精品解析:黑龙江省哈尔滨市第六中学校2025-2026学年高三上学期9月月考物理试题
2025-10-14
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内容正文:
哈尔滨市第六中学校2023级9月测试
高三物理试题
(时间75分钟,满分100分)
一、选择题:本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~10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. 由于高度限制,车库出入口采用图示的曲杆道闸。道闸由转动杆与横杆链接而成,、为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆始终保持水平。杆绕点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A. 点的线速度不变
B. 点的加速度不变
C. 点在竖直方向做匀速运动
D. 点的水平分速度逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,则P点的线速度大小不变,方向改变,故P点的线速度改变,故A错误;
B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆周运动,P点的加速度方向时刻指向O点,即方向不断变化,故B错误;
CD.将P点的速度沿着水平方向和竖直方向分解,有,,杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中竖直方向速度减小,水平方向速度增大,故C错误,D正确。
故选D。
2. 图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设斜坡倾角为,运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
运动员在水平段做匀速直线运动,加速度
运动员从点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速度
设在点的速度为,则从点飞出后速度大小的表达式为
由分析可知从点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线,且
C正确,ABD错误。
故选C。
3. 嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设月球半径为,质量为,对嫦娥六号,根据万有引力提供向心力
月球的体积
月球的平均密度
联立可得
故选D。
4. 为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上扶梯时,它会先加速,再匀速运转。一人乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 加速过程中,扶梯对人的支持力大于人对扶梯的压力
B. 匀速过程中,人的动能不变,扶梯对人不做功
C. 人先处于失重状态,再处于平衡状态
D. 人对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律,扶梯对人的支持力和人对扶梯的压力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,A错误;
B.匀速过程中,人的动能不变,扶梯对人的力为支持力,对人做正功,B错误;
C.人随扶梯加速运动时,有竖直向上的分加速度,处于超重状态,C错误;
D.加速运动时如图所示,人对扶梯的力F指向左下方,匀速时,人对扶梯只有竖直向下的压力作用,D正确。
故选D。
5. 如图,竖直放置的薄圆筒内壁光滑,其半径为,内壁上、两点连线竖直。一可视为质点的小球由点沿与筒半径垂直方向水平抛出,小球质量为,初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为、、三点。重力加速度大小为,不计空气阻力。则( )
A. 小球在、、三点时对筒壁的压力大小之比为1:3:5
B. 小球从点运动至点过程中的平均速度大小为
C. 小球到达点时下落的高度为
D. 小球到达点时的速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动,经过、、三点时对筒壁的压力大小均为
即压力之比为1:1:1,A错误;
B.小球做圆周运动的周期
小球从点运动至点过程中的位移
平均速度大小为,B正确;
C.小球到达点时下落的高度为,C错误;
D.小球到达点时的速度大小为,D错误。
故选B。
6. 图甲是某人在湖边打水漂的图片,石块从水面弹起到触水算一个水漂,若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为,速率损失30%。图乙是石块运动轨迹示意图,测得石块从第1个点到第2个点的空中飞行时间为0.8s,已知石块在同一竖直面内运动,当触水速度小于2m/s时石块就不再弹起。不计空气阻力,重力加速度,石块在湖面上能漂起的次数n为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】石块做斜上抛运动
根据
运动总时间
解得
设石块一共能打个水漂,则有
(取整数)
解得
故选C。
7. 船在静水中的速度v1和水速v2一定,过河的最短时间为t1,用最短的位移过河的时间是t2,则下列说法正确的是( )
A. 若v1>v2,则
B. 若v1>v2,则
C. 若v1<v2,则
D. 若v1<v2,则
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设河宽为d,则用最短时间过河时,船头垂直河岸,
t1=
若v1>v2,船过河位移最短时,船的合速度垂直河岸,
v=,t2=
解得
=
选项A正确,B错误;
CD.若v1<v2,小船不可能垂直河岸过河.要使过河位移最短,根据合运动是相互独立的两个分运动的叠加,当v1和v2的合速度v的方向与河岸方向的夹角θ最大时,小船过河的位移最短.当速度v1与合速度v垂直时,θ最大,此时合位移
s=
合速度
v=,sin θ=
解得
t2=
故
=
选项C错误,D正确.
