2023省哈尔滨师大附中高三上学期9月月考物理试题含答案

哈师大附中2020级高三上学期开学摸底考试物理试卷

满分100分；考试时间90分钟

一、选择题（共15题，每题3分，共45分；其中第1到第11题为单选题；第12到第15题为多选题，漏选得1分）

1. 某同学乘坐动车进站，发现电子屏显示的速度由变为的过程用时。若把动车进站的过程视为匀减速直线运动，动车停下来还需要行驶（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

2. 一本书重约，有页，书本正面朝上。现将一张纸夹在第与第页间，能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将纸抽出，至少需用约的拉力。不计书皮及纸的质量，则纸和书之间的摩擦因数最接近（　　）

A. 0.17 B. 0.33 C. 0.50 D. 0.67

【答案】B

3. 某同学用拇指和食指掐住质量为500g的玻璃瓶同高度的A、B位置处于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑。该位置侧壁与竖直方向夹角为30°，其截面如图所示。若玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为μ=0.2，手指可视为形状不变的圆柱体，重力加速度g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为(　　)

A. 1.25N B. 2.5N

C.  D.

【答案】C

4. 每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如图甲的家用燃气炉架有互相对称的四个爪，若将总质量为m的锅放在这个炉架上，如图乙所示，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力（　　）

A. 等于 B. 等于mg C. R越大，弹力越大 D. R越大，弹力越小

【答案】D

5. 一细绳穿过一光滑、固定的竖直细管，两端分别拴着质量为和的小球A和B。当小球A绕着中心轴匀速转动时，A球摆开某一角度，此时A球到上管口的绳长为，如图所示。细管的半径可以忽略，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A. A球匀速圆周运动的向心力大小为

B. A球运动的周期为

C. 若A球角速度加倍，则球应下降

D. 若A球角速度加倍，A球的向心加速度也加倍

【答案】C

6. 一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上，质量为m的圆环穿过细线，如图所示。现施加一作用力F使圆环保持静止状态，且细线始终有张力作用，若AC段竖直，BC段水平，AC长度等于BC长度，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. F的大小不可能为mg B. F的最小值为

C. 大小为2mg的力F对应有两个方向 D. F的方向可能竖直向下

【答案】B

7. 某动车在A城与B城间运行，正常行驶速度为v0，现在两城间增设两停靠站，每站停车时间为t0，设列车启动加速、停靠减速的加速度大小都是a，则增设停靠站点后动车相对此前运行时间增加了（　　）

A. 2t0 B. 2t0+ C. 2t0+ D. 2t0+

【答案】B

8. 某款新型农用车正在平直道路上进行投产前的测试。某时刻开始计时，该车的运动图像（x为运动位移，t为运动时间）如图所示。关于该车的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 此车做的是匀加速直线运动

B. 此车的加速度大小为1m/s2

C. 计时开始时，此车的速度为10m/s

D. 此车将停在距出发点50m处

【答案】C

9. 如图所示，A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线，A球比B球晚落地0.2s。B球与地面的高度差（不计空气阻力，g取10m/s2）。则（　　）

A. A球与地面的高度差为6m

B. A、B两小球释放前相距4.4m

C. 若先剪断悬挂B球的细线，A、B两球有可能同时落地

D. 下落过程中，A球的速度变化率比B球的大

【答案】B

10. 如图甲所示，一个质量m＝1kg的物块以初速度v0＝12 m/s从斜面底端冲上一足够长斜面，经t1＝1.2 s开始沿斜面返回，t2时刻回到斜面底端。物块运动的v－t图象如图乙所示，斜面倾角θ＝37°（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2）。则可确定（　　）

A. 物块上滑时的加速度大小为5m/s2

B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.25

C. 物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.2m

D. 物块回到斜面底端的时刻为3.6s

【答案】C

11. 如图甲所示，一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上，一端固定在墙壁上，另一端栓接物体A。A、B接触但不粘连，与水平桌面的摩擦因数均为μ，压缩弹簧使A、B恰好不滑动，，给物体B施加力F的作用使之作匀加速直线运动，F与位移s的关系如图乙所示（），则下列结论正确的是（　　）

A. 水平桌面的摩擦因数

B. 物体A、B分离时加速度相同，

C. 物体A、B分离时，弹簧压缩量

D. 开始有F作用时，弹簧压缩量

【答案】C

12. 汽车更换轮胎后其重心会偏离转轴，这时需对轮胎进行动平衡旋转（动平衡）调整。卸下轮胎固定在动平衡机上，在轮毂上的恰当位置贴上适当质量的平衡块，就可以让其重心恢复到转轴。若平衡块的质量为m，与转轴的距离为R，当轮胎以角速度匀角速转动时（　　）

A. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力竖直向上，则应减小平衡块的质量

B. 若平衡块到达最高点时车轴受到的合力沿水平方向，则只应调整平衡块的质量

C. 平衡块到达最低点时对轮毂的作用力大小为

D. 平衡块到达与转轴等高的位置时，受到轮毂的作用力为

【答案】AD

13. 如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　）

A. 相遇时A的速度一定为零

B. 相遇时B的速度一定为零

C. A从抛出到最高点的时间为

D. 从抛出到相遇A、B速度的变化量相同

【答案】BCD

14. 如图所示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。气缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，气缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻（　　）

A. 活塞对连杆AB的作用力为2F

B. 气缸壁对活塞的作用力为

C. 连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为

D. 连杆OA的A端绕O点转动的线速度为

【答案】BD

15. 在光滑水平地面上放置一足够长的质量为M的木板B如图甲所示，其上表面粗糙，在木板B上面放置一个质量为m、可视为质点的物块A，现在给A一个水平向左的拉力F，用传感器得到A的加速度随外力F的变化关系如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，则（　　）

