黑龙江省双鸭山市第一中学2023-2024学年高三物理上学期开学考试（8月）（PDF版附解析）.pdf

1、第 1 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司双鸭山市第一中学 2023-2024 学年高三上学期开学考试试题一、选择题（16 题为单选题，710 题为多选，每题 4 分，共 40 分）1.一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态，合理的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】质量分布均匀的物块的中心在其几何中心，物体受到重力、两根绳子的拉力作用下处于静止状态，故三个力属于共点力，则三个力的作用线必交于一点，根据图象可知，只有 D 选项的三个力相较于一点，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。2.如图所示，质量为 M、中空部分为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有

2、一质量为 m的小铁球。现用一个水平向右的推力 F 推动凹槽，当小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成 角，重力加速度为 g。下列说法正确的（）A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.凹槽对小铁球支持力 N sinmgC.系统的加速度为 gsinD.推力 F（m+M）g tan【答案】D【解析】【详解】A在水平向右的推力 F 作用下，当小铁球与光滑凹槽相对静止时，小铁球与光滑凹槽的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右，故 A 错误；B对小球进行受力分析，如图所示：的第 2 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司则凹槽对小铁球的支持力cos

3、cosGmgN故 B 错误；C对小球进行受力分析得mgtan=ma解得a=gtan所以系统的加速度为a=gtan故 C 错误；D对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得F=（m+M）a=（m+M）gtan故 D 正确。故选 D。3.14 岁的奥运冠军全红婵，在第 14 届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子 10m 跳台的决赛中（下面研究过程将全红婵视为质点），全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35kg，重力加速度大小为210m/sg，则（）A 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态B

4、.入水后全红婵处于失重状态.第 3 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司C.全红婵在空中运动的时间为 1.5sD.入水后全红婵受到水的阻力为 612.5N【答案】AD【解析】【详解】A跳离跳台后上升阶段，加速度向下，则全红婵处于失重状态，A 正确；B入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，B 错误；C以向上为正方向，则根据2012hv tgt 可得t=2s即全红婵在空中运动的时间为 2s，C 错误；D入水时的速度105m/s 10 2m/s15m/svvgt 在水中的加速度大小2107.5m/svat方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知35 10N35 7.5N612.5NfmgmaD 正

5、确。故选 AD。4.如图所示，物块 1 的质量为 3m，物块 2 的质量为 m，两者通过弹簧相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为 a1、a2。重力加速度大小为 g。则有（）A.a10，a2gB.a1g，a2gC.a10，a24gD.a1g，a24g【答案】C【解析】第 4 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司【分析】【详解】开始时，对木块 1 分析，处于平衡状态，弹簧的弹力3Fmg抽出木板的瞬间，弹簧的弹力不变，木块 1 所受的合力仍然为零，则加速度10a 抽出木板的瞬间，弹簧的弹力不变，对木

6、块 2，受重力和弹簧向下的弹力，根据牛顿第二定律得234Fmgmgmgagmm故 C 正确，ABD 错误。故选 C。5.A、B 两物体沿同一直线运动，运动过程中的 xt 图像如图所示，下列说法正确的是（）A.4s 时 A 物体运动方向发生改变B.06s 内 B 物体的速度逐渐减小C.05s 内两物体的平均速度相等D.06s 内某时刻两物体的速度大小相等【答案】D【解析】【详解】AA 物体的 xt 图线是一条倾斜的直线，所以 A 物体做匀速直线运动，且速度为A24 m/s1m/s6xvt 故 A 错误；B06s 内 B 物体的 xt 图线的斜率增大，则 B 物体的速度逐渐增大，故 B 错误；C0

7、5s 内，A 物体的位移xA=1m4m=5mB 物体的位移xB=1m（4m）=3m第 5 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司所以 A、B 两物体在 05s 内位移不相等，则平均速度不相等，故 C 错误；D06s 内，A 物体的位移xA=2m4m=6mB 物体的位移xB=2m（4m）=6m则|xA|=|xB|A 物体做匀速直线运动，B 物体的速度逐渐增大，则在 06s 内某时刻两物体的速度大小相等，故 D 正确。故选 D。6.用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示两斜面 I、固定在车上，倾角分别为 30和 60重力加速度为 g当卡车沿平

