总长；
（2）若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力.
【答案】解：（1）设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为△x1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为△x2，由物体的平衡及胡克定律有
F1=（m1+m2）g
故
F2=m2g
故
所以总长为
（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x．对m2
N=k2△x+m2g
对m1
m1g=k1△x+k2△x
解得
所以平板对物体m2的支持力为
【知识点】胡克定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）采用整体法求k1受到的弹力；分析物体m2的受力情况，确定k2受到的弹力；
（2）根据胡克定律求出两个弹簧各自的伸长量，加上原，即可得到弹簧的总长；
（3）当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等．对两个进行受力分析，得出伸长量和压缩量．再对物体m2受力分析，再结合牛顿第三定律，求出物体m2对平板的压力。
15．（2024高三上·自流井开学考）如图甲所示，在平直的公路上有一辆长为L=10m（车厢与车头的总长度）的卡车A正以v1=24m/s的速度做匀速直线运动，某时刻司机发现正前方的地面C处有一障碍物（视为质点），在反应0.5s后刹车，此后卡车以大小a=2m/s2的加速度做匀减速直线运动，恰好不与C处障碍物发生碰撞.
（1）求司机发现障碍物时车头前沿与障碍物间的距离；
（2）如图乙所示，清理掉障碍物后，卡车以v2=30m/s的速度匀速直线行驶，某时刻有一架无人机B（可视为质点）正以v3=9m/s的速度在卡车的车头前沿正上方同向匀速直线飞行，若此时卡车立即以大小为a1=4m/s2的加速度刹车，求从该时刻到无人机经过卡车车厢尾端正上方时所经历的时间（计算结果保留3位有效数字）。
【答案】解：（1）对卡车，匀速直线运动位移
匀变速直线运动
司机发现障碍物时车头前沿与障碍物的距离
解得
（2）卡车速度大于无人机速度，无人机可能会相对于卡车向左、向右前后两次经过车厢尾端正上方，设无人机第一次经过车厢尾端正上方所用时间为，无人机对地位移
卡车对地位移
位移关系满足
联立解得
，（舍掉）
设经历时间卡车速度减为零
解得
卡车位移
无人机位移
解得
，
此时无人机距车厢尾端正上方
无人机再飞行时间到达车厢尾端正上方
解得
无人机从开始第二次到达车厢尾端正上方的时间为，则
解得
所以经过车厢尾端正上方的时间为0.5s和11.4s
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）卡车先匀速后减速运动，结合匀变速运动的速度—位移关系求解；
（2）卡车速度大于无人机速度，无人机可能会相对于卡车向左、向右前后两次经过车厢尾端正上方，结合位移—时间关系列方程求解。
1 / 1四川省自贡市第一中学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。）
1．（2024高三上·自流井开学考）用下列各图表示物体的运动，其中物体运动方向一定不变的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2024高三上·自流井开学考）两辆汽车A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（）随位移（x）的变化图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．汽车A的加速度大小为
B．汽车B的加速度大小为
C．汽车在x＝6m处的速度大小为
D．汽车A、B在x＝10m处相遇
3．（2024高三上·自流井开学考）“互”字最能体现“一带一路”精神内涵。如图所示，两个完全相同的木模质量均为m，通过三根轻质竖直细线对称连接，放在水平面上呈“互”字型静置，上方木模 M呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c 上的张力大小分别用 Fa、Fb 、Fc表示，水平面所受的压力大小为 FN，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．细线c对 M的拉力向上 B．细线a对N的拉力向上
C．Fa>mg，FN=2mg D．Fa=Fb+Fc
4．（2024高三上·自流井开学考）我们在进行古建筑复原时，需要用各种各样的凿子制作卯眼，如图甲所示为木工常用的一种凿子，其截面如图乙所示，侧面与竖直面间的夹角为。当在顶部施加竖直向下的力F时，其侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力和摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A．力F一定小于
B．力F一定大于
C．和之间的大小关系满足
D．夹角越大，凿子越容易进入木头
5．（2024高三上·自流井开学考）两个共点力、的夹角为，合力为F，则下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，则F可能增大
B．若仅增大，则F一定增大
C．若仅减小，则F的大小一定改变
D．F一定小于或等于和的代数和
6．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块（即D位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是（ ）
A．子弹从O运动到D全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
B．子弹通过每一部分时，其速度变化量相同
C．子弹到达各点的速率
D．子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间
