哈尔滨师范大学附属中学2022—2023学年高三开学考试物理试题 答案

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1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10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）1mgDA．mgB．2d22C．mgDD．2mgDd2D2d2D3.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)F4F4O＇O＇O＇O＇F2F3F1F2F3FF3F4F2’F14'’’F3’F1F2F1OOOOABCD4.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0.1s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xAB＝4cm，xBC＝8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l＝35cm。由以上数据可以得出(B)A．小球的加速度大小为12m/s2B．小球在A点的速度为0.2m/s{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}C．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0.3s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，N＞Mg，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，k＝4v0/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mg23B．细线OE中拉力的最大值为mg3C．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μ=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（ACD）A．F=10N时，两物体间没有相对运动，A、B间摩擦力大小为2.5NAFB{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}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)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50Hz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{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。2mg(mm)a12.（1）0.497m/s（2）a、C、Db、323偏大m2g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、2动摩擦因数分别为10.2520.20，取重力加速度g10m/s，sin370.6，cos370.8。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；【答案】（1）8m/s；（2）9s【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律得mgsin37-u1mgcos37=ma2v1=2aL解得v18m/s（2）由牛顿第二定律得2mgma物块与传送带共速时，由速度公式得vv1at1解得t6s匀速运动阶段的时间为{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}v2v21t2a2a3s2v第1次在传送带上往返运动的时间tt1t29s14.(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2v12gh1探测器减速运动的距离为22vv12ah2则有h1h250m联立并代入数据解得h118m(2)由自由落体运动公式1hgt2121解得加速下落的时间t13s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{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}tt1t27s15.(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M＝1kg，滑块质量为m＝1kg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，木板足够长且下端距挡板的距离为L＝3m。现将它们由静止释放，重力加速度大小为g＝10m/s2。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。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)6m/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(m＋M)gsin37°＝(m＋M)a解得a＝6m/s2对滑块受力分析，可知mgsin37°－f＝ma解得f＝0(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v11由位移公式L＝at22解得t＝1s由速度公式得v1＝at＝6m/s碰后长木板反弹，根据牛顿第二定律，对滑块有mgsin37°－μmgcos37°＝ma12解得a1＝2m/s，方向沿斜面向下根据牛顿第二定律，对长木板有Mgsin37°＋μmgcos37°＝Ma22解得a2＝10m/s，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0＝v1－a2t112x1＝a2t12{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByB