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.2d22C.mgDD.2mgDd2D2d2D3.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(mm)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v4m/s,与倾角为37的斜面的底端P平滑连接,将一质量m2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L8m,物块与斜面、传送带间的、2动摩擦因数分别为10.2520.20,取重力加速度g10m/s,sin370.6,cos370.8。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v18m/s(2)由牛顿第二定律得2mgma物块与传送带共速时,由速度公式得vv1at1解得t6s匀速运动阶段的时间为{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}{#{QQABAY4EogAoABJAABgCAQEQCEAQkACAAIgGBAAIoAAByBFABAA=}#}v2v21t2a2a3s2v第1次在传送带上往返运动的时间tt1t29s14.(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2v12gh1探测器减速运动的距离为22vv12ah2则有h1h250m联立并代入数据解得h118m(2)由自由落体运动公式1hgt2121解得加速下落的时间t13s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=}#}tt1t27s15.(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
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
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