2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期第二次验收考试物理试题含解析

哈三中2022—2023学年度上学期

高三学年第二次验收考试物理试卷

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1～8小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）

1. 墨子是春秋战国时期著名的思想家，他的著作《墨经》中写道：“力，刑之所以奋也。”“刑”同“形”，即物体：“奋”，意思是“（物体）动也”，即开始运动或者运动加快。这句话的意思就是“力能使物体由静止开始运动，或者使运动的物体运动得越来越快”。对墨子这句关于力和运动的理解，下列说法正确的是（　　）

A. 墨子的观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同

B. 力是维持物体运动的原因

C. 力是改变物体运动状态的原因

D. 当物体不受力时，物体将停止运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．墨子的观点表达出力是改变物体运动状态的原因，与亚里士多德的观点不同，A错误；

BC．力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动的原因，B错误，C正确；

D．当物体所受合力为零或不受力时，物体将保持匀速直线运动状态或静止状态，D错误。

故选C。

2. 2021年8月3日，东京奥运会体操女子平衡木单项决赛结束，中国选手管晨辰、唐茜靖包揽金、银牌。比赛中，体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态。则下列说法正确的是（　　）

A. 人受到支持力是因为脚底发生了形变

B. 平衡木对人的支持力与人的重力是一对平衡力

C. 平衡木对人的支持力大于人对平衡木的压力

D. 平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的合力为0

【答案】B

【解析】

【详解】A.人受到支持力是因为平衡木发生了形变，故A错误；

B.体操运动员站在水平的平衡木上处于静态平衡状态，根据平衡条件知平衡木对人的支持力与人的重力是一对平衡力，故B正确；

C.根据牛顿第三定律知，作用力与反作用力始终等大、反向，所以平衡木对人的支持力等于人对平衡木的压力，故C错误；

D.平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力的是一对相互作用力，分别作用在两个物体上，不能用来求合力，故D错误。

故选B。

3. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 速度发生变化运动，一定是曲线运动

B. 做曲线运动的物体，所受合力方向可能与速度方向相同

C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动

D. 做曲线运动的物体，所受合力方向一定指向曲线的凹侧

【答案】D

【解析】

【详解】A．速度发生变化的运动，不一定是曲线运动，例如，自由落体运动的速度发生变化，是直线运动，不是曲线运动，A错误；

BD．做曲线运动的物体，所受合力方向不可能与速度方向相同，所受合力方向一定指向曲线的凹侧，B错误，D正确；

C．加速度恒定的运动可能是曲线运动，例如，平抛运动就是加速度恒定的曲线运动，C错误。

故选D。

4. 如图所示，轻弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点。现将小物体靠着弹簧（不拴接）并将弹簧压缩到A点，然后由静止释放，小物体在粗糙水平面上运动到C点静止，则（　　）

A. 小物体从A到B过程速度一直增加 B. 小物体从A到B过程加速度一直减小

C. 小物体从B到C过程速度越来越小 D. 小物体在B点所受合外力为0

【答案】C

【解析】

【详解】ABD．由题意，A、B间某处，A受到的弹力等于摩擦力，合力为0，速度最大。而B点只受摩擦力，合力不为零。因此小物体从A 到B 过程加速度先减小再增大，速度先增大后减小，ABD错误；

C．小物体从B 到C 过程中，由牛顿第二定律得

水平向左，速度水平向右，所以小物体一直做减速运动，即速度越来越小，C错误。

故选C。

5. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，挡板下端与地面有一段距离，整个装置处于静止状态。若把A向左移动少许后（A不与挡板接触），它们仍处于静止状态，则（　　）

A. A对地面的压力增大 B. B对挡板的压力减小

C. 地面对A的摩擦力减小 D. B对A的压力增大

【答案】D

【解析】

【详解】BD．把A向左移动少许后，B将沿A圆弧上移，可知A对B的支持力方向与水平方向的夹角将变小，以B为研究对象，受到重力、A对B的支持力和挡板对B的支持力，三力平衡，构成闭合的矢量三角形，如图所示

可知A对B的支持力和竖直挡板对B的支持力均逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，B对挡板和A的压力均增大，故B错误，D正确；

AC．整体受力分析可知

，

故地面对A的摩擦力随挡板压力增大而增大，地面对A的支持力不变，根据牛顿第三定律可知，A对地面的压力不变，故AC错误。

故选D。

6. 如图所示，甲、乙、丙三个小球的质量分别为2m、2m、m。甲、乙通过轻杆相连，乙、丙通过轻弹簧相连，甲通过轻绳悬挂在天花板上。系统处于静止状态，重力加速度为g。现剪断甲与天花板之间的轻绳。在剪断轻绳瞬间，乙、丙加速度、的大小为（　　）

