2023届黑龙江省大兴安岭呼玛县高级中学高三（上）开学考试物理试题含解析

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2023届黑龙江省大兴安岭呼玛县高级中学高三（上）开学考试物理试题一、单项选择（4*9）1. 如图所示是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体，当小车在水平地面上运动过程中，M始终未相对杆移动，M、与小车保持相对静止，悬线与竖直方向为，则M受到横杆的摩擦力为（ ）A. 大小为方向水平向右B. 大小为方向水平向右C. 大小为方向水平向左D. 大小为方向水平向左【答案】A【解析】【详解】分析：先对小球受力分析，根据牛顿第二定律列式分析；再对小球和滑块整体受力分析，根据牛顿第二定律列式求解．解答：解：对小球受力分析，受重力mg和细线的拉力T，如图根据牛顿第二定律，有Tsinθ=ma    ①，Tcosθ-mg=0  ②再对m和M整体受力分析，受总重力（M+m）g、支持力N、摩擦力f，如图根据牛顿第二定律，有f=（M+m）a   ③，N-（M+m）g=0   ④由①②③④解得： tanθ=所以a="g" tanθ，f=（M+m）a=，方向水平向右故选A．点评：本题关键是先后对小球、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解．2. 如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ  ， 则木块的加速度为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】分析】【详解】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有竖直方向有滑动摩擦力根据以上三式联立可以求得故选D。3. 如图所示，物块甲和乙用一不可伸长的轻绳通过两光滑轻质定滑轮连接，乙套在水平固定的光滑直杆上。现将甲、乙从图示位置由静止同时释放，释放时轻绳与水平杆之间的夹角，空气阻力不计，则（　　）A. 刚开始释放时，甲处于超重状态B. 当时，甲、乙的速度大小之比是C. 当时，乙的速度最大D. 当由向增大的过程中轻绳对甲的拉力始终小于其重力【答案】C【解析】【详解】A．当时，由题意知甲向下加速运动，处于失重状态，故选项A错误；B．甲、乙用同一根轻绳连接，则乙沿轻绳方向的速度与甲的速度大小相等，则当时，乙的速度解得故选项B错误；C．当时，即乙到达右侧滑轮正下方，垂直乙运动方向上的分速度为0，即，此时乙的速度最大，故选项C正确；D．当由向增大的过程中甲先加速后减速，轻绳对甲的拉力先小于重力后大于重力，故D错误。故选C。4. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。R在上升过程中运动轨迹的示意图是（　　）（R视为质点）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】小圆柱R在竖直方向为匀速运动，水平方向为匀加速直线运动，则可知合力沿x轴正方向，可知图象为向右弯曲的曲线，故选D。5. 如图所示为某节目中一个环节的示意图。选手会遇到一个人造山谷，是竖直峭壁，是以点为圆心的弧形坡，点右侧是一段水平跑道。选手助跑后从点水平向右跳出，跃上点右侧的跑道上。选手可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）A. 初速度越大，选手从跳出至落在右侧跑道上的时间越长B. 初速度越大，选手从跳出至落在右侧跑道上的时间越短C. 只要选手落在平台上，下落时间为一定值与速度无关D. 若落在圆弧上，初速度越大，选手在空中运动时间越长【答案】C【解析】【详解】ABC．只要选手落在平台上，其下落高度为一定值，所以下落时间也为一定值，与速度无关，故AB错误，C正确；D．若落在圆弧上，初速度越大，选手落在OQ上位置越靠右，下落的高度越小，在空中运动时间越短，故D错误。故选C。6. 北京冬奥会将在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行。这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会，图示为某滑雪运动员训练的情景∶运动员从弧形坡面上滑下，沿水平方向飞出后，又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为0，弧形坡而与斜面顶端有- -定高度差，某次训练时，运动员从弧形坡面飞出的水平速度大小为v0，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）A. 若运动员以不同的速度从弧形坡面飞出，落到斜面前瞬间速度方向一定相同B. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2v0，运动员飞出后经距斜而最远C. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2 v0 ，运动员落点位移为原来的4倍D. 若运动员飞出时的水平速度大小变为2 v0，落到斜面前瞬间速度方向与水平方向的夹角变大【答案】B【解析】【详解】AD．利用物体从斜面顶端平抛的运动规律：设人从A点平抛，落到斜面上的C点，沿AC作一直线ACB，则从A平抛时，落到斜面AB上时，速度方向与水平方向的夹角都相等，则落到斜面上E点时y方向速度小于落到D点时y方向速度水平方向速度相同，则落到E点时速度与水平方向的夹角比落到D点小，故AD错误；B．运动员速度与斜面平行时，离斜面最远，当速度为时，有得故B正确；C．若沿AB斜面平抛，落到斜面上D点的时间得可知当速度为2时，，则落到E点时的距离为故C错误故选B。7. 质量为2kg的质点在xOy平面内运动，其在x方向的x-t图像和y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示。关于该质点的说法，正确的是（　　）
