黑龙江省哈师大附中2021届高三物理上学期开学试题（Word版附答案） 11页

哈师大附中 2021 届高三上学期开学考试 物理试卷 一、选择题（本题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分.在每小题给出的四个选项中，第 1~9 题只有一项符合 题目要求，第 10~14 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分） 1.牛顿的三大运动定律万有引力定律以及微积分的创立使得牛顿成为过去一千多年中最杰出的科学巨人之 一，下列说法中正确的是（ ） A.牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例 B.牛顿第二定律适用于惯性参考系 C.牛顿第三定律不适用于景海鹏在天宫二号空间实验室中利用拉力器进行的体力训练 D.力的单位“牛顿”是国际单位制中的基本单位 2.两物体从不同高度自由下落同时落地.第一个物体下落时间为 t，第二个物体下落时间为 2 t .当第二个物体 开始下落时，两物体相距（ ） A. 2gt B. 23 / 8gt C. 23 / 4gt D. 2 / 4gt 3.如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到 O 点并系住物体 m.现将弹簧压缩到 A 点，然后静止释放，物 体一直可以运动到 B 点.如果物体受到的阻力恒定，则（ ） A.物体从 A 到 O 加速运动，从 O 到 B 减速运动 B.物体从 A 到 O 先加速后减速 C.物体运动到 O 点时所受合力为零 D.物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小 4.如图所示，在建筑工地上一建筑工人两手对称用水平力将两长方体的水泥制品 P 和 Q 夹紧、并以加速度 a 竖直向上搬起，P 和 Q 质量分别为 2m 和 3m，水平力为 F，P 和 Q 间动摩擦因数为  ，重力加速度为 g， 在此过程中（ ） A.P 受到 Q 的摩擦力方向可能竖直向上 B.P 受到 Q 的摩擦力大小为 2 F C.P 受到 Q 的摩擦力大小为 0.5m（g+a） D.P 受到 Q 的摩擦力大小为 1.5m（g+a） 5.水平路面上有两车迷分别控制甲、乙两辆玩具小车，它们从同一地点沿着同一方向做匀变速直线运动.在 如图所示的图线中仅仅画出了两辆小车运动的前 1.00s 的情况，则下列说法正确的是（ ） A.甲车的加速度大小为 20m/s2 B.相遇前，两车的最远距离为 12m C.相遇前两车在 1.00s 时相距最远 D.两车相遇时甲车的位移是 12m 6.木箱内的地板上放置一个 5kg 的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处.从计时时刻开始钢绳拉着木箱向 上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 4m/s2.第 3s 末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动， 到达最高点后开始竖直下落，7s 末落至地面.木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，不计空气阻力， 重力加速度取 10m/s2.下列说法正确的是（ ） A.第 2 秒末物体的重力增大到 70N B.第 4 秒末物体对木箱地板的压力为 70N C.第 4 秒末物体对木箱地板的压力为 50N D.第 6 秒末物体对木箱地板的压力为 0 7.一定质量的理想气体从状态 a 开始，经 a b 、b c 、 c a 三个过程后回到初始状态 a，其 p V 图 像如图所示.已知三个状态的坐标分别为  0 0,2a V p 、  0 02 ,b V p ，  0 03 ,2c V p .以下判断正确的是（ ） A.气体在 a b 过程中对外界做的功小于在 b c 过程中对外界做的功 B 气体在 a b 过程中从外界吸收的热量大于在 b c 过程中从外界吸收的热量 C.在 c a 过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D.气体在 c a 过程中内能的减少量大于b c 过程中内能的增加量 8.如图所示，物块 A 放在木板 B 上，A、B 的质量均为 m，A、B 之间的动摩擦因数为  ，B 与地面之间的 动摩擦因数为 3  .若将水平力作用在 A 上，使 A 刚好要相对 B 滑动，此时 A 的加速度为 1a ；若将水平力作 用在 B 上，使 B 刚好要相对 A 滑动，此时 B 的加速度为 2a ，则 1a 与 2a 的比为（ ） A.1:1 B. 2 : 3 C.1:3 D.3 : 2 9.如图所示，两个质量分别为 3m 、m 的小圆环 A、B 用细线连着，套在一个竖直固定的大圆环上，大圆 环的圆心为 O.系统平衡时，细线所对的圆心角为90 ，大圆环和小圆环之间的摩擦力及线的质量忽略不计， 重力加速度大小用 g 表示.下列判断正确的是（ ） A.小圆环 A、B 受到大圆环的支持力之比是 3 :1 B.小圆环 A 受到大圆环的支持力与竖直方向的夹角为15 C.细线与水平方向的夹角为30 D.细线的拉力大小为 3 2 mg 10.