A.  B. ，

C. ， D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】静止时，对丙由平衡可得

将甲与天花板间轻绳剪断瞬时，弹簧弹力不变，则

a2=0

甲乙加速度相同，对甲、乙整体由牛顿二定律可得

4mg+F=4ma1

解得

a1=1.25g

故选D。

7. 如图，将游乐场的滑梯简化成倾角为α的斜面，该滑梯的质量为M，放在粗糙水平面上，一个质量为m的小朋友沿滑梯下滑。在滑梯的不同位置，由于小朋友与滑梯间的动摩擦因数不同，小朋友在滑梯上的AB段匀速下滑，在BC段以大小为a的加速度匀减速下滑，滑梯始终保持静止状态，重力加速度大小为g，则（　　）

A. 小朋友在AB段匀速下滑的过程中，地面对滑梯的摩擦力方向水平向左

B. 小朋友在BC段匀减速下滑的过程中处于失重状态

C. 小朋友在BC段匀减速下滑的过程中，地面对滑梯的支持力大小为

D. 小朋友在BC段匀减速下滑的过程中，滑梯对地面的摩擦力大小为，方向水平向右

【答案】CD

【解析】

【详解】A．小朋友在段匀速下滑的过程中，小朋友和滑梯组成的系统处于平衡状态，地面对滑梯的摩擦力为零，故A错误；

B．小朋友在BC段匀减速下滑的过程中，加速度沿斜面向上，在竖直方向上有向上的分加速，所以处于超重状态，故B错误；

CD．小朋友在段匀减速下滑的过程中，加速度方向沿斜面向上，根据质点系牛顿第二定律有

解得面对滑梯的支持力大小为

同理可得滑梯对地面的摩擦力大小为

方向水平向右，故CD正确。

故选CD。

8. 如图所示，位于竖直平面内的圆内有OA、OB、OC三条光滑轨道，已知在时，a、b、c三球分别从O由静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到A、B、C三点，所用时间分别为、、，下列关系正确的是（   ）

A.  B.  C.  D. 无法确定

【答案】A

【解析】

【详解】从图中点做竖直线，以为弦做圆，圆与相交于点，圆与延长线相交于点，如图所示

由等时圆模型可知，小球沿光滑轨道、、所用时间相等，由图可知，小球沿光滑轨道所用时间大于沿光滑轨道所用时间，小球沿光滑轨道所用时间小于沿光滑轨道所用时间，则有

故选A。

9. 如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为m1和m2，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（   ）

A. 物块的加速度大小为

B. 弹簧的弹力大小为

C. 若斜面粗糙，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

D. 若只减小θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变小

【答案】AB

【解析】

【详解】A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

解得

A正确；

B．对Q受力分析，根据牛顿第二定律有

解得

B正确；

C．若斜面粗糙，且设P、Q整体与斜面间摩擦力为f，对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

解得

对Q受力分析，并设Q与斜面间的摩擦力为f2，根据牛顿第二定律有

解得

由于不知道P、Q和斜面间的动摩擦因数的具体关系，则无法判断它们的间距变化，C错误；

D．根据选项B知

可知T与θ无关，只减小θ，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸长量不变，故它们的间距不变，D错误。

故选AB。

10. 将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 在2~4s内小球的加速度大小为1m/s2 B. 小球在0~4s内的位移为5m

C. 杆的倾角为37° D. 小球质量为1kg

【答案】BD

【解析】

【详解】A．v-t图线的斜率表示物体运动的加速度，由图丙可得，2~4s内小球的加速度大小为

故A错误；

B．v-t图线与横轴所围成的区域的面积表示物体发生的位移，则

故B正确；

CD．由图可知，0~2s内小球沿斜面向上做匀速直线运动，则

2~4s内小球沿斜面向上做匀加速直线运动，则

联立解得

，

故C错误，D正确。

故选BD。

11. “血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于有重力以及浮力的作用，血液中的红细胞将会下沉，且在下沉的过程中红细胞还会受到血液的粘滞阻力。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为，其中为血液的粘滞系数，为红细胞半径，为红细胞运动的速率。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体，若某血样中半径为的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为，红细胞密度为，血液的密度为。以下说法正确的是（　　）