 A. 在t=0时刻，其速度大小为5m/sB. 在t=0时刻，其速度方向与合外力方向垂直C. 所受的合外力大小为1.5ND. 做匀变速直线运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A．y轴方向初速度vy0=3m/s，x轴方向初速度质点的初速度故A正确；B．y轴方向的加速度x方向的加速度为零，则质点的加速度为则合外力方向沿y轴正方向，与合初速度方向不垂直，故B错误；C．根据牛顿第二定律故C错误；D．因初速度方向与合外力方向不共线，质点做匀变速曲线运动，故D错误。故选A。8. 在杯子内有质量不同的A、B两个光滑小球，它们分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）
 A. A 物体的线速度必定小于B 物体的线速度B. A物体角速度必定小于 B 物体角速度C. A 物体运动所需的向心力必定小于 B 物体运动的向心力D. A 物体对筒壁的压力必定大于 B 物体对筒壁的压力【答案】A【解析】【分析】【详解】对小球受力分析如图：
 小球在竖直方向上受力平衡：水平方向上小球做匀速圆周运动：AB．根据向心力公式有：由图可知所以可知故A正确，B错误；C．由前面分析可知：因为A的质量与B的质量关系不确定，故AB所需的向心力关系不确定，故C错误；D．因为：因为A的质量与B的质量关系不确定，故AB 物体对筒壁的压力关系不能确定，故D错误。故选A。9. A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是m，B和C的质量均为3m，A、C离轴距离为2R，B离轴距离为R。当圆台旋转时，若A、B、C均未滑动，下列说法错误的是（　　）A. 当圆台转速增大时，A比B先滑动B. A受到的摩擦力最小C. A、C的加速度相同D. B、C角速度相等【答案】C【解析】【分析】【详解】D．三个物体都随圆台做匀速圆周运动，若A、B、C均未滑动，则角速度相等，选项D正确；C．根据公式分析得知，向心加速度与半径成正比，A、C离轴距离为2R，则A、C的加速度大小相同，但方向不同，选项C错误；B．物体随圆台做匀速圆周运动的过程中，由圆台的静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律得三个物体所受的静摩擦力分别所以A受的静摩擦力最小，选项B正确；C．当圆台转速增加时，三个物体受到的静摩擦力都增大，当即将发生相对滑动时有解得可见，发生相对滑动与质量无关，距离圆心越远越容易发生相对滑动，选项A正确。本题选错误的，故选C。二、多项选择（4*4）10. 如图，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧水平，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）A. 细线拉力大小为mgB. 弹簧的弹力大小为mgC. 剪断右侧细线瞬间，b球加速度大小为gD. 剪断右侧细线瞬间，a球加速度大小为0【答案】BD【解析】【详解】AB．根据平衡条件得A错误，B正确；D．剪断右侧细线瞬间，a球受力不变，加速度大小为0，D正确；C．剪断右侧细线瞬间，根据牛顿第二定律C错误。故选BD。11. 如图甲所示，一倾斜传送带与水平方向的夹角θ=37°，传送带逆时针匀速转动。将一煤块无初速度地放在传送带顶端，煤块在传送带上运动的v-t图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）
 A. 传送带匀速运动的速度为6m/sB. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.8C. 传送带的长度为12mD. 煤块在传送带上留下的痕迹长为1.5m【答案】AD【解析】【详解】AB．从题图乙可以看出，传送带匀速运动的速度为6m/s，煤块加速运动时的加速度，对煤块根据牛顿第二定律有得故A正确，B错误；C．传送带的长度等于煤块的位移大小C错误；D．煤块在传送带上留下的痕迹长为故D正确｡故选AD。12. 如图甲所示，某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高度处，动滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示。则下列判断正确的是（　　）A. 图线与纵轴的交点的绝对值为gB. 图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数C. 图线与横轴的交点N的值FTN＝mgD. 图线的斜率在数值上等于物体质量倒数的2倍【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．由牛顿第二定律得故得故图线与纵轴的交点为−g，绝对值为g，故A正确；BD．图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数，故B错误D正确；C．当a=0时，图线与横轴的交点N的值故C错误。故选AD。13. 如图，小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法中正确的（　　）A. 河中水流速度为2.5m/sB. 小船以最短位移渡河的时间为24sC. 小船渡河的最短时间为24sD. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m【答案】BD【解析】【详解】A．河中水流速度为选项A错误；B．小船以最短位移渡河的时间为选项B正确；C．当船头方向指向正对岸时过河时间最短，则小船渡河的最短时间为选项C错误；D．小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是则总位移选项D正确。故选BD。三、实验题（11＋7）14. 某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。（1）打点计时器使用的电源是___________。A．交流电源         B．直流电源（2）他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力？___________。（选填选项前的字母）A．需要       B．不需要（3）实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是___________。A．小年所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度（4）某同学通过实验得到如图（b）所示的a-F图像，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时________。