关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） A.气体吸热后温度一定升高 B.理想气体等压膨胀过程一定吸热 C.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的 D.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 11.如图所示，物体 A 靠在竖直墙面上，在竖直向上的力 F 作用下，A、B 共同向上匀速运动，下列说法正 确的是（ ） A.物体 A 受到物体 B 对它的作用力的大小等于物体 A 的重力 B.物体 B 受到的作用力 F 的大小可能小于物体、B 的重力之和 C.物体 A 一定受到 3 个力的作用 D.物体 A 对物体 B 的静摩擦力方向沿接触面斜向上 12.如图所示，两个小球 a、b 质量均为 m，用细线相连并悬挂于 O 点，现用一轻质弹簧给小球 a 施加一个拉 力 F，使整个装置处于静止状态，且 Oa 与竖直方向夹角为 45   ，已知弹簧劲度系数为 k，重力加速度 为 g，则弹簧形变量不可能是（ ） A. 2 mgk B. 2 2 mgk C. 3 2 4 mgk D. 2 mgk 13.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0 逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个 质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 tan  ，则下图中能客观地反映小木块的运动情况 的是（ ） A. B. C. D. 14.如图甲所示，物块的质量 m=1kg，初速度 v0=10m/s，在一水平向左的恒力 F 作用下从 O 点沿粗糙的水平 面向右运动，某时刻后恒力 F 突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系如图乙所示， g=10m/s2.下列选项中正确的是（ ） A.0~5s 内物块做匀减速运动 B.在 t=1s 时刻，恒力 F 反向 C.物块与水平面间的动摩擦因数为 0.3 D.恒力 F 大小为 10N 二、实验题 10 分（本题共 2 小题，15 题 4 分，每空 1 分；16 题 6 分，每空 2 分） 15.某同学利用如图（a）所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验. （1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_____状态. （2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小 F 与弹簧长度 x 的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长 0x  ______cm，劲度系数 k=______N/m. （3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度 x=_____cm. 16.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图中 A 为小车，质量为 m1，连接在小车后 面的纸带穿过电火花打点计时器 B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P 的质量为 m2，C 为弹簧测力计，实验时改变 P 的质量，读出测力计不同读数 F，不计绳与滑轮的摩擦. （1）下列说法正确的是（ ） A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B.实验时应先接通电源后释放小车 C.实验中 m2 应远小于 m1 D.测力计的读数始终为 2 2 m g （2）如图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点 没有画出.由此可求得小车的加速度的大小是_____m/s2（交流电的频率为 50Hz，结果保留两位有效数字）. （3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的 a F 图象可能是下图中的（ ） A. B. C. 三、计算题（本题共 3 小题，共 34 分） 17.（8 分）如图所示，在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A、B，它们的质量分别为 mA、mB，弹簧的劲度系数为 k，C 为一固定挡板.系统处于静止状态，现开始用一恒力 F 沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动，求物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a 和从开始到此时物块 A 的位移 d（重力加速度 为 g） 18.