A. 该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动

B. 该红细胞的半径可表示为

C. 若血样中红细胞的半径较大，则红细胞匀速运动的速度较小

D. 若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．下落过程中，红细胞的速度增大，粘滞阻力增大，合外力逐渐减小，加速度逐渐减小，该红细胞先做加速度减小的加速运动，当合外力等于零时，红细胞做匀速运动，A错误；

B．匀速运动的速度为，根据受力平衡可得

解得

B正确；

C．红细胞匀速运动的速度与红细胞的半径的关系式为

可得

可知血样中红细胞的半径较大时，则红细胞匀速运动的速度较大，C错误；

D．根据

得

采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为，D正确；

故选BD。

12. 如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角β = 37°，以恒定速率v = 2m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0= 12m/s从A端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数μ = 0.5，取g = 10m/s2、sin37° = 0.6、cos37° = 0.8。则下列说法正确的是（   ）

A. 煤块冲上传送带后经1s与传送带速度相同

B. 煤块向上滑行的最大位移为10m

C. 煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为

D. 煤块在传送带上留下的痕迹长为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．煤块先做匀减速，由牛顿第二定律可得

mgsinβ＋μmgcosβ = ma1

解得

a1= 10m/s2

设经t1时间与传送带共速，由

v = v0＋a1t1

代入数据解得

t1= 1s

A正确；

B．共速后，摩擦力方向向上，由牛顿第二定律

mgsinβ－μmgcosβ = ma2

解得

a2= 2m/s2

设经t2时间煤块速度减0，由

0 = v＋a2t2

代入数据解得

t2= 1s

则结合选项A的数据可知，煤块先以12m/s的初速度，10m/s2的加速度经过t1= 1s减速至2m/s，后又以2m/s的加速度经过t2= 1s减速至0，再反向加速至回到A点，作出煤块运动的v—t图像，如图所示

由图像可知煤块上升到最高点的位移大小等于速度时间图线与时间轴所包围的面积的大小，有

B错误；

C．物块上升到最高点后反向向下做初速度为零，加速度为a2= 2m/s2的匀加速直线运动，设返回到A点所需的时间为t3，则有

解得

煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为

C正确；

D．在0到1s内传送带比物块速度慢，则滑块在传送带上的划痕为

此时划痕在物块的下方，在1s到2s内，传送带速度比物块速度大，则

因为

L2 < L1

所以在上升阶段产生的划痕为5m，此时煤块距离产生的划痕的最上端1m处，在2s到时间内，煤块向下滑了8m，传送带向上滑了，则煤块在传送带上的划痕为

D正确。

故选ACD。

二、实验题（本题共2小题，共12分。）

13. 根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验。

（1）如图甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码（每个钩码重1N），调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下结点O的位置和__________，取下滑轮及钩码。

（2）如图乙所示，取某单位长度表示1N，用力的图示作出两条细绳的拉力和；再用一个弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下弹簧测力计的读数，取下弹簧测力计。对比F和的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是______

A.力的方向测量存在误差

B.作图没有画准

C.作图时，标度选择不合适

D.细绳的拉力太大

【答案】    ①. 两条轻绳的方向    ②. ABC

【解析】

【详解】（1）[1]根据“验证力的平行四边形定则实验”方法和步骤可知，当用两条轻绳挂上砝码互成角度地拉橡皮筋，将结点拉到某一位置O，稳定后结点B位于O处，记下O的位置和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码。

（2）[2]对比和  的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是实验在的各种误差、作图没有画准、弹簧测力计自身重力的影响、滑轮与绳之间的摩擦力以及标度选择不合适导致图像太小对比不明显。

故选ABC。

14. 一端有滑轮的长木板与小车是验证物体加速度与合外力的关系实验中的重要实验仪器，装置中砂及砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。

（1）在实验中，使用了电火花打点计时器。除了图中器材外，在下列器材中还必须使用的有______

A.低压直流电源        B.8V、50Hz的交流电源

C.天平        D.刻度尺

（2）对通过调整长木板的倾角来补偿阻力，下列正确的操作是______

A.小车后面安装纸带，前面挂砂桶    B.小车后面不安装纸带，前面不挂砂桶

C.小车后面安装纸带，前面不挂砂桶    D.当改变M时，不需要重新补偿阻力

（3）在实验中认为细线对小车的拉力F等于砂及砂桶的总重力mg，有两位同学利用实验数据做出的图像如下图中的1、2所示，下列分析正确的是______

A.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

B.出现图线1的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过小

C.图线2偏离直线弯曲的原因可能是未满足m远小于M

D.图线2偏离直线弯曲的原因可能是小车与长木板轨道之间存在摩擦

（4）某同学发现实验室中有拉力传感器，这一实验小组征求老师意见后，在图1基础上设计了图2进行实验。其中拉力传感器用于测小车受到拉力大小。为了简便、准确地完成实验，需要的正确操作是______

