2023届黑龙江省齐齐哈尔市恒昌中学高三（上）开学考试物理试题含解析

恒昌中学高三学年上学期假期检测考试

物理试卷

一、选择题（每道题5分，1-8单选，9-12为多选，选不全得3分，错选不得分）

1. 火星的自转和地球十分相似，自转一周需24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天，火星的一年约等于地球的两年。下列说法正确的是（　　）

A. 题中“24小时37分22.6秒”是指时刻

B. 研究火星自转时可以将其视为质点

C. 火星公转半周的位移大小等于路程

D. 比较火星、地球运行速度的大小，应当以太阳为参考系

【答案】D

【解析】

【详解】A．“24小时37分22.6秒”是指火星自转一周的时间，是一个时间段，不是时刻，A错误；

B．研究火星自转时，火星的形状和大小不可以忽略，不能视为质点，B错误；

C．火星公转半周的位移大小小于路程，C错误；

D．火星和地球都是围绕太阳运行，比较它们的速度大小时，应当以太阳作为参考系，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，一质量为m的中国结悬挂于O点且处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是（    ）

A. 中国结受到的重力都集中在重心上

B. 中国结的重心一定在它的几何中心

C. 中国结的重心一定在通过OA的直线上

D. 中国结受到的重力大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．重心可以理解为重力的等效作用点，但不能认为重力都集中在重心上，所以中国结受到的重力不是都集中在重心上，A错误；

B．质量分布均匀，形状规则的物体重心在几何中心上，中国结质量分布不均匀，形状不规则，则它的重心不一定在它的几何中心，B错误；

C．对结点A受力分析，其受到向下的拉力大小等于中国结的重力和绳OA的拉力，根据二力平衡可知，中国结的重心一定在通过OA的直线上，C正确；

D．中国结受到的重力大小为mg，D错误。

故选C。

3. 如图所示，V型光滑挡板AOB之间放置有一质量均匀的球体，初始时系统处于静止状态，现将整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），在AO由水平转动90°到竖直的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 挡板AO的弹力逐渐增大 B. 挡板AO的弹力先增大后减小

C. 挡板BO的弹力逐渐增减小 D. 挡板BO的弹力先增大后减小

【答案】B

【解析】

【详解】AB．V型光滑挡板转动过程中，对小球受力分析，各个力的夹角如图所示

由拉密定理可得

因为整个装置以O点为轴顺时针缓慢转动（∠AOB保持不变），故保持不变，在AO由水平转动90°到竖直的过程中，从锐角增大到钝角，先增大后减小，故挡板AO的弹力先增大后减小，A错误，B正确；

CD．从180°减小到90°，一直增大，故挡板BO的弹力一直增大，CD错误。

故选B。

4. 一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s内的位移是42 m，小球仍在空中运动，则（　　）

A. 小球在2 s末的速度大小是16 m/s

B. 该星球上的重力加速度为12 m/s2

C. 小球在第4 s末的速度大小是42 m/s

D. 小球在4 s内的位移是80 m

【答案】B

【解析】

【详解】AB．设该星球的重力加速度为g，小球第4 s内的位移是42 m，有

gt42－gt32＝42 m

t4＝4 s，t3＝3 s，解得

g＝12 m/s2

所以小球在2 s末的速度大小为

v2＝gt2＝24 m/s

故A错误，B正确；

C．小球在第4 s末的速度大小是

v4＝gt4＝48 m/s

选项C错误；

D．小球在4 s内的位移是

x=gt42＝96 m

选项D错误。

故选B。

5. 如图所示，用大小相等，方向相反，并在同一水平面上的力N挤压相同的木板，木板中间夹着两块相同的砖，砖和木板保持相对静止，则

A. 砖间摩擦力为零

B. N越大，板和砖之间的摩擦力越大

C. 板、砖之间的摩擦力大于砖重

D. 两砖间没有相互挤压的力

【答案】A

【解析】

【详解】将两块砖看做一个整体，在竖直方向上整体受到重力2mg，木板给的摩擦力（每个木板的摩擦力大小为）处于平衡状态，所以研究一块砖时，在竖直方向上受到重力，和木板给的摩擦力，大小也为，所以另一块砖对其没有摩擦力作用，所以A正确，

6. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由胡克定律得

式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有

联立方程组可以解得

故A正确， BCD错误。

故选A。

7. 一质点做匀加速直线运动，在时间t内的位移为s，末速度是初速度的3倍，则该质点的加速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，在时间t内由运动学公式得

①

②

又根据题意知

③

由①②③式求得

故选A。

8. 两辆相同的汽车甲、乙在同一条平直公路上同向运动，它们在0~时间内的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知在时刻两图像的斜率相同，下列关于两车在0~时间内的运动说法正确的是(   )

A. 0~时间内乙车的平均速度大于甲车的平均速度

B. 时刻两车相距最远

C. 乙车加速度的方向与速度方向一致

D. 若两车所受的阻力相等，则甲车的牵引力一直大于乙车的

【答案】D

【解析】

【详解】A．0~时间内，甲、乙两车的位移相同，根据平均速度公式可知，甲、乙两车平均速度相同，故A错误；

B．时刻两图像的斜率相同，两车速度相同，但时刻，两车的位置关系未知，不能判断时刻两车的位置关系，故B错误；

C．乙车的位移随时间变化的关系图像的斜率逐渐减小，速度逐渐减小，乙车加速度的方向与速度方向相反，故C错误；

D．乙车的位移随时间变化的关系图像的斜率逐渐增大，所以甲车做加速运动，则甲车牵引力大于阻力，乙车做减速运动，则乙车牵引力小于阻力，故D正确。

故选D。

9. 如图所示，光滑球放在两平板之间，与水平面间的夹角为60°，与之间的夹角也是60°，使板固定，板与间的夹角逐渐增大，直到增大到120°的过程中，则（　　）

A. 球对板的压力先增大后减小 B. 球对板的压力逐渐减小

C. 球对板的压力先减小后增大 D. 球对板的压力逐渐减小

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】两挡板弹力的合力与光滑球重力等大反向，保持不变，B挡板的弹力方向不变，改变C挡板的弹力方向，根据三角形定则，可知B挡板的弹力逐渐减小，C挡板的弹力先减小后增大，故AD错误；BC正确。

故选BC。

10. 如图a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等，F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是（　　）

A. a、b可能沿斜面向下运动

B. a对b作用力沿水平方向

C. a、b对斜面的正压力相等

D. a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．ab整体受重力、支持力及水平方向的推力，沿平行斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系，将重力及水平推力正交分解，有可能重力下滑分力大于水平推力平行斜面向上的分力，故ab有可能沿斜面向下运动，故A正确；

B．a对b的作用力是弹力，与接触面垂直，故平行斜面向上，故B错误；

C．分别分析a、b的受力情况：物体b受重力、支持力及沿斜面向上的a的推力，故对斜面的压力等于重力的垂直分力；对a分析，a受重力、支持力、水平推力；支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力，故a、b对斜面的压力大小不相等，故C错误；

D．因ab沿斜面方向上的加速度相等，故ab受到的合力相等，因此它们的合力在水平方向上的分力一定相等，故D正确。

故选AD。

11. 甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度平方随位移的变化图象如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A. 甲的初速度为36m/s B. 甲的加速度为2m/s2

