2023-2024學(xué)年黑龍江省鶴崗重點中學(xué)高三（上）開學(xué)物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年黑龍江省鶴崗重點中學(xué)高三（上）開學(xué)物理試卷一、選擇題（本大題共12小題，共48分）1.如圖所示，橋式起重機主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8m，小車在橋架上單向移動了6m。該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為(

)

A.6m B.8m C.10m D.14m2.氫原子能級示意如圖。現(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下列說法正確的是(

)A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子

B.從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率低

C.從n=3能級躍遷到n=4能級需吸收0.66eV的能量

D.n=3能級的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量3.如圖所示，一物塊(可視為質(zhì)點)以一定的初速度從一足夠長的光滑固定斜面的底端開始上滑，在上滑過程中的最初5s內(nèi)和最后5s內(nèi)經(jīng)過的位移之比為11：5。忽略空氣阻力，則此物塊從底端開始上滑到返回斜面底端一共經(jīng)歷的時間是

(

)

A.8s B.10s C.16s D.20s4.物體靜止在光滑水平面上，先對物體施一水平向右的恒力F1，經(jīng)t秒后物體的速率為v1時撤去F1，立即再對它施一水平向左的水平恒力F2，又經(jīng)2t秒后物體回到出發(fā)點，此時速率為v2，則v1、vA.v1=v2 B.2v15.如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和3m的物塊A、B通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時，物塊A、B剛好要滑動，則μ的值為(

)A.13 B.14 C.156.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率ν??1<ν??2，保持入射光不變，則光電子到達(dá)A極時動能的最大值E??km隨電壓

A.B.

C.D.7.超市里磁力防盜扣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖所示，在錐形金屬筒內(nèi)放置四顆小鐵珠(其余兩顆未畫出)，工作時彈簧通過鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬筒的底部，同時，小鐵珠陷于釘柱上的凹槽里，鎖死防盜扣。當(dāng)用強磁場吸引防盜扣的頂部時，鐵環(huán)和小鐵珠向上移動，防盜扣松開。已知錐形金屬筒底部的圓錐頂角是120°，彈簧通過鐵環(huán)施加給每個小鐵珠豎直向下的力F，小鐵珠鎖死防盜扣，每個小鐵珠對釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為(不計摩擦以及小鐵珠的重力)(

)A.33F B.32F8.如圖所示，兩個不等大、反向的水平力F1和F2分別作用在物體A和B上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若各接觸面與水平地面平行，則A、B兩物體的受力個數(shù)分別為(

)A.3個、4個 B.4個、4個 C.4個、5個 D.4個、6個9.如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端分別固定于M、N兩點，另一端分別與輕繩OP、OQ連接于O點?，F(xiàn)用手拉住OP、OQ的末端，使OM、ON兩彈簧長度相同(均處于拉伸狀態(tài))，且分別保持水平、豎直。最初OP豎直向下，OQ與OP成120°夾角?，F(xiàn)使OP、OQ的夾角不變，在保持O點不動的情況下，將OP、OQ沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)70°。已知彈簧、輕繩始終在同一豎直平面內(nèi)，則在兩輕繩旋轉(zhuǎn)的過程中(

)A.OP上的作用力一直減小

B.OQ上的作用力一直減小

C.OP上的作用力先增大后減小

D.OQ旋轉(zhuǎn)至水平位置時，OQ上作用力最大10.如圖所示，B球在地面上，A球與B球用彈簧Q連接、A球與天花板用彈簧P連接，A、B球的球心及兩彈簧軸線在同一豎直線上，P的彈力是Q的彈力的2倍，A、B兩球的質(zhì)量均為0.5kg，重力加速度大小為10m/s2，則下列判斷正確的是(

)A.兩彈簧可能都處于壓縮狀態(tài)

B.P彈簧對天花板的作用力可能為103N

C.B球?qū)Φ孛娴膲毫赡転榱?/p>

D.可能P彈簧壓縮，11.小明發(fā)現(xiàn)游樂場中有用彈性桿固定在地面上的玩偶，且在水平方向還有用于固定的可伸縮的彈性物體。小明通過分析，將這個設(shè)施簡化為如圖所示的裝置：一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕彈簧，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。圖中虛線畫出了小明所分析的桿對小球的作用力方向的可能情況，下列分析正確的是(