7．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，O点有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB穿过圆环，A端固定，B端悬挂一个重物。另一根轻绳一端固定在C点，另一端系在圆环上，力F作用在圆环上。圆环静止时，绳OC与绳OA水平，F与OA的夹角为45°。现改变力F，圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）
A．改变F方向时绳AB中拉力将改变
B．当F沿逆时针旋转时，F先增大后减小
C．当F沿顺时针旋转时，绳OC中的拉力先增大后减小
D．F沿逆时转过的角度不能大于90°
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（2024高三上·自流井开学考）甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿直线向同一方向运动，甲、乙的x-t图像，丙、丁的v-t图像如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0~t1时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C．0~t2时间内丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0~t2时间内丙、丁两车的平均速度相等
9．（2024高三上·自流井开学考）一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，如图所示.下列说法正确的是（ ）
A．菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变
B．菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大
C．蜗牛受到的合力大小不变
D．菜叶对蜗牛的作用力大小先变小后变大
10．（2024高三上·自流井开学考）抖空竹是中国传统文化苑中一株灿烂的花朵．如图所示是表演抖空竹时的动作，假设空竹是光滑的，不考虑空竹的转动，某时刻表演者两手水平，则表演者在缓慢完成以下动作时，下列说法正确的是（ ）
A．左手不动，右手竖直向上移动一小段距离，绳子拉力大小不变
B．左手不动，右手水平向左移动一小段距离，绳子拉力大小变大
C．在同一水平面内，两手之间距离越大，绳子拉力越小
D．在同一水平面内，两手之间距离越小，绳子拉力越小
三、实验题（每空2分，共14分）
11．（2024高三上·自流井开学考）小开同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，相邻计数点间的距离如图所示，测出计数点间的距离分别为，，，，，。已知打点计时器的频率为。每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
（1）以下关于实验的说法正确的是 。
A.在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源
B.打点计时器应接在交流电源上
C.使小车运动的速度尽量小些
D.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
E.释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究
（2）打D点时小车的速度 ；小车的加速度 。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）若小开同学在实验过程中通过操作让小车在纸带上打下EF段时先加速后匀速，若打出的纸带数据相比上图无其他变化，只是段长度变为。请问小车打下段内加速时间约为 s。（计算结果保留一位有效数字）
12．（2024高三上·自流井开学考）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻质弹簧如图1连接起来进行探究。
(1)某次测量如图2，指针示数为 cm；
(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数k1= N/m，弹簧I的劲度系数k1 弹簧II的劲度系数k2（选填“大于”、“等于”或“小于”）（重力加速度g=10m/s2，结果保留三位有效数字）。
钩码数 1 2 3 4
LA/cm 15. 71 19. 71 23. 66 27. 76
LB/cm 29. 96 35. 76 41. 51 47. 36
四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应当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。）
13．（2024高三上·自流井开学考）某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5m/s。如果认为开始打开降落伞至落地前运动员在做匀减速运动，加速度大小为，重力加速度，求：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小；
（2）运动员离开飞机时距离地面的高度。
14．（2024高三上·自流井开学考）如图所示，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态.求：
（1）这时两弹簧的总长；
（2）若有一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到下面物体m2的压力.
15．（2024高三上·自流井开学考）如图甲所示，在平直的公路上有一辆长为L=10m（车厢与车头的总长度）的卡车A正以v1=24m/s的速度做匀速直线运动，某时刻司机发现正前方的地面C处有一障碍物（视为质点），在反应0.5s后刹车，此后卡车以大小a=2m/s2的加速度做匀减速直线运动，恰好不与C处障碍物发生碰撞.