8、直公路匀速行驶时，圆筒对斜面 I、压力的大小分别为 F1、F2，则A.1233=32FmgFmg，B.1233=23FmgFmg，C.1213=22FmgFmg，D.1231=22FmgFmg，【答案】D【解析】【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，1cos30Fmg，2sin30Fmg 解得132Fmg，212Fmg 由牛顿第三定律知1231,22FmgFmg，故 D 正确第 6 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司7.一定质量的实心光滑大球半径为 R，放置在固定斜面上，被一竖直挡板挡住，挡板可绕 P 点在竖直平面内转动，将一半径为 r、质量为

9、 m 的光滑小球放置于大球与挡板之间，整体处于静止状态，如图所示，已知 R=3r，现将竖直挡板沿顺时针方向缓慢放平（此过程中大球、小球与挡板始终紧密接触），重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A.当整体处于静止状态时，小球受挡板的弹力大小为33mgB.挡板沿顺时针方向缓慢放平过程中大球对小球的弹力一直变小C.挡板沿顺时针方向缓慢放平过程中挡板对小球的弹力一直变大D.斜面对大球的弹力逐渐变大【答案】AB【解析】【分析】【详解】A当开始系统处于静止状态时，对小球受力分析如图所示第 7 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司由几何关系知道=30由平衡条件得到大球对小球的弹力为23tan303N

10、Fmgmg故 A 正确；BC竖直挡板转动过程中挡板对小球的弹力 FN2（图中蓝色线）与大球对小球的弹力 FN1（图中红色线）的夹角保持不变，小球所受三个力构成封闭的矢量三角形，动态矢量图如图所示FN2 与 FN1交点在外接圆的圆周上顺时针移动，可知弹力 FN1 一直变小，FN2 先变大再变小，故 B 正确，C 错误；D把两个球当成一个整体，可得斜面对大球的弹力一直减小，故 D 错误。故选 AB。8.如图所示，倾角为 的斜面体 c 置于水平地面上，小物块 b 置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球 M 连接，定滑轮左侧连接物块 b 的一段细绳与斜面平行，带负电的小球 N 用绝缘细线

11、悬挂于 P 点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且 b、c 都处于静止状的第 8 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司态，下列说法中正确的是（）A.b 对 c 的摩擦力一定减小B.地面对 c 的支持力一定变大C.c 对地面的摩擦力方向一定向左D.地面对 c 的摩擦力一定变大【答案】B【解析】【详解】A小球不断漏电，所以两小球所受库仑力逐渐减小，根据平衡条件可知绳子的拉力不断减小，所以 b 所受的拉力也不断减小，若 b 相对于斜面有向上运动的趋势，则摩擦力减小，若 b 相对于斜面有向下运动的趋势，则 b 对 c 的摩擦力增大，A 错误；BCD将 b 和 c 看

12、成一个整体，其受重力（方向竖直向下），支持力（方向竖直向上），绳子给的拉力（方向沿斜面向上）以及摩擦力，根据正交分解法，竖直方向上有拉力在竖直方向上的分力与支持力的合力等于重力，当拉力减小时，地面对 c 的支持力一定变大，在水平方向上有，拉力在水平方向上的分力等于摩擦力，所以摩擦力一定向左，由牛顿第三定律得 c 对地面的摩擦力方向一定向右，当拉力不断减小时，地面对 c 的摩擦力也不断减小，B 正确，CD 错误。故选 B。9.如图 1 所示，足够长的木板 B 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块 A，滑块 A 受到随时间t 变化的水平拉力 F 作用时，用传感器测出滑块 A 的加速度 a，得到如图

13、2 所示的 aF图像，已知 g 取210m/s，则（）第 9 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司A.滑块 A 的质量为2kgB.木板 B 的质量为6kgC.当12NF 时，木板 B 的加速度为24m/sD.滑块 A 与木板 B 间的动摩擦因数为 0.4【答案】AD【解析】【详解】ABD.设滑块 A 的质量 m，木板 B 的质量为 M，滑块 A 与木板 B 间的动摩擦因数为。由题图 2可知，当 F=Fm=10N 时，滑块 A 与木板 B 达到最大共同加速度 am=1m/s2，根据牛顿第二定律有Fm=（M+m）am解得M+m=10kg当 F10N 时，A 与 B 将发生相对滑动，对 A 单

