2023届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三（上）8月物理试题含解析

这是一份2023届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三（上）8月物理试题含解析，共26页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
哈尔滨市第六中学2020级高三上学期8月月考物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　）
 A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】以点为研究对象，受力分析如图由几何关系可知由平衡条件可得联立可得故D正确，ABC错误。故选D。2. 下列说法不符合有关物理史实的是（   ）A. 伽利略通过斜面实验“冲淡”重力，推断出自由落体运动是匀变速直线运动B. 牛顿借助“月—地检验”成功地将引力公式推广至所有物体C. 勒维耶和亚当斯各自独立地计算出天王星所在的方位，最终由加勒在望远镜下观测到D. 2018年5月21日，我国嫦娥四号的中继卫星“鹊桥号”成功发射，标志着我国成为全球首个造访月球背面“地月拉格朗日点”的国家【答案】C【解析】【详解】A．伽利略通过斜面实验“冲淡”重力，推断出自由落体运动是匀变速直线运动，A正确；B．牛顿借助“月—地检验”成功地将引力公式推广至所有物体，B正确；C．海王星的发现：英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道，1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星，C错误；D．2018年5月21日，我国嫦娥四号的中继卫星“鹊桥号”成功发射，标志着我国成为全球首个造访月球背面“地月拉格朗日点”的国家，D正确。本题选不符合物理史实的，故选C。3. 2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（   ）A. 组合体中的货物处于超重状态B. 组合体的速度大小略大于第一宇宙速度C. 组合体的角速度大小比地球同步卫星的大D. 组合体的加速度大小比地球同步卫星的小【答案】C【解析】【详解】A．组合体在天上只受万有引力的作用，则组合体中的货物处于失重状态，A错误；B．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度为最大的环绕速度，则组合体的速度大小不可能大于第一宇宙速度，B错误；C．已知同步卫星的周期为24h，则根据角速度和周期的关系有由于T同 > T组合体，则组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确；D．由题知组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，有整理有由于T同 > T组合体，则r同 > r组合体，且同步卫星和组合体在天上有则有a同 < a组合体D错误故选C。4. 图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　）A.  B. C  D. 【答案】C【解析】【详解】设斜坡倾角为，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得运动员在水平段做匀速直线运动，加速度运动员从点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度设在点的速度为，则从点飞出后速度大小的表达式为由分析可知从点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且C正确，ABD错误。故选C。5. 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则（　　）A. 甲球用的时间比乙球长B. 甲球末速度的大小等于乙球末速度的大小C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D. 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】D【解析】【分析】【详解】ABC．对物体进行受力分析可得，则解得因为甲球质量大于乙球质量，则， 再根据和可知，甲球用的时间小于乙球，甲球末速度大于乙球， ABC错误；D．根据可知由可得甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功，D正确。故选D。6. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　）
 A  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图
 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知对B物块受力分析如图
 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力根据平衡条件可知两式相加，可得解得故选C。7. 如图所示，行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地球上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角α，地球—金星连线与地球—太阳连线夹角β，两角最大值分别为αm、βm。则（   ）
 A. 水星的公转周期比金星的大B. 水星的公转向心加速度比金星的小C. 水星与金星的公转轨道半径之比为sinαm：sinβmD. 水星与金星的公转线速度之比为【答案】C【解析】【详解】AB．根据万有引力提供向心力有可得因为水星的公转半径比金星小，故可知水星的公转周期比金星小；水星的公转向心加速度比金星的大，AB错误；C．设水星的公转半径为R水，地球的公转半径为R地，当α角最大时有同理可知有所以水星与金星的公转半径之比为R水：R金 = sinαm：sinβmC正确；D．根据可得结合前面的分析可得D错误。故选C。8. 甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v—t图像如图所示。已知甲物体的图像是两段半径相同的圆弧，乙物体的图像是一倾斜直线，t4= 2t2，甲的初速度、末速度均等于乙的末速度。则下列说法不正确的是（   ）A. 0 ~ t1时间内，甲、乙两物体间的距离越来越大B. t1时刻，甲、乙两物体的加速度大小可能相等C. t3 ~ t4时间内，乙物体在甲物体后方D. 0 ~ t4时间内，两物体的平均速度相等【答案】C【解析】【详解】A．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0 ~ t1时间内，甲的速度比乙的大，则甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，A正确；B．根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，B正确；C．根据“面积”表示位移，结合几何知识可知，0 ~ t4时间内，两物体的位移相等，则t4时刻两物体相遇，而在t3 ~ t4时间内，甲物体的位移比乙物体的位移大，则知在t3 ~ t4时间内，乙物体在甲物体前方，C错误；D．0 ~ t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，则平均速度相等，D正确。此题选择不正确的选项，故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。9. 北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世，如图所示。理论研究表明，黑洞是空间内存在的一种密度极大体积极小的天体，黑洞的引力很大，连光都无法逃逸。有一种理论认为黑洞是由大质量恒星“死亡”后演化而成。已知某恒星质量为M，半径为R，引力常量为G，真空光速为c，天体的逃逸速度为其第一宇宙速度的倍，则下列说法正确的是（　　）A. 该恒星的平均密度为B. 该恒星表面的重力加速度为C. 若该恒星演化为黑洞（质量不变），则其半径最小值为D. 若该恒星演化为黑洞（质量不变），则其半径最大值为【答案】AD【解析】【详解】A．恒星的质量为M，半径为R，则密度故A正确；B．设质量为m的物体在该恒星表面，则有可得故B错误；CD．若该恒星演化为黑洞，则其第一宇宙速度为依题意，光速对应该黑洞的逃逸速度为联立可得故C错误；D正确。故选AD。10. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（　　）
 A. 在时间内，返回舱重力的功率随时间减小B. 在时间内，返回舱的加速度不变C. 在时间内，返回舱的动量随时间减小D. 在时间内，返回舱的机械能不变【答案】AC【解析】【详解】A．重力的功率为由图可知在0~t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；B．根据v-t图像的斜率表示加速度可知在0~t1时间内返回舱的加速度减小，故B错误；C．在t1~t2时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故C正确；D．在t2~t3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。故选AC。11. 如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　）