（1）求司机发现障碍物时车头前沿与障碍物间的距离；
（2）如图乙所示，清理掉障碍物后，卡车以v2=30m/s的速度匀速直线行驶，某时刻有一架无人机B（可视为质点）正以v3=9m/s的速度在卡车的车头前沿正上方同向匀速直线飞行，若此时卡车立即以大小为a1=4m/s2的加速度刹车，求从该时刻到无人机经过卡车车厢尾端正上方时所经历的时间（计算结果保留3位有效数字）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解决本题的关键要知道x-t图象中图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向。A．由图可知物体先远离出发点，后来又靠近出发点，可知该物体的运动方向是变化的，故A错误；
B．在x-t图象中图象的斜率表示速度，该物体的速度不变，做匀速直线运动，运动方向一定不变，故B正确；
C．该物体的速度先正后负，运动方向是变化的，故C错误；
D．该物体的速度作周期性变化，运动方向是变化的，故D错误。
故选：B。
【分析】速度的正负表示物体的运动方向。在x-t图象中图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向。在v-t图象中能直接读出速度的方向。
2．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】本题中两车相遇的条件是两车位移相等，在判断位移关系时，要先判断汽车A停下来所需时间，进而利用运动学公式解决问题。
AB．小车做匀变速直线运动，由匀变速直线运动位移与速度关系式，可得
整理，有
结合图像中两汽车的图线，可得
，
解得
可知汽车A的加速度大小为，汽车B的加速度大小为。故AB错误；
C．由上面分析，可知汽车A的解析式为
则汽车在x＝6m处的速度大小为
故C正确；
D．依题意，A、B从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，则由图像可知，汽车A、B在x＝6m处相遇。故D错误。
故选C。
【分析】根据匀变速直线运动的规律，结合图像得出汽车A、汽车B的加速度大小；根据匀变速直线运动的规律，结合运动学公式得出汽车A，B在x=6m处的速度大小；先判断汽车A停下来所需时间，根据运动学公式得出汽车B在该段时间内的位移，进而判断在该段时间内两车是否相遇，最后结合图像得出相遇时两车的位移。
3．【答案】C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】对于有相互作用的两个或两个以上的物体构成的系统，应明确所选研究对象是系统整体还是系统中的某一个物体（整体法或隔离法）。A．绳子产生拉力，不可能产生支持力，由题图可知，若没有细线b、c向下的拉力，M就会向右侧倾倒，因此细线c对M的拉力向下，A错误；
B．细线a对N的拉力向下，对M的拉力向上，B错误；
CD．整体受力分析，由平衡条件可得
由牛顿第三定律可知，水平面所受的压力大小为
由对称性可知
对上方的木模M受力分析，则有
可得
C正确，D错误。
故选C。
【分析】根据力的平衡条件分析c对M的拉力和a对N的拉力，对整体受力分析每条线的拉力。
4．【答案】A
【知识点】力的分解
【解析】【解答】本题考查的是力的分解，解题的关键知道力的分解与力的合成都遵循平行四边洗定则。
A． 侧面和竖直面对两侧木头的压力分别为和， 根据平衡条件，作出力F与和的关系图如图所示
其中
、、
由于对应的是直角三角形的斜边，可知，力F一定小于，故A正确；
B．由于直角三角形的两个锐角大小关系不确定，故力F与的大小关系不确定，故B错误；
C．根据上述关系图可有
故C错误；
D．结合上述可知
，
解得
，
可知，在顶部施加同样的力F时，夹角越大，力和越小，凿子越不容易进入木头，故D错误。
故选A。
【分析】把力F按照产生的作用效果，根据平行四边形定则分解，结合相应的几何关系列式求解判断。
5．【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】本题关键根据平行四边形定则作图，从图中直接得到结论；也可以用余弦定理列式求解分析。A．根据力的合成公式
若仅增大，cosθ减小，则F减小，故A错误；
B．若，仅增大，则F有可能会减小，故B错误；
C．若为钝角，如图所示
仅减小，则F的大小可能不改变，故C错误；
D．由力的合成方法可知，两力合力的范围
所以F一定小于或等于和的代数和，故D正确；
故选D。
【分析】两个不在同一条直线上的力合成时遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图分析即可。
6．【答案】C
【知识点】平均速度；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】处理本题的关键是利用初速度为零的匀加速直线运动的相关推论，熟记推论结果可以使解题更为方便。A．子弹从O运动到D全过程的平均速度等于中间时刻速度，而子弹做匀减速直线运动，全过程的位移中点不是中间时刻，所以子弹从O运动到D全过程的平均速度不等于B点的瞬时速度，故A错误；