14、独应用牛顿第二定律有F-mg=ma整理得Fagm根据题图 2 解得 m=2kg，=0.4，则 M=8kg，故 AD 正确，B 错误；C.当 F=12N 时，木板 B 的加速度为21m/sBmgaM故 C 错误。故选 AD。【点睛】本题属于在变化外力作用下的板块问题，且和图像结合，解答的关键在从图像中获取板块发生相对滑动的临界点，以此为突破口，分别针对板块共速时和相对滑动时的运动进行研究。10.如图甲所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，保持某一速度匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为 ，小木块速度大小随时间变化的关系如图乙所示。00vt、已知，重力加速度为

15、 g，则（）第 10 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司A.传送带一定顺时针转动B.传送带的速度大小等于0vC.00sincosvgtD.0t 时间后木块的加速度大小为002 sinvgt【答案】BD【解析】【详解】A若传送带顺时针转动，当木块下滑时满足sincosmgmg物块将一直匀加速到底端，且加速度不变，当木块上滑时满足sincosmgmg木块先匀加速，在速度与传送带相等后将匀速运动，两种情况均不符合运动图像，故 A 错误；B由 A 中分析可知，传送带逆时针转动，只有木块的速度大于传送带速度时，木块所受摩擦力才能沿传送带向上，由图乙可知，传送带速度的大小等于0v，故 B 正确；C

16、木块在00t时间内，所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有1sincosmgmgma由图乙可知010vat联立解得00tancosvgt故 C 错误；D 0t 时间后木块所受摩擦力沿传送带向上，根据牛犊第二定律2sincosmgmgma把 C 中解得 代入解得第 11 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司0202 sinvagt故 D 正确。故选 BD。二、实验题（每空 2 分，共 14 分）11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，所用实验装置如图所示，弹簧测力计 A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点，手持另一端向左拉，使结点

17、O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。（1）弹簧测力计 B 的读数如图所示，其读数为_N。（2）下列不必要的实验要求是_。A应测量重物 M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，重复多次实验时，每次都要使 O 点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，下列解决办法不可行的是_。A减小 M 的质量 B增大 OP 与竖直方向的夹角C减小弹簧测力计 B 拉力的大小 D将 A 更换成更大量程的弹簧测力计【答案】.3.00 .D .B【解析】【详解】（1）

18、1弹簧测力计 B 的读数 3.00N。（2）2A应测量重物 M 所受的重力，并且将两个细线拉力的合力与 M 的重力比较，A 有必要，不符合题意；B弹簧测力计应在使用前校零，这是弹簧测力计的使用规则，B 有必要，不符合题意；C为了减小拉力的测量误差，拉线方向应与木板平面平行，C 有必要，不符合题意；第 12 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司D改变拉力，重复多次实验时，每次没有必要使 O 点静止在同一位置，D 符合题意。故选 D（3）3 A减小 M 的质量，可以减小 M 的重力，能减小两个细线拉力的合力，弹簧测力计 A 的拉力减小，A 可行，不符合题意；B增大 OP 与竖直方向的夹角，弹

19、簧测力计 A 的拉力增大，B 不可行，符合题意；C减小弹簧测力计 B 拉力的大小，弹簧测力计 A 的拉力减小，C 可行，不符合题意；D将 A 更换成更大量程的弹簧测力计，可以准确测量细线的拉力，D 可行，不符合题意。故选 B。第 13 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司12.某研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中 A 为小车，B 为打点计时器，C 为力传感器（测绳子的拉力），P 为小桶（内有砂子），M 是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板。不计绳子与滑轮间的摩擦。（1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电

20、源（含导线）外，还需要的实验仪器是_（选填“毫米刻度尺”“天平”或“秒表”）。（2）本实验是否需要平衡摩擦力后再做实验?_（选填“是”或“否”）是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量?_（选填“是”或“否”）。（3）已知交流电源的频率为 50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻两计数点之间还有 4 个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度 a=_m/s2。（结果保留两位有效数字）【答案】.毫米刻度尺 .是 .否 .0.90【解析】【详解】（1）1由于要处理纸带数据，需要利用刻度尺测量两个计数点之间距离，所以还需要的器材是刻度尺。（2）2为使绳子的拉力等于小车受到的合外力，应平衡摩擦力

