黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题及答案.pdf

，哈师大附中 2021 级高三学年上学期开学考试 物理学科试题一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.某物体在一足够大的光滑水平面上向西做匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作 用时，物体将做（）A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动C.曲线运动但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动D.曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动2.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为 d，每只篮球的质量为 m、直径为 D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（）3.如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为 m的小球当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用 F1 至 F4 变化表示）可能是下图中的（沿杆方向）()4.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B 为测速仪，A 为汽车，两者相距 335m，某时刻 B 发出超声波，同时 A 由静止开始做匀加速直线运动，当 B 接收到反射回来的超声波信号时，AB 相距 355m，已知声速 340m/s，则汽车的加速度大小为（）A.20m/s2B.10m/s2C.5m/s2D.无法计算5.从固定斜面上的 O点每隔 0.1 s 由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得相邻小球间的距离 xAB4 cm，xBC8 cm。已知 O点距离斜面底端的长度为 l35 cm。由以上数据可以得出()A小球的加速度大小为 12 m/s2 B小球在 A点的速度为 0.2 m/sC.斜面上最多有 4 个小球在滚动D.该照片是距第一个小球释放后 0.3 s 拍摄的6.如图所示，质量为 M 的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为 m 的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D 与圆心 O 在同一水平线上小滑块运动时，物体 M 保持静止，关于物体 M 对地面的压力 N 和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A.滑块运动到 A 点时，NMg，摩擦力方向向左B.滑块运动到 B 点时，N=Mg，摩擦力方向向右C.滑块运动到 C 点时，N（M+m）g，摩擦力方向向左D.滑块运动到 D 点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左7.晾晒衣服的绳子两端 A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于 B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(如图)，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是()A有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等B无风时，挂钩左右两侧绳子 OA较陡C相比无风时，有风的情况下AOB大D在有风的情况下，A点沿杆稍下移到 C点，绳子的拉力变小8.松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为 d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离成正比 ，x 是各点到近岸的距离。小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船划水速度大小不变为 v0，则下列说法中正确的是 ()A.小船渡江的轨迹为曲线B.小船到达离江岸 d/2 处，船渡江的速度为C.小船渡江时的轨迹为直线D.小船到达离南江岸 3d/4 处，船渡江的速度为 9.如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕过 C点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可伸长、长度均为 L的轻质细线将质量为 m的金属小球悬挂于 A、E两个顶点并处于静止状态。现顺时针缓慢转动框架，转过90 角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法中正确的是()A.细线 OA中拉力的最大值为 mgB.细线 OE中拉力的最大值为C.细线 OA中拉力逐渐增大D.细线 OE中拉力逐渐减小10.如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上，B 置于光滑水平面上。A，B 质量分别为 mA=6kg，mB=2kg，A，B 之间的动摩擦因数=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2,开始时 F=10N，此后力 F 在逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（）A.F=10N 时，两物体间没有相对运动，A、B 间摩擦力大小为 2.5N12.(8 分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在 水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与 电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线 与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运 动，在纸带上打出一系列小点。B.两物体开始没有相对运动，当拉力超过 12N 后，发生相对滑动C两物体开始没有相对运动，当拉力超过 48N 后，发生相对滑动D.F大于 12N 小于 48N 时，A、B 间摩擦力大小随 F 增大而增大二、实验题(11 题 6 分，12 题 8 分，共 14 分)F(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻11.(6 分)一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中 A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和 OC为细绳。(1)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差。两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算 的加速度a=(保留三位有效数字)。(2)回答下列两个问题：a.