B．由于子弹的速度越来越小，故穿过每一块木块的时间不相等，根据，可知子弹通过每一部分时，其速度变化量不相等，故B错误；
C．根据逆向思维，将子弹看成逆过程由D点做初速度为0的匀加速直线运动到O点的过程，根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故C正确；
D．将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动，由
可知反向通过各木块用时之比为
则子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间
故D错误。
故选C。
【分析】先求出全过程的平均速度，再求出B点的瞬时速度，加以比较即可；根据比例关系求通过各段所用时间关系，进而判断速度变化量；根据匀变速直线运动的规律，结合题意求出各点的瞬时速度；根据初速度为零的匀加速直线运动的推论，结合已知量求出子弹从进入。
7．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查了共点力的平衡条件。当物体受三力作用而处于平衡时，必有∑F=O，表示三力关系的矢量图呈闭合三角形，即三个力矢量（有向线段）依次恰好能首尾相接。A．因为重物始终处于平衡状态，所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A错误；
BC．对环受力分析，环受AO和BO两绳子的拉力，以及绳子CO和F的拉力；环的位置不变，则AB绳子的拉力不变，AO与BO的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，做出F与CO上的拉力的变化如图：
由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误；
D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。
故选D。
【分析】绳子OA、OB拉力大小始终等于重物B的重力，它们的合力FAB大小不变，我们可以把圆环受到三个力F、FC、FAB，而处于平衡状态，作出这三个力的矢量三角形，通过矢量三角形的变化来分析各个力的变化；当F沿逆时针转过的角度大于或等于或90°时，圆环不能再保持平衡状态。
8．【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解决本题的关键知道速度—时间图线和位移—时间图线表示的物理意义，知道两图线的区别．知道速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移。A．甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点沿直线向同一方向运动，甲的位移图像是一条曲线，不是说它做曲线运动，而是说它做变速直线运动，A错误；
B.0~t1时间内，甲乙初末位置坐标相同，说明位移相同，而且这段时间内甲乙都在做单向直线运动，路程等于位移的大小，所以这段时间内甲车通过的路程等于乙车通过的路程，B正确；
C．在0~t2时间内丙的速度小于丁的速度，之后丙速度大于丁的速度，t2时丙丁两者速度相等，所以此时两者相距最远，C正确；
D.0~t2时间内丙的速度图像与时间轴围成的面积小于丁的速度图像与时间轴围成的面积，说明这段时间内丁的位移大，而运动时间相等，说明丁的平均速度大，D错误。
故选AD。
【分析】通过位移—时间图线的纵轴坐标比较两车通过的路程大小．速度—时间图线围成的面积表示位移，根据位移和时间比较平均速度。
9．【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。AB．蜗牛受重力、支持力、摩擦力，如图
三力平衡，根据平衡条件可得
由于α先变小后变大，故支持力N先增大后减小，静摩擦力先减小后增大；A错误B正确；
C．蜗牛缓慢爬行，可认为其处于平衡状态，即合力为0，C正确；
D．菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，一直不变，D错误。
故选BC。
【分析】蜗牛沿着菜叶从右向左缓慢爬行过程，坡角先变小后变大，根据平衡条件列式分析。
10．【答案】A,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题在判断绳子拉力的变化关键是把握一个合力的不变，然后分析绳子夹角的变化情况，而夹角的变化情况又与两杆距离有关，写出了距离与夹角关系，题目就会变的容易。两手水平时，对空竹受力分析如图所示
根据对称性，两绳与竖直方向夹角相等，设两只手在水平方向距离L，绳长为x，则有