A需要补偿阻力        B.需要满足m远小于M

C.不需要满足m远小于M    D.需要测量m

【答案】    ①. CD##DC    ②. CD##DC    ③. AC##CA    ④. AC##CA

【解析】

【详解】（1）[1]AB．电火花打点计时器使用220V、50Hz的交流电源，故AB错误；

CD．测量长度需要刻度尺，测量质量需要天平，故CD正确。

故选CD。

（2）[2] ABC．通过调整长木板的倾角来补偿阻力，小车后面安装纸带，前面不挂砂桶，故AB错误，C正确；

D．补偿阻力后，当改变M时，不需要重新补偿阻力，故D正确。

故选CD。

（3）[3] AB．根据图象1可知，当F=0时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大，故A正确，B错误；

CD．根据图象2可知，随着F的增大，即砂及砂桶的质量增大，不再满足m远小于M，因此曲线上部出现弯曲现象，故C正确，D错误。

故选AC。

（4）[4] A．需要补偿阻力，细线的拉力才等于小车的合外力，故A正确；

BCD．由于不需要用砂及砂桶的重力来表示合外力，合外力可以直接测量，所以不需要满足m远小于M，也不需要需要测量m，故BD错误，C正确。

故选AC。

三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15. 如图所示，在光滑水平面上，放置着A、B两个物体。A、B靠在一起，其质量分别为，，推力作用于A上，拉力作用于B上，、大小均随时间而变化，其规律为，。求从开始，到A、B相互脱离为止，A、B的共同位移是多大？

【答案】2.5m

【解析】

【详解】FA、FB的大小虽随时间而变化，但

不变，故开始一段时间内A、B共同做匀加速运动，A、B分离前，对整体有

设A、B间的弹力为FAB，对B有

由于加速度a恒定，则随着t的增大，FB增大，弹力FAB逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，即FAB=0，但加速度此时仍然不变，因此解得此时

根据匀变速直线运动公式可得

16. 风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图。一质量为2kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数。试求：

（1）小球运动的加速度大小；

（2）若风力F作用4s后撤去，求小球上滑过程中距A点的最大距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设弹力为FN，对小球受力分析有

联立上式，代入数据解得

（2）刚撤去F时，小球的速度

小球的位移

撤去力F后，小球上滑时有

代入数据解得

上滑位移

小球上滑过程中距A点最大距离

17. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的弹性挡板，任何物体与挡板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一质量为的木板B，足够长的木板B上端叠放一质量为且可视为质点的滑块A，木板与滑块之间的动摩擦因数，木板B下端距挡板，。

（1）若斜面光滑，且将AB由静止释放，求木板B与挡板第一次碰前的速度v的大小；

（2）若斜面光滑，且将AB由静止释放，求木板B与挡板第一次碰后沿斜面上滑的最大距离X；

（3）若木板B与斜面之间动摩擦因数，AB以的初速度沿斜面向下运动，当木板B下端距挡板为时开始计时，求此后过程中木板沿斜面运动的总路程S。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）AB系统机械能守恒，则

解得

（2）任何物体与挡板相撞后都以原速率返回，则木板B与挡板第一次碰后，对B研究，由动能定理得

解得

（3）整体下滑时

解得

整体匀速下滑d时，B与挡板发生碰撞原速率返回，AB之间发生相对滑动，对A研究

解得

方向沿斜面向上，对B研究

解得

方向沿斜面向下，假设B速度减为0时，沿斜面向上位移为，由运动学公式得

解得

假设B速度减为0时，所用时间为，由运动学公式可得

假设此时A速度为，由运动学公式可得

解得

此后对B研究

解得

方向沿斜面向下，此后A继续减速，B加速，共速时间为，共同速度为，由运动学公式对A分析

由运动学公式对A分析

解得

此后AB匀速下滑再次撞击挡板，第二次撞击挡板沿斜面向上的位移为，由运动学公式可知

解得

以此类推，木板每次与挡板碰撞后的速度都是上次的，木板每次沿斜面向上的位移都是上次的，由此可知，整个过程木板的总路程为

解得