为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。（填入所选物理量前的字母）A、木板的长度LB、木板的质量m1C、滑块的质量m2D、托盘和砝码A.两个分力 F1、F2 的夹角尽量小些的总质量m3E、滑块运动的时间tB.两个分力 F1、F2 大小要适当大些C拉橡皮筋的细绳要稍短一些D实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度(2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有()A两细绳的方向B橡皮筋的原长C两弹簧测力计的示数D结点 O 位置(3)若保持结点 O的位置及 OB绳方向不变，而只将 OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则()A.弹簧测力计甲的示数不变B.弹簧测力计甲的示数一直减小C弹簧测力计乙的示数可能增大D弹簧测力计乙的示数一定先减小后增大b.滑块与木板间的动摩擦因数（用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g），与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。三、解答题(13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 40 分)13.(12 分)如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v 4m/s，与倾角为37 的斜面的底端 P 平滑连接，将一质量 m 2kg 的小物块从 A 点静止释放。已知 A、P 的距离 L 8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为 ，取重力加速度。求物块（1）第 1 次滑过 P 点时的速度大小v1；（2）第 1 次在传送带上往返运动的时间 t；A B14.(12 分)为了探测某星球，科学家们需要把探测器着陆在该星球表面。探测器着陆过程可以简化为如下过程：先从距星球表面 50m 处由静止自由下落一段距离，然后打开减速装置，以大小为 2m/s2 的加速度匀减速下降，到达星球表面时的速度为 4m/s，已知该星球表面已知该星球表面的重的重力加速度力加速度 g=4m/s2，且该星球不存在空气阻力。且该星球不存在空气阻力。请根据以上数据计算落地过程中。求：(1)探测器自由下落的距离；(2)探测器在空中运动的总时间。15.(16 分)如图所示，倾角为 37的斜面固定在水平面上，斜面底端固定弹性挡板，任何物体撞上挡板都以原速率反弹。斜面的顶端放置一长木板，上面叠放着一滑块(可视为质点)。长木板质量为 M1 kg，滑块质量为 m1 kg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的动摩擦因数0.5，木板足够长且下端距挡板的距离为 L3 m。现将它们由静止释放，重力加速度大小为g10 m/s2。sin 370.6，cos 370.8。求：(1)滑块由静止释放时所受摩擦力的大小；(2)长木板第二次碰撞挡板时速度的大小；(3)到长木板第二次碰撞挡板时长木板与滑块已发生的相对位移。哈师大附中 2021 级高三学年上学期开学考试物理学科试题一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 810 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.某物体在一足够大的光滑水平面上向西做匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体将做（B）A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动C.曲线运动但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动D.曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动2.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d，每只篮球的质量为m、直径为D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（C）Amg21BdmgDC222dDmgDDDdDmg2223.如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO沿杆方向）(C)4.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B 为测速仪，A 为汽车，两者相距 335m，某时刻 B 发出超声波，同时 A 由静止开始做匀加速直线运动，当 B 接收到反射回来的超声波信号时，AB 相距 355m，已知声速 340m/s，则汽车的加速度大小为（B）A.20m/s2B.10m/s2C.5m/s2D.无法计算5.从固定斜面上的O点每隔 0.1 s 由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得相邻小球间的距离xAB4 cm，xBC8 cm。已知O点距离斜面底端的长度为l35 cm。由以上数据可以得出(B)A小球的加速度大小为 12 m/s2B小球在A点的速度为 0.2 m/sOF2F1OF3F4AOF2F1OF3F4BOF2F1OF3F4COOF2F1F3F4DC斜面上最多有 4 个小球在滚动D该照片是距第一个小球释放后 0.3 s 拍摄的6.如图所示，质量为 M 的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为 m 的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D 与圆心 O 在同一水平线上小滑块运动时，物体 M 保持静止，关于物体 M 对地面的压力 N 和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（B）来源:学|科A滑块运动到 A 点时，NMg，摩擦力方向向左B滑块运 动到 B 点时，N=Mg，摩擦力方向向右C滑块运动到 C 点时，N（M+m）g，摩擦力方向向左D滑块运动到 D 点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左7.晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(如图)，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是(D)A有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等B无风时，挂钩左右两侧绳子OA较陡C相比无风时，有风的情况下AOB大D在有风的情况下，A点沿杆稍下移到C点，绳子的拉力变小8.松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为 d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离成正比，v水kx，k4v0/d，x 是各点到近岸的距离。小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船划水速度大小不变为 v0，则下列说法中正确的是(AB)A.小船渡江的轨迹为曲线B.