8. 如图,矩形框架竖直放置,其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接质量为的小球,小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时,小球相对杆静止。若增大角速度,则匀速转动时( )
A. 小球的高度可能升高
B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小可能变小
D. 小球所受合外力的大小一定不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球在水平面内做匀速圆周运动,由合外力提供向心力,如图所示
小球在竖直方向,受力平衡,则
若,假设小球上移,增大,减小,弹簧伸长量减小,F减小,则
小球在竖直方向不能平衡,不可能;同理,假设小球下移,减小,也不可能,所以不变,小球的高度不变,弹簧弹力的大小一定不变,故A错误,B正确;
C.规定杆对小球的弹力方向向右为正,由牛顿第二定律得
可得
因为是定值,所以当时
杆对小球弹力向右;
当时
杆对小球弹力向左。因为随着的增大,弹力有个反向的过程,所以从开始逐渐增大,弹力变化一定是先变小后变大。因为本题中和的关系未知,所以大小关系不确定,因此弹力可能变大、也可能变小。故C正确;
D.小球所受合外力的大小
变大,其它量不变,一定变大,故D错误。
故选BC。
9. 一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后保持匀速运动。已知汽车在启动后的第2s内前进了6m,第4s内前进了13.5m,下列说法正确的是( )
A. 汽车匀加速时的加速度大小为4m/s2 B. 汽车在前4s内前进了31.5m
C. 汽车的最大速度为14m/s D. 汽车的加速距离为20m
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.汽车静止开始做匀加速直线运动,在启动后的第2s内前进了6m,根据运动学公式可得
解得加速度大小为,故A正确;
CD.设汽车在前内仍做加速运动,则时汽车的速度为
时汽车的速度为
已知第4s内前进了13.5m,由于
可知汽车在第4s内已达到最大速度,开始做匀速直线运动,设汽车做匀加速运动的总时间为,则有
代入数据解得
则汽车的最大速度为
汽车的加速距离为,故C正确,D错误;
B.汽车在前4s内前进的位移为,故B正确。
故选ABC。
10. 如图(a),质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m2=0.1kg的小物块静止于小车上,t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动,同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F,图(b)显示物块与小车第1秒内运动的v-t图像。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B. 恒力F=0.5N
C. 物块与小车间的相对位移
D. 小物块向右滑动的最大位移是
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.根据图像可知,在前1s内小车向右做匀加速直线运动,小物体向右做匀减速直线运动,小车和小物块的加速度分别为
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
故AB正确;
C.根据图像可知,在t=1s时小车和小物块的速度相同,两者不再发生相对运动,在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误;
D.当小车与小物块的速度相等后,在外力的作用下一起向右减速运动,其加速度为
当速度减小到0时,整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故选ABD。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
11. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如下表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内,采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
1
2
3
4
5
6
/cm
8.04
10.03
12.05
14.07
16.09
18.05
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,________cm,压缩量的平均值_________cm;
(2)上述是管中增加_________个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度取,该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 6.00 ②. 6.03
(2)3 (3)49.8
【解析】
【小问1详解】
[1]根据压缩量的变化量为
[2]压缩量的平均值为
【小问2详解】
因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
【小问3详解】
根据钢球的平衡条件有
解得
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
【答案】(1)B (2)D
(3) ①. 反比 ②. 槽码
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力,故应使小车质量远大于槽码质量,故A错误;
B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力,则需要调整垫块位置以补偿阻力,也要保持细线和长木板平行,故B正确;
C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带,需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,故C错误;
D.根据操作要求,应先打开打点计时器再释放小车,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
根据逐差法可知
联立可得小车加速度表达式为
故选D。
【小问3详解】
[1]根据图像可知与M成正比,故在所受外力一定的条件下,a与M成反比;
[2]设槽码的质量为m,则由牛顿第二定律
化简可得
故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。
13. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图,以恒定速率运行的传送带与水平面的夹角,转轴间距。工作人员沿传送带方向以速度从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度,,。求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小;
(2)小包裹通过传送带所需的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小包裹的速度大于传送带的速度,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知
解得
【小问2详解】
根据(1)可知小包裹开始阶段在传送带上做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即,所以小包裹与传送带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
14. 如图1,质量为的木楔倾角为(),并固定在水平面上,当将一质量为的木块放在木楔斜面上时,它恰好匀速下滑。现用与木楔斜面成角的力拉木块使其匀速上滑。
(1)当为多大时,拉力有最小值,并求此最小值;
(2)若取消对木楔的固定,且不考虑各接触面的摩擦力,将外力改为水平方向,如图2,在水平外力作用下,木块与木楔相对静止一起做匀加速直线运动,求外力的大小;
(3)若取消对木楔的固定,且不考虑各接触面的摩擦力,将外力改为作用于木楔的水平外力,如图3,当木块做自由落体运动时,求水平外力的最小值。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有
可得
木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动,有,
又
整理有
则当时,F有最小值,则
【小问2详解】
根据题意对整体做受力分析如下图所示
根据受力分析则有
根据题意对木块做受力分析如下图所示
根据受力分析则有,
整理有
【小问3详解】
由题知物块做自由落体运动,可画出如下图示
即当物块单位时间内下落时,木楔至少应向右运动,则有
由于木块做自由落体运动,则木块对木楔的作用力为零,且不考虑各接触面的摩擦力,对木楔列出牛顿第二定律有
整理有
15. 如图,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连.球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角.已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2,重力加速度为g.求:
(1)弹簧为原长时,杆的角速度为多少?
(2)在杆的角速度由0缓慢增大到过程中,小球机械能增加了多少?