此时根据平衡条件
A．若左手不动，右手竖直向上移动一小段距离，两只手之间的距离L保持不变，则θ不变，F不变，A正确；
B．若左手不动，右手水平向左移动一小段距离，两只手之间的距离减小，则θ变小，F变小，B错误；
CD．在同一水平面内，两手之间的距离越大，θ越大，F越大，两手之间的距离越小，θ越小，F越小，C错误，D正确。
故选AD。
【分析】绳子两端上下移动时，两杆的水平距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间夹角发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化情况，进而分析拉力变化。
11．【答案】BDE；；；
【知识点】加速度
【解析】【解答】本题考查探究小车速度随时间变化的规律实验，要求掌握实验原理、实验器材、实验步骤、纸带数据处理和误差分析。（1）A．在进行实验时，应先打开电源，再释放纸带，故A错误；
B．打点计时器应接在交流电源上，故B正确；
C．实验时，应该使小车运动的速度不易过快也不易过慢，故C错误；
D．处理数据时，应该舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，故D正确；
E．释放小车时，应将其靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究，故E正确。
故选BDE。
（2）由题意得两个相邻的计数点之间的时间间隔为
由题中数据可得
小车的加速度为
（3）设小车打下段内加速时间为t1，则由题意知
若小车一直匀加速，则
加速时间t1后的速度为
则由数据可知
解得
【分析】（1）根据实验原理、实验器材和实验步骤分析判断；
（2）根据匀速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度计算D点速度，根据逐差法求加速度；
（3）根据运动学公式求E点速度和EF段加速时间。
12．【答案】16.00；12.4；小于或 <
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】本题考查刻度尺的读数和胡克定律的应用，关键是对弹簧B的弹力和形变量的计算。(1)某次测量如图2，指针示数为16.00cm
(2)根据胡克定律得
根据胡克定律得
所以
【分析】（1）根据刻度尺的读数规则完成读数；
（2）根据胡克定律，分别代入表格中的数据求解两弹簧的劲度系数并比较大小。
13．【答案】解：（1）匀减速阶段，根据
解得
（2）自由落体下落高度
解得
离开飞机时，距离地面
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）匀减速阶段，根据运动学公式求解速度大小；（2）根据速度—位移公式即可求出自由落体运动的高度，结合当距离地面125m时开始打开降落伞， 即可求得总高度。
14．【答案】解：（1）设上面弹簧受到的弹力为F1，伸长量为△x1，下面弹簧受到的弹力为F2，伸长量为△x2，由物体的平衡及胡克定律有
F1=（m1+m2）g
故
F2=m2g
故
所以总长为
（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长△x，下面弹簧缩短△x．对m2
N=k2△x+m2g
对m1
m1g=k1△x+k2△x
解得
所以平板对物体m2的支持力为
【知识点】胡克定律；共点力的平衡
【解析】【分析】（1）采用整体法求k1受到的弹力；分析物体m2的受力情况，确定k2受到的弹力；
（2）根据胡克定律求出两个弹簧各自的伸长量，加上原，即可得到弹簧的总长；
（3）当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等．对两个进行受力分析，得出伸长量和压缩量．再对物体m2受力分析，再结合牛顿第三定律，求出物体m2对平板的压力。
15．【答案】解：（1）对卡车，匀速直线运动位移
匀变速直线运动
司机发现障碍物时车头前沿与障碍物的距离
解得
（2）卡车速度大于无人机速度，无人机可能会相对于卡车向左、向右前后两次经过车厢尾端正上方，设无人机第一次经过车厢尾端正上方所用时间为，无人机对地位移
卡车对地位移
位移关系满足
联立解得
，（舍掉）
设经历时间卡车速度减为零
解得
卡车位移
无人机位移
解得
，
此时无人机距车厢尾端正上方
无人机再飞行时间到达车厢尾端正上方
解得
无人机从开始第二次到达车厢尾端正上方的时间为，则
解得
所以经过车厢尾端正上方的时间为0.5s和11.4s
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）卡车先匀速后减速运动，结合匀变速运动的速度—位移关系求解；
（2）卡车速度大于无人机速度，无人机可能会相对于卡车向左、向右前后两次经过车厢尾端正上方，结合位移—时间关系列方程求解。
1 / 1