小船到达离江岸 d/2 处，船渡江的速度为5v0C.小船渡江时的轨迹为直线D.小船到达离南江岸 3d/4 处，船渡江的速度为10v09.如图所示，处于竖直平面内的正六边形ABCDEF，可绕过C点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框架的边长为L，中心记为O，用两根不可伸长、长度均为L的轻质细线将质量为m的金属小球悬挂于A、E两个顶点并处于静止状态。现顺时针缓慢转动框架，转过 90角，重力加速度为g，在整个转动过程中，下列说法中正确的是(BD)A细线OA中拉力的最大值为mgB细线OE中拉力的最大值为2 33mgC细线OA中拉力逐渐增大D细线OE中拉力逐渐减小10.如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上，B 置于光滑水平面上。A，B 质量分别为 mA=6kg，mB=2kg，A，B 之间的动摩擦因数=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2,开始时 F=10N，此后力 F 在逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（A CD）A F=10N 时，两物体间没有相对运动，A、B 间摩擦力大小为 2.5NAFBB两物体开始没有相对运动，当拉力超过 12N 后，发生相对滑动C两物体开始没有相对运动，当拉力超过 48N 后，发生相对滑动DF 大于 12N 小于 48N 时，A、B 间摩擦力大小随 F 增大而增大二、实验题(11 题 6 分，12 题 8 分，共 14 分)11.(6 分)一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。(1)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差_。A两个分力F1、F2间的夹角尽量小些B两个分力F1、F2的大小要适当大些C拉橡皮筋的细绳要稍短一些D实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度(2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有()A两细绳的方向B橡皮筋的原长C两弹簧测力计的示数D结点O的位置(3)若保持结点O的位置及OB绳方向不变，而只将OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则()A弹簧测力计甲的示数不变B弹簧测力计甲的示数一直减小C弹簧测力计乙的示数可能增大D弹簧测力计乙的示数一定先减小后增大答案(1)BD(2)ACD(3)BC12.(8 分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=(保留三位有效数字)。(2)回答下列两个问题：a.为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。（填入所选物理量前的字母）A、木板的长度LB、木板的质量m1C、滑块的质量m2D、托盘和砝码的总质量m3E、滑块运动的时间tb.滑块与木板间的动摩擦因数（用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g），与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。12.（1）0.497m/s2（2）a、C、Db、3232()m gmm am g偏大三、解答题(13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 40 分)13.(12 分)如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度4m/sv，与倾角为37的斜面的底端 P 平滑连接，将一质量2kgm 的小物块从 A 点静止释放。已知 A、P 的距离8mL，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为120.250.20、，取重力加速度210m/sg，sin370.6，cos370.8。求物块（1）第 1 次滑过 P 点时的速度大小1v；（2）第 1 次在传送带上往返运动的时间 t；【答案】（1）8m/s；（2）9s【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律得 mgsin37-u1mgcos37=mav12=2aL解得18m/sv（2）由牛顿第二定律得2mgma物块与传送带共速时，由速度公式得11vvat 解得6st 匀速运动阶段的时间为2212223svvaatv第 1 次在传送带上往返运动的时间129sttt14.(12 分)为了探测某星球，科学家们需要把探测器着陆在该星球表面。探测器着陆过程可以简化为如下过程：先从距星球表面 50m 处由静止自由下落一段距离，然后打开减速装置，以大小为 2m/s2的加速度匀减速下降，到达星球表面时的速度为 4m/s，已知该星球表面的重力加速度已知该星球表面的重力加速度 g=4m/s2。请根据以上数据计算落地过程中。求：(1)探测器自由下落的距离；(2)探测器在空中运动的总时间。【答案】(1)18m；(2)7s【解析】【分析】【详解】(1)探测器自由下落的距离为2112vgh探测器减速运动的距离为22122vvah 则有1250mhh联立并代入数据解得118mh(2)由自由落体运动公式21112hgt解得加速下落的时间13st 探测器减速到达地面的时间为at2=gt1-vt2=4s则探测器在空中运动的总时间为127sttt15.(16 分)如图所示，倾角为 37的斜面固定在水平面上，斜面底端固定弹性挡板，任何物体撞上挡板都以原速率反弹。斜面的顶端放置一长木板，上面叠放着一滑块(可视为质点)。长木板质量为M1 kg，滑块质量为m1 kg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的动摩擦因数0.5，木板足够长且下端距挡板的距离为L3 m。现将它们由静止释放，重力加速度大小为g10 m/s2。sin 370.6，cos 370.8。求：(1)滑块由静止释放时所受摩擦力的大小；(2)长木板第二次碰撞挡板时速度的大小；(3)长木板第二次碰撞挡板时长木板与滑块的相对位移。答案(1)0(2)6 m/s（3）8.64m解析(1)假设滑块和长木板相对静止一起下滑，以整体为研究对象，则(mM)gsin 37(mM)a解得a6 m/s2对滑块受力分析，可知mgsin 37fma解得f0(2)开始时滑块和长木板一起下滑，设长木板经过时间t第一次碰撞挡板的速度大小为v1由位移公式L12at2解得t1 s由速度公式得v1at6 m/s碰后长木板反弹，根据牛顿第二定律，对滑块有mgsin 37mgcos 37ma1解得a12 m/s2，方向沿斜面向下根据牛顿第二定律，对长木板有Mgsin 37mgcos 37Ma2解得a210 m/s2，方向沿斜面向下长木板第一次与挡板碰撞后与滑块发生相对滑动，设长木板向上运动减速到零的时间为t1，位移大小为x1，则0v1a2t1x112a2t21可解得t10.6 s假设长木板第二次碰撞挡板时还未与滑块共速，设此时长木板的速度大小为v2，下滑的位移大小为x2，则x212a2t22且x1x2可得t20.6 s则v2a2t2解得v26 m/s此时滑块的速度vv1a1(t1t2)8.4 m/sv2可知假设正确。（3）相对位移 x=v1(t1t2)+12a1(t1t2)2X=8.64m或由第（2）问可知 x1x2=1.8m