（10 分）如图甲所示是一倾角为 37   的足够长的斜面，将一质量为 m=1kg 的物体无初速度在斜面上 释放，同时给物体施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的关系图象如图乙所示，物体与斜面间的动 摩擦因数 0.25  .g=10m/s2，sin 37 0.6  ， cos37 0.8  ，求： （1）4s 末物体的速度大小； （2）如在 16 秒时撤去 F，再经过 3 秒物体距出发点的距离. 19.（16 分）如图所示，固定斜面上放一木板 PQ，木板的 Q 端放置一可视为质点的小物块，现用轻细线的 一端连接木板的 Q 端，保持与斜面平行，过定滑轮后，另一端可悬挂钩码，钩码距离地面足够高.已知斜面 倾角 30   ，木板长为 L，Q 端距斜面顶端距离也为 L，物块和木板的质量均为 m，两者之间的动摩擦因 数为 1 3 2   .若所挂钩码质量为 2m，物块和木板能一起匀速上滑；若所挂钩码质量为其他不同值，物块 和木板有可能发生相对滑动.重力加速度为 g，不计细线与滑轮之间的摩擦，设接触面间最大静摩擦力等于 滑动摩擦力. （1）木板与斜面间的动摩擦因数 2 . （2）物块和木板发生相对滑动时，所挂钩码质量 m 应满足什么条件？ （3）选取适当质量的钩码可使木板由静止开始向上滑动，试讨论木板 Q 端到达斜面顶端所用时间 t 和钩码 质量 m 之间的关系. 哈师大附中 2018 级高三上学期开学考试物理试题参考答案 一、选择题 1-5：BDBCC 6-9：DCCA 10.BCD；11.AC；12.BC；13.BD；14.BC 二、实验题 15.（1）竖直 （2）4.0；50 （3）10 16.（1）B （2）0.50 （3）C 三、计算题 17.解析：令 x1 表示未加 F 时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知 1sinAm g kx  ① 令 x2 表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长重，a 表示此时 A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知 2 sinBkx m g  ② 2sinA AF m g kx m a   ③ 由②③式可得   sinA B A F m m ga m   ④ 由题意 1 2d x x  ⑤ 由①②⑤式可得 ( )sinA Bm md k  ⑥ 18.解析（1）分析可知物体在前 2s 内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，设物体的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律可得 1 1sin cosmg F mg ma     1 1 1V a t 解得 1 5 /V m s 当拉力为 F2=4.5N 时，设物体的加速度大小为 a2，由牛顿第二定律可得 2 2cos sinF mg mg ma     2 2 0.5 /a m s 方向沿斜面向上 则 4s 时速度大小 1 2 4m / sv v a t   （2）设物体在前 2s 内发生的位移为 x1，则 2 1 1 1 1 52x a t  设物体经过 t2 时间速度减为 0，则 1 2 2v a t ， 2 10st  设 t2 时间内发生的位移为 x2，则 2 2 2 2 1 252x a t m  由于 2sin cos cos sinmg mg F mg mg         ，则物体在剩下 4s 时间内处于静止状态，故物体 在前 16s 内发生的位移 1 2 30x x x m   ，方向沿斜面向下. 撤去 F 后 3sin cosmg mg ma    2 3 4 /a m s 2 3 3 1 182x a t  ，则 3 48d x x x m    19.解析：（1）整个系统匀速时 2 Tmg F （1 分） 22 sin 2 cosTF mg mg     （1 分） 解得 2 3 3   （1 分） （ 2 ） 要 使 二 者 发 生 相 对 滑 动 ， 保 证 木 板 的 加 速 度 a1 大 于 物 块 的 加 速 度 a2 对 物 块 ： 1 2cos sinmg mg ma    （1 分） 可得 2 1 4a g 对木板： 1 2 1sin cos 2 cosTF mg mg mg ma          （1 分） 对钩码： 1Tm g F m a    （1 分） 解得 1 9 4m m a m m      （1 分） 联立解得 10 3m m  （1 分） （3）若 10 3m m  ，二者相对滑动， 木板的位移： 2 1 1 2L a t （1 分） 物块的位移： 2 2 1 2s a t （1 分） 由于 L s L  ，当 Q 端到达斜面顶端时，物块未从木板上滑下（1 分） 所以有 2 1 2 2 9 4 L Lm mt a m m    若 102 3m m m  ，物块和木板一起加速运动 对钩码： 3Tm g F m a    （1 分） 对二者整体： 2 32 sin 2 cos 3F mg mg ma      （1 分） 解得 3 2 2 m ma gm m   2 3 1 2L a t （1 分） 所以有 2 3 2 2 2 2 L Lm mt a m mg    （1 分） 答案：（1） 3 3 （2） 10 3m m  （3） 2 2 2 2 Lm mt m mg  