A. 物块A的质量为

B. 木板B的质量为

C. AB之间的最大静摩擦力为

D. 当A的加速为时，外力

【答案】AD

二、实验题（共2题，共17分；第16题6分，第17题11分）

16. 在测定滑块与桌面间的动摩擦因数时，设计的实验装置如图1所示，进行如下操作：首先用天平测出滑块的质量M＝300g，将纸带与滑块拴接在一起穿过打点计时器，拴接在滑块另一端的轻绳跨过定滑轮连接两个质量均为m＝100g的钩码，在实验过程中通过调节让轻绳与水平桌面平行。接通电源，由静止释放滑块，让滑块在钩码的牵引下做加速运动，得到一条纸带在纸带上选取点迹清晰的A点为第一个计数点，然后每间隔四个点选择一个计数点，经测量各相邻计数点间的距离如图2所示。如果该打点计时器的打点周期为T＝0.02s，重力加速度为g＝10m/s2。回答下列问题：

（1）由纸带求出打点计时器打B点时的速度为vB＝________m/s；

（2）滑块的加速度大小为a＝________m/s2；

（3）由以上可知，钩码数量为2个时，该滑块与水平桌面之间的动摩擦因数为μ＝________。(以上结果均保留两位有效数字)

【答案】    ①. 0.74    ②. 0.64    ③. 0.56

17. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，实验装置及实验过程的俯视图如图甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉至的位置。

（1）图丁中弹簧测力计的示数为___________N；

（2）在实验过程中，不必记录的有___________；

A.甲图中E的位置

B.乙图中O的位置

C.OB、OC的方向

D.弹簧测力计的示数

（3）下列选项中，与本实验要求相符的是___________；

A.两细绳OB、OC夹角越大越好

B.读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度

C.实验时，只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可

（4）某次实验记录纸如图戊所示，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，拉力F的方向过P点；三个力的大小分别为：F1＝2.70N、F2＝2.30N和F＝4.00N。得出正确实验结论后，请根据实验结论和图中给出的标度：①在图中作出F1和F2的合力___________；②根据作图求出该合力为___________N。

【答案】    ①. 2.35    ②. A    ③. B    ④.     ⑤. 3.99

三、计算题（共3题，共38分，其中第18题12分；第19题13分；第20题13分）

18. 小韩同学在自建住房施工工地观察到如图甲所示的简易升降机，升降机由固定架、运动箱、两段足够坚韧的轻绳a和b、轻质滑轮和配重等构成。工作过程中通过调整轻绳b的松弛与张紧，可以使运动箱呈现4种不同的运动状态，向下加速、向下减速、向上加速和向上减速。轻绳a左端固定在固定架的顶端，绕过轻质滑轮，右端与装有不同质量沙子的塑料袋所构成的配重连接，配重1和配重2之间通过一段轻绳b连接。为了研究运动箱的运动，在运动箱内放置重物、电子压力计、固定的手机等，内部结构如图乙所示。手机拍摄电子压力计的示数变化，同时可利用相关软件将拍摄到的示数同步投影到屏幕上。已知配重1和配重2的质量分别为和，不计轻绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度为g。

（1）运动箱从图甲所示位置由静止释放，若先后经历向下加速和向下减速两个过程，求运动箱及箱内物体的总质量m的取值范围（用、表示）；

（2）若运动箱及箱内物体的总质量，箱内物体的质量为，将运动箱拉至底板由静止释放，运动箱向上运动过程中手机拍摄的电子压力计的示数先后为和；求超重过程中运动箱与配重1加速度大小的比，以及配重1的质量。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）配重1和配重2之间轻绳b未绷直，运动箱加速度向下

轻绳b绷直后，运动箱加速度向上

得

（2）超重时

重物向上减速过程中，由牛顿第二定律有

得

设轻绳a上的拉力为F，则

解得

（校本原题）

19. 有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下：如图所示，滑板长L=1 m，起点A到终点线B的距离s=5m 。开始滑板静止，右端与A平齐，滑板左端放一可视为质点的滑块，对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线，游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5，地面视为光滑，滑块质量m1=2 kg，滑板质量m2=1 kg，重力加速度g=10 m/s2，求：

（1）滑板由A滑到B的最短时间；

（2）为使滑板能以最短时间到达，水平恒力F的取值范围。

【答案】（1）1s；（2）30N≤F≤34N

【详解】（1）滑板一直加速，所用时间最少，对滑板在沿水平向右方向则有

a2=10m/s2

由运动学公式可得

解得

t=1s

（2）滑块与滑板恰好做相对滑动时F最小，此时可认为滑块与滑板加速度相等，对滑块分析有

当滑板运动到B点时，在滑块恰好脱离时，F最大，设滑块加速度为a1，则有

F2=34N

为使滑板能以最短时间到达，则有水平恒力F的取值范围为

30N≤F≤34N

20. 如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小和着地点到墙壁的距离分别为多少？

【答案】，

【详解】根据题意可知，网球斜向上飞出，设竖直方向上分速度为，水平分速度为，如图所示

则有

竖直方向上由有

联立解得

，

由公式可得，飞行时间为

设网球水平分速度垂直墙面速度分量大小为，平行墙面速度分量为，如图所示

则有

根据题意，由公式可得，网球水平分速度垂直墙面速度分量大小为

可得

由于网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变，则碰后垂直墙面速度分量大小为

平行墙面的速度分量为

设网球反弹后速度为，如图所示

则有

反弹后，竖直方向上，由可得，网球落到地面的时间为

由公式可得着地点到墙壁距离