 A. 火星的公转周期大约是地球的倍B. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行C. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行D. 在冲日处，火星相对于地球的速度最小【答案】CD【解析】【详解】A．由题意根据开普勒第三定律可知火星轨道半径大约是地球轨道半径的1.5倍，则可得故A错误；BC．根据可得由于火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星运行线速度小于地球运行线速度，所以在冲日处火星相对于地球由东向西运动，为逆行，故B错误，C正确；D．由于火星和地球运动的线速度大小不变，在冲日处火星和地球速度方向相同，故相对速度最小，故D正确。故选CD。12. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CD相切于C点，小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD。为保证安全，小车速率最大为4m/s。在ABC段的加速度最大为2m/s2，CD段的加速度最大为1m/s2。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】AC【解析】【详解】依题意，可知BC段的最大速度满足得CD段最大速度满足得要安全行驶，进入B点的最大速度应为，则在BD段运动的时间为AB段匀减速运动的时间为AB段匀减速运动的位移为AB段匀速运动的位移为AB段匀速运动的时间为故小车从A到D所需最短时间故选AC。三、填空题：本题共2小题，共16分13. 在“探究平抛运动特点”实验中，（1）图1是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的___________在坐标纸上的水平投影点。A．球心    B．球的上端    C．球的下端在此实验中，下列说法正确的是___________。A．斜槽轨道必须光滑B．记录的点应适当多一些C．用光滑曲线把所有的点连接起来D．y轴的方向根据重锤线确定（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是___________。A．释放小球时初速度不为0B．释放小球的初始位置不同C．斜槽末端切线不水平【答案】    ①. B    ②. BD    ③. C【解析】【详解】（1）[1]由题干中确定小球平抛运动轨迹的方法及实验原理知，坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上端在坐标纸上的水平投影点，所以选B。[2]A．实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，小球离开斜槽末端的速度也是一样的，所以A错误；B．记录点应适当多一些，能够保证描点所得的轨迹更平滑、准确，B正确；C．描点时与平滑曲线偏差过大的点须舍去，C错误；D．y轴必须沿竖直方向，即用重锤线确定，即D正确。（2）[3]由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成小球离开斜槽后做斜抛运动，C符合题意14. （1）①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为______cm。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为______m/s2（保留两位有效数字）。②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是______。A．换成质量更小的小车                B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码        D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角
 （2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，①下列说法正确的是______；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同                B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要______（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。【答案】    ①. 6.15~6.25    ②. 1.7 ~2.1    ③. BC##CB    ④. D    ⑤. 3【解析】【详解】（1）[1]依题意，打计数点B时小车位移大小为6.20cm，考虑到偶然误差，6.15cm~6.25cm也可；[2] 由图3中小车运动的数据点，有考虑到偶然误差，1.7m/s2~2.1 m/s2也可；[3] A．利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要满足小车质量远远大于钩码质量，所以不需要换质量更小的车，故A错误；B．利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要利用小车斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要将长木板安打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些，故B正确；C．以系统为研究对象，依题意“探究小车速度随时间变化的规律”实验时有考虑到实际情况，即，有则可知而利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时要保证所悬挂质量远小于小车质量，即；可知目前实验条件不满足，所以利用当前装置在“探究加速度与力、质量的关系”时，需将钩码更换成砝码盘和砝码，以满足小车质量远远大于所悬挂物体的质量，故C正确；D．实验过程中，需将连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行，与之前的相同，故D错误。故选BC。（2）[4] A．在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些，不必使两只测力计的示数相同，故A错误；B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了，故B错误；C．实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力相等，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故C错误；D．为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故D正确。故选D。 [5] 若只有一只弹簧秤，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧称拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧称示数F1和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧称的示数F2；只有一个弹簧称将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。四、计算题：本题共3小题，共34分15. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：
 (1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数μ．【答案】(1)1m/s  (2)0.2【解析】【详解】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有联立解得：代入数据得 v0＝1 m/s(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 联立解得：代入数据得μ＝0.216. 如图所示，AB为平直导轨，长为L，物块与导轨间动摩擦因数为，BC为光滑曲面。A与地面间高度差为h1，BC间高度差为h2，一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从A点静止开始向右运动，到达B点时撤去恒力，物块经过C点后落地，已知重力加速度为g。（1）若物块落地时动能为E1，求其经过B点时的动能EkB；（2）若要物块落地时动能小于E1，求恒力必须满足的条件。
 【答案】（1）E1－mgh1；（2）＜F＜【解析】【详解】（1）从B到落地过程中机械能守恒，设地面为零势能面变形得（2）整个过程根据动能定理有所以若物体恰能到达C点，根据动能定理有所以综上所述＜F＜17. 小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，求提升重物所需的最短时间。（取）【答案】【解析】【详解】为了以最短时间提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得当功率达到额定功率时，设重物的速度为，则有此过程所用时间和上升高度分别为重物以最大速度匀速时，有重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得又联立解得故提升重物的最短时间为