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)当弹簧弹力为零时,小球只受到重力和杆的支持力,它们的合力提供向心力
则:,解得: ;
(2)当时,弹簧处于伸长状态,伸长量为x
解得:
此时,弹簧弹性势能增量为零,此时小球速度为:
小球机械能增量:
点睛:本题考查了牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合,要明确小球做匀速转动时,靠合力提供向心力,当弹簧的形变量为相同时,弹性势能增量为零.
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哈尔滨市第六中学校2023级9月测试
高三物理试题
(时间75分钟,满分100分)
一、选择题:本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~10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. 由于高度限制,车库出入口采用图示的曲杆道闸。道闸由转动杆与横杆链接而成,、为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆始终保持水平。杆绕点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是( )
A. 点的线速度不变
B. 点的加速度不变
C. 点在竖直方向做匀速运动
D. 点的水平分速度逐渐增大
2. 图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
3. 嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为( )
A. B. C. D.
4. 为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上扶梯时,它会先加速,再匀速运转。一人乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 加速过程中,扶梯对人的支持力大于人对扶梯的压力
B. 匀速过程中,人的动能不变,扶梯对人不做功
C. 人先处于失重状态,再处于平衡状态
D. 人对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
5. 如图,竖直放置的薄圆筒内壁光滑,其半径为,内壁上、两点连线竖直。一可视为质点的小球由点沿与筒半径垂直方向水平抛出,小球质量为,初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为、、三点。重力加速度大小为,不计空气阻力。则( )
A. 小球在、、三点时对筒壁的压力大小之比为1:3:5
B. 小球从点运动至点过程中的平均速度大小为
C. 小球到达点时下落的高度为
D. 小球到达点时的速度大小为
6. 图甲是某人在湖边打水漂的图片,石块从水面弹起到触水算一个水漂,若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为,速率损失30%。图乙是石块运动轨迹示意图,测得石块从第1个点到第2个点的空中飞行时间为0.8s,已知石块在同一竖直面内运动,当触水速度小于2m/s时石块就不再弹起。不计空气阻力,重力加速度,石块在湖面上能漂起的次数n为( )
A. B. C. D.
7. 船在静水中的速度v1和水速v2一定,过河的最短时间为t1,用最短的位移过河的时间是t2,则下列说法正确的是( )
A. 若v1>v2,则
B. 若v1>v2,则
C. 若v1<v2,则
D. 若v1<v2,则
8. 如图,矩形框架竖直放置,其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接质量为的小球,小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时,小球相对杆静止。若增大角速度,则匀速转动时( )
A. 小球的高度可能升高
B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小可能变小
D. 小球所受合外力的大小一定不变
9. 一辆汽车在平直公路上由静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后保持匀速运动。已知汽车在启动后的第2s内前进了6m,第4s内前进了13.5m,下列说法正确的是( )
A. 汽车匀加速时的加速度大小为4m/s2 B. 汽车在前4s内前进了31.5m
C. 汽车的最大速度为14m/s D. 汽车的加速距离为20m
10. 如图(a),质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m2=0.1kg的小物块静止于小车上,t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动,同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F,图(b)显示物块与小车第1秒内运动的v-t图像。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B. 恒力F=0.5N
C. 物块与小车间的相对位移
D. 小物块向右滑动的最大位移是
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
11. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如下表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内,采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
1
2
3
4
5
6
/cm
8.04
10.03
12.05
14.07
16.09
18.05
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,________cm,压缩量的平均值_________cm;
(2)上述是管中增加_________个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度取,该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留3位有效数字)。
12. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______(单选,填正确答案标号)。
A. 使小车质量远小于槽码质量 B. 调整垫块位置以补偿阻力
C. 补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D. 释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,时间间隔均为T。下列加速度算式中,最优的是______(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。
由图可知,在所受外力一定的条件下,a与M成______(填“正比”或“反比”);甲组所用的______(填“小车”、“砝码”或“槽码”)质量比乙组的更大。
13. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图,以恒定速率运行的传送带与水平面的夹角,转轴间距。工作人员沿传送带方向以速度从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数。取重力加速度,,。求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小;
(2)小包裹通过传送带所需的时间。
14. 如图1,质量为的木楔倾角为(),并固定在水平面上,当将一质量为的木块放在木楔斜面上时,它恰好匀速下滑。现用与木楔斜面成角的力拉木块使其匀速上滑。
(1)当为多大时,拉力有最小值,并求此最小值;
(2)若取消对木楔的固定,且不考虑各接触面的摩擦力,将外力改为水平方向,如图2,在水平外力作用下,木块与木楔相对静止一起做匀加速直线运动,求外力的大小;
(3)若取消对木楔的固定,且不考虑各接触面的摩擦力,将外力改为作用于木楔的水平外力,如图3,当木块做自由落体运动时,求水平外力的最小值。
15. 如图,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连.球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角.已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2,重力加速度为g.求:
(1)弹簧为原长时,杆的角速度为多少?
(2)在杆的角速度由0缓慢增大到过程中,小球机械能增加了多少?
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