图中a0表示的是_______时小车的加速度。（5）某同学得到如图（c）示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 Hz。 A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，sDG_______cm，sAD=________cm。由此可算出小车的加速度a=___________m/s2.（保留两位有效数字）。（6）“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度α和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足M>>m（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的a-1/M图像应该是下图中的（      ）A．    B．    C． D．【答案】    ①. A    ②. B    ③. A    ④. 倾角过大    ⑤. 不加外力时    ⑥. 3.90    ⑦. 2.10    ⑧. 0.20    ⑨. D【解析】【分析】【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电源，故选A；（2）[2]摩擦力被平衡时满足只与角度有关与质量无关，故不需要平衡，故选B；（3）[3]设沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M其实实际运动中是用沙和桶的重力来代替定力F但是沙和桶是有质量的，且a为整个系统的加速度。因此mg=F=（M+m）a只有当m远小于M时，才可以认为M+m近似等于M，这样得出的结果才会符合F=Ma；故选A。（4）[4]当F=0时已产生加速度，故平衡摩擦力时倾角过大；[5] 图中a0表示的是不加外力时小车的加速度（5）[6][7][8]由纸带可知s DG =3.90cm  sAD=2.10cm；两计数点之间还有四个点未画出，则T=0.1s，由逐差法可得（6）[9]在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于重物质量m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，与1/M成正比，则图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，则图象向下弯曲。故选D。15. 在“研究平抛运动”的实验中，某同学采用如实验原理图甲所示的装置来获得平抛运动的轨迹。（1）为得到一条轨迹，需多次释放小球，每次释放小球的位置___________（填“相同”或“任意”）。（2）下列有关做法是为了减小实验误差的有___________。A．使用密度大、体积小的钢球B．使斜槽末端切线水平C．减小斜槽与钢球之间的摩擦D．均以小球的最高点标注轨迹（3）图乙是某同学描绘出的轨迹，试判断：A点是抛出点吗？___________（填“是”或“否”）（4）如图丙所示，某同学将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L=5cm，记录了小球在运动途中的三个位置，则小球做平抛运动的初速度为___________m/s；运动到B点时的速度大小为___________m/s。（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）【答案】    ①. 相同    ②. AB    ③. 否    ④. 1.5    ⑤. 2.5【解析】分析】【详解】（1）[1]因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同；（2）[2]A．为了减小实验的误差,小球使用密度较大、体积小的钢球，故A正确；B．实验时为了保证初速度相同,每次让小球从同一高度由静止释放，为了保证小球的初速度水平，则斜槽的末端需切线保持水平，故B正确；C．小球和斜槽间的摩擦不影响实验;故C错误;D．应以小球的球心标注轨迹，故D错误。（3）[3]若以A点为抛出点，根据平抛运动的规律;竖直方向应该是自由落体，因此竖直位移比为1:3:5,然而所以A点不可能是抛出点；（4）[4][5]由图可知物体从A到B和由B到C的水平位移相同，故时间相同，则有代入数据联立解得竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度有所以带入数据得四、解答题（2*15）16. 如图所示，物块A（可视为质点）从O点水平抛出，抛出后经0.6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行。此后物块紧贴斜面向下运动，又经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s。已知固定斜面的倾角θ=37°，g取10m/s2．试求：（1）抛出点O与P点的竖直距离h；（2）物块A从O点水平抛出的初速度v0；（3）物块与斜面之间的动摩擦因数。【答案】（1）;（2）;（3）【解析】【详解】（1）物体A竖直方向做自由落体运动，则有（2）物体A竖直方向做自由落体运动，则有故有（3）由题意可知由运动学方程有在斜面上，受力分析可得解得联立解得17. 质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5m，不计阻力，g=10m/s2。（1）小球经过最高点的速度是多少？（2）若小球通过最高点时的速度v=3m/s，求此时绳中的拉力大小；（3）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。【答案】（1）m/s；（2）8N；（3）4m/s，【解析】【分析】【详解】（1）恰能在竖直平面内做圆周运动，则在最高点，重力恰好提供向心力，有解得（2）根据牛顿第二定律，在最低点有代入数据可得（2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有解得此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上有在水平方向上联立可得小球做平抛运动的水平射程为