2023省双鸭山一中高三上学期开学考试物理含答案

开学考试物理试题

答案

一.选择题(1—7题单选，8—12题多选。共12小题，每题4分，共48分)

1.答案：D

2.答案：A

3.答案：D

解析：对滑轮由牛顿第二定律得F－2FT＝m′a，又滑轮质量m′忽略不计，故m′＝0，所以FT＝＝＝3mg，对A由于FT<4mg，故A静止，aA＝0，对B有aB＝＝＝2g，故D正确.]

4.答案：C

解析：第一个t(s)时速度为v＝a1t

位移s＝a1t2

第二个t(s)的位移为－s＝(a1t)t－a2t2

可得a2＝3a1

位移、速度、加速度均是矢量.当物体做直线运动时，选定正方向后，运用“＋”、“－”号来表示s、v0、vt和a的方向.

5.解析：磕头虫向下运动的末速度与向上运动的初速度大小相等，向下运动过程v＝2ah1，反弹起来过程v＝2gh2；人向上加速运动过程v＝2aH1，离地上升过程中v＝2gH2，代入数值得H2＝150m，故选项A正确.

答案：A

6.解析：选取整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，水平力F＝5 000mg.选取2 012至5 000个小球整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，tanα＝＝，选项A正确.

答案：A

7.答案：B

解析：M、N连线与水平直径的夹角θ(θ≤90°)越大，M、N之间的水平距离越小，轻绳与竖直方向的夹角α越小，根据mg＝2FTcosα，轻绳的张力FT越小，故圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程，轻绳的张力先增大再减小，故B正确，A、C、D错误.

8.解析：两船的路程不同，但位移相同，A项错误；“两船航行两天后都在下午三点到达大连港”一句中，“两天”指的是时间，“下午三点”指的是时刻，故B项错误，C项正确；研究两船的航行时间时，两船的大小可以忽略，能被视为质点，D项正确.

答案：CD

9.答案：ABD

10.解析：斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，对物体进行受力分析，如图所示，可知应满足mgsin 30°－μmgcos 30°＝0，解得μ＝，A对；物体与斜面间的摩擦角α＝arctan μ＝30°，因此当水平恒力F与斜面支持力FN成30°角，即斜面倾角为60°时，无论F多大，都不能使物体沿斜面上滑，故θ0＝60°，C对，B、D错.

答案：AC

11.解析：小球自由下落h高度，xA＝h，到达A点的加速度aA＝g，B点对应最大速度，重力等于弹力，mg＝kΔx，xB＝h＋Δx＝h＋mg/k，aB＝0，到达最低点C，速度为零，加速度大于g，所以选项B、C正确，A、D错误.

答案：BC

12.答案：BC

解析：A、B整体受力产生加速度，则有F＋FNAB－(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，F＝(mA＋mB)a＋(mA＋mB)g－FNAB，当FNAB最大时，F最小，即刚开始施力时，FNAB最大，等于重力，则Fmin＝(mA＋mB)a＝6 N，B正确，A错误；刚开始，弹簧的压缩量为x1＝＝0.05 m；A、B分离时，其间恰好无作用力，对托盘B，由牛顿第二定律可知kx2－mBg＝mBa，得x2＝0.04 m.物块A在这一过程的位移为Δx＝x1－x2＝0.01 m，由运动学公式可知v2＝2aΔx，代入数据得v＝0.2 m/s，C正确，D错误.

二.填空题(每空2分，共16分)

13.解析：设弹簧原长为l0，由题图可知，弹簧伸长量可表示为Δl＝l＋h－l0，由胡克定律可得F＝kΔl＝k(l＋h－l0)，F­l图线斜率表示弹簧的劲度系数，k＝100 N/m；F­l图线在纵轴截距表示l＝0时F＝10 N，代入F＝k(l＋h－l0)，解得弹簧的原长l0＝0.15 m.

答案：(1)在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比

(2)100　0.15

(3)避免弹簧自身所受重力对实验的影响　弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差

14.答案：(1)③F　④F1与F1′的大小　(2)D

解析：(1)③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′＝Ftan 30°＝F；

④比较F1和F1′的大小，即可初步验证力的平行四边形定则.

(2)保持绳套2方向不变，绳套1从0°方向向下缓慢转动60°，此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动，说明两个绳套拉力的合力不变，作图如下：

由图可知，绳套1的拉力先减小后增大，故A、B、C错误，D正确.

三.计算题(15题14分，16题16分，17题16分)

15.(14分)解析：(1)箱子匀速前进，属于平衡状态，合外力为零.以箱子为研究对象，进行受力分析，其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉力，以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系，利用正交分解法可得

F1cos45°＝μ(mg－F1sin45°)，

F1＝＝100 N.

(2)设拉力与水平方向的夹角为θ，利用正交分解法，将水平、竖直两个方向的平衡方程整理有

Fcosθ＝μ(mg－Fsinθ)，F＝.

当θ＝arctanμ时，F有最小值，其值为Fmin＝＝60 N.

所以该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进，最小拉力为60 N.

答案：(1)100 N　(2)能，60 N

16.(16分)答案：(1)2m/s2　(2)140N，沿斜面向上　(3)0.5s

解析：(1)设人的质量为m1，车的质量为m2，绳的拉力为F，小车受到的摩擦阻力为Ff，人与车一起运动的加速度为a.

对人与车整体由牛顿第二定律有：

2F－(m1＋m2)gsin30°－Ff＝(m1＋m2)a

又Ff＝0.1(m1＋m2)g，所以a＝2m/s2

(2)设人受到的摩擦阻力为Ff1

对人由牛顿第二定律：F－m1gsin30°＋Ff1＝m1a

解得Ff1＝140N，沿斜面向上

(3)以向上的方向为正方向，松手后，设人和车一起上滑的加速度为a1 ，到最高点所用时间为t，由牛顿第二定律有：

－(m1＋m2)gsin30°－Ff＝(m1＋m2)a1

解得a1＝－6m/s2，负号表示方向沿斜面向下

又－v＝a1t，t＝＝0.5s.

17.(16分)答案：(1)22.5 m　(2)0.5 s　(3)2.4 m

解析：(1)由L1＝t，代入数据得L1＝22.5 m

(2)由v＝2ax，解得刹车距离x＝22.5 m

由L－x＝ v0Δt1，解得：Δt1＝0.5 s

(3)设乙车刹车时间t时甲、乙两车速度相等，即v0－a2t＝v0－a1(t＋Δt2)

 解得t＝2 s

 则t＝2 s时汽车时速v＝v0－a2t＝3 m/s

在这段时间内甲车位移x1＝＝21.6 m，乙车位移x2＝ v0Δt2＋＝6 m＋18 m＝24.0 m，故甲、乙两车刹车前的距离至少为x0＝x2－x1＝2.4 m