21、。3由于绳子一端连接有能够测绳子拉力的力传感器，绳子的拉力可以直接读出，所以不需要小桶和砂子的总质量远小于小车的质量。（3）4图乙中相邻两个计数点之间的时间间隔为t=5T=5f=0.10s根据xat2可求得小车的加速度a0.90m/s2三、解答题（13 题 10 分、14 题 12 分、15 题 24 分）13.在沟谷深壑、地形险峻的山区，由于暴雨、暴雪极易引发山体滑坡并携带大量泥沙石块形成泥石流（如图甲所示），发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图乙所示，假设泥石流从 A 点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角的第 14 页/共

22、18 页学科网（北京）股份有限公司53 ，泥石流与坡体间动摩擦因数215，A 点距离坡体底端 B 点长度为 90m，泥石流经过 B 点时没有速度损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为25m/s，一辆汽车停在距离 B 点右侧 80m的 C 处，当泥石流到达 B 点时，司机发现险情，立即启动车并以24m/s 加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。210m/sg，求：（1）泥石流经过 B 点时的速度大小；（2）汽车行驶过程中，泥石流与汽车间的最小距离。【答案】（1）36m/sBv；（2）8mx【解析】【详解】（1）泥石流从 A 到 B 做匀加速直线运动，则有sincosmgmgma27.

23、2m/sa 222BAABvvax代入数据解得36m/sBv（2）车行驶过程中，两车速度相等时，距离最小，设速度相等时的时间为 t，则有Bva ta t泥车4st=第 15 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司21104m2Bxv ta t泥泥2132m2xa t车车80m8mxxx泥车14.我国在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有 8 座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入其中，杆足够长，小球孔径略大于杆直径，其质量为 1.1kg，与杆间的动摩擦因数为 0.5。当杆与水平方向

24、夹角为 37时，小球沿杆恰好做匀速直线运动，sin37=0.6，g 取 10m/s2，求此时风力的大小。【答案】22N 或 2N【解析】【详解】若小球沿细杆匀速向上运动，垂直杆方向NcossinFmgF沿杆方向sincosfmgF又NfF解得cossin22NcossinmgmgF若小球沿细杆匀速向下运动，垂直杆方向NcossinFmgF沿杆方向sincosmgFf又第 16 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司NfF解得sincos2NcossinmgmgF15.如图所示，光滑水平桌面上放着一个长木板 A，物块 B（可视为质点）和C 通过一根细绳相连，细绳跨过固定在桌面上的光滑定滑轮，

25、B 放在木板最左端，C 被绳竖直悬挂着。、ABC 质量相同，B 与 A 之间动摩擦因数为 ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时C 被托起，、ABC 均静止，C 离地面的高度为 h，释放C 后。（g 取210m/s）（1）若 B 与 A 之间动摩擦因数大于某值0，A B、将相对静止一起运动，求0 的值；（2）若0.2,0.5mh，C 落地后不反弹，A 运动到桌面边缘前，A 和 B 已经达到共同速度且 B 未从 A上滑下，求 A 板的最短长度。【答案】（1）0.33；（2）0.375m【解析】【详解】（1）由题意，、ABC 三物在C 落地前均保持相对静止，知133mgagm对 A 有13fmam

26、g其中00fNmg则013mgmg得010.333 第 17 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司（2）若0.2，则0.2fangmg，在C 未落地之前，对 A0.2Amgma得20.22m/sAag对 B，C2BCmgfma得20.24m/s22BCmgfmgmgamm显然，B 将在 A 上相对滑动，而C 落地时间22 0.50.5s4BChta在这段时间内前进2112 0.520.25m22AASa t B 前进2114 0.520.5m22BBCSa t 故 B 在 A 上相对滑动距离10.50.250.25mBALSSC 落地瞬间，A B、的速度分别为2 0.51m/sAAva

27、t,4 0.52m/sBBCvatC 落地后，水平方向上只有 A B、相互作用，设 B 刚滑到 A 最右端二物即获共同速度，则 B 就刚不从 A 上滑下。由水平动量守恒可求出这个共同速度2ABmvmvmv得121.5m/s22ABmvmvvm又设 B 刚滑到 A 最右端时，,A B 位移分别为,ABSS，由动能定理（只算数值）；对 A第 18 页/共 18 页学科网（北京）股份有限公司22211111.510.6252222fAAWmvmvmmm 对 B2222111121.50.8752222fBBWmvmvmmm其中fAAAWf SmgS，fBBBWf SmgS得0.6250.3125m2AS，0.8750.4375m2BS 可知，B 在 A 上相对滑到距离20.7375m0.3125m0.125mBALSS板 A 的最小长度为min120.25m0.125m0.375mLLL