C. 两车在6m处相遇 D. 甲停止前，两车在2s时相距最远

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．由图可知，甲位移为零时

解得甲的初速度为

乙初速度为0，故A错误；

B．根据

可知图像的斜率表示加速度的2倍，所以甲、乙两车的加速度分别为

故B错误；

C．甲车做匀减速运动的时间为

在时甲、乙两车的位移分别为

即甲车停下时，乙车还未追上甲车，所以两车在9m处相遇，故C错误；

D．甲停止前，两车速度相等时相距最远，设此时刻为t2，则

解得

故D正确。

本题选不正确项，故选ABC。

12. 甲物体的质量是乙物体的5倍，甲从H高处自由落下，乙从高处与甲物体同时自由落下。不计空气的影响，在它们落地之前，下列说法中不正确的是（　　）

A. 两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大

B. 下落末，它们的速度相同

C. 各自下落时，它们的速度相同

D. 下落过程中甲的加速度比乙的加速度大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，任意时刻的速度为

v=gt

所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度与乙的速度相同，故A错误，B正确；

C．下落1m时，由位移速度关系式

v2=2gx

可解得各自下落1m时，它们的速度相同，故C正确；

D．因为甲乙物体均做自由落体运动，加速度为g，下落过程中甲的加速度与乙的加速度相同，故D错误。

故选BC。

第II卷（非选择题）

二、实验题（共10分，每空2分）

13. 某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。

（1）实验中，除打点计时器（含交流电源）、纸带、复写纸、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是___________（选填选项前的字母）。

A．毫米刻度尺　　B．秒表　　C．天平　　D．弹簧测力计

（2）本次实验选择的是电火花式打点计时器，该计时器的工作电源为___________（选填“交流电”或“直流电”），电压为___________V。

（3）下列实验步骤的正确顺序是___________（用字母填写）。

A．关闭电源，取下纸带

B．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

C．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔

D．接通电源后，放开小车

（4）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D．．．若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图像。根据图像求出小车的加速度a=___________m/s2（结果保留3位有效数字）。

【答案】    ①. A    ②. 交流电    ③. 220    ④. CBDA    ⑤. 1.46##1.45##1.47

【解析】

【详解】（1）[1]A．本实验通过研究纸带上点迹分布情况分析小车的运动，所以需要用刻度尺测量计数点间的距离，故A正确；

B．打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表，故B错误；

CD．本实验不需要测量质量和力，不需要天平和弹簧测力计，故CD错误

故选A。

（2）[2][3]打点计时器有两种，分别是电磁打点计时器和电火花打点计时器；电磁打点计时器用6V以下交流电源，电火花打点计时器用220V交流电源；

（3）[4]根据先固定打点计时器再固定小车，然后进行实验，最后关闭电源，本实验步骤的正确顺序是CBDA；

（4）[5]由v-t图像的斜率可得加速度

三、解答题

14. 物体具有竖直向上的初速度并且只在重力作用下的运动被称为竖直上抛运动。竖直上抛运动与自由落体运动的加速度相同。如图所示，现让小球甲以20m/s的速度从地面上A点做竖直上抛运动，与此同时，让小球乙从B点做自由落体运动，B点离地面的高度为h，取g＝10m/s2．求：

（1）经多长时间小球甲的速度大小为10m/s，方向竖直向下；

（2）欲使甲球在上升过程中与乙球相遇（处于同一高度），则h应满足条件。

【答案】（1）3s；（2）

【解析】

【详解】（1）以甲球初速度方向为正方向，则

解得

（2）设经过t时间，两小球处于同一高度，小球甲上升的高度为h1，小球乙下落的高度为h2，则

则有

甲球速度方向向上，则

则h应满足的条件为

15. 以36km/h匀速行驶的汽车，看到前面30m处有老人横穿马路，立刻减速，位移—时间图像如图，是抛物线。试问：

（1）老人有危险吗？

（2）汽车停止前最后2s内的位移是多大？

【答案】（1）老人没有危险；（2）4m

【解析】

【详解】（1）图像是抛物线说明汽车做匀减速直线运动，有

x＝v0t－at2

代入图像数据得

9m＝10×1m－a×（1s）2

解得

a＝2m/s2

设汽车减速后向前行进的位移为x1，则

＝2（－a）×x1

可得

x1＝＝m＝25m＜30m

故老人没有危险。

（2）利用逆向思维，汽车最后2s的位移大小与反向初速度为零的匀加速直线运动前两秒的位移大小相等，为

x2＝at2＝×2×22m＝4m