)A.F1和F2均可能正確，且F1一定大于F2

B.F2和F3均可能正確，且F2一定大于F3

C.F3和F12.打印機在正常工作的情況下，進(jìn)紙系統(tǒng)能做到每次只進(jìn)一張紙。進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，設(shè)圖中剛好有20張相同的紙，每張紙的質(zhì)量均為m，搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動并帶動最上面的第1張紙向右運動，搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為μ1，紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，工作時搓紙輪給第1張紙壓力大小為F。打印機正常工作時，下列說法正確的是(

)A.第2張紙受到第3張紙的摩擦力方向向右

B.第10張紙與第11張紙之間的摩擦力大小可能為μ2(F+10mg)

C.第20張紙與摩擦片之間的摩擦力為μ2(F+mg)

二、非選擇題（共52分）13.在天宮課堂中，我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實驗，受此啟發(fā)，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗。如圖甲所示，主要步驟如下：

①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；

②接通氣源，放上滑塊，調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；

③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm，拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時；

④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F，加速度a隨時間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示。

回答以下問題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：

(1)彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；

(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù)，畫出a?F圖像如圖丙中Ⅰ所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為______kg；

(3)該同學(xué)在滑塊上增加待測物體，重復(fù)上述實驗步驟，在圖丙中畫出新的a?F圖像Ⅱ，則待測物體的質(zhì)量為______kg。14.“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖所示，在該實驗中

①下列說法正確的是______。

A.拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點

C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)平行于木板

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要______(選填“2”、“3”或“4”)次把橡皮條結(jié)點拉到O。

15.水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強均為大氣壓強p0，活塞面積為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為SL0，各接觸面光滑，連桿的截面積忽略不計?，F(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的12，設(shè)整個過程溫度保持不變，求：

(ⅰ)此時上、下兩部分氣體的壓強；

(ⅱ)“H”型連桿活塞的質(zhì)量(重力加速度大小為g)16.假設(shè)某高樓距地面高H=47m的陽臺上的花盆因受擾動而掉落，掉落過程可看作自由落體運動。有一輛長L1=8m、高?1=2m的貨車，在樓下以v0=9m/s的速度勻速直行，要經(jīng)過陽臺的正下方，花盆剛開始下落時貨車車頭距花盆的水平距離為L2=24m。(示意圖如圖所示，花盆可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2)

(1)若司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落，貨車保持v0=9m/s的速度勻速直行，通過計算說明貨車是否會被花盆砸到；

(2)若司機發(fā)現(xiàn)花盆掉落，采取制動(可視為勻變速，司機反應(yīng)時間Δt=1s)17.為打贏新冠肺炎的防控戰(zhàn)，2020年2月24日，經(jīng)上海市經(jīng)信委組織協(xié)調(diào)，科大訊飛的一批醫(yī)療物資包括配送機器人、搬運機器人已運抵同濟大學(xué)附屬東方醫(yī)院援助武漢醫(yī)療隊，將在方艙醫(yī)院投入使用。其中一臺配送機器人的工作流程簡化圖如圖1所示，一質(zhì)量m=10kg的裝有物資的木箱靜止于C點，與水平面CB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，水平面與傾角為α的足夠長光滑固定斜面AB在B處平滑連接?，F(xiàn)機器人對木箱施加與水平方向成θ=53°的恒定推力F作用，木箱在水平面CB段運動的速度—時間如圖2所示，到達(dá)B點立即撤去恒力F。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求：

(1)水平面CB間距離；

(2)斜面AB的傾角α大??；

(3)木箱所受到的恒力F的大小。

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：小車先隨橋架在水平方向上運動8m，小車水質(zhì)方向上運動了6m，所以總的位移為x=82+62m=10m，故C正確，ABD錯誤；

2.【答案】C

【解析】解：A.大量氫原子處于n=3能級躍遷到n=1多可輻射出C32=3種不同頻率的光子，故A錯誤；

B.根據(jù)能級圖可知從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量為：?ν1=13.6eV?1.51eV=12.09eV

從n=3能級躍遷到n=2能級輻射的光子能量為：?ν2=3.4eV?1.51eV=1.89eV

比較可知從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率高，故B錯誤；

C.根據(jù)能級圖可知從n=3能級躍遷到n=4能級，需要吸收的能量為：E=1.51eV?0.85eV=0.66eV，故C正確；

D.根據(jù)能級圖可知氫原子處于n=3能級的能量為?1.51eV，故要使其電離至少需要吸收1.51eV的能量，故D錯誤。

故選：C。

一群氫原子，向低能級躍遷時最多發(fā)出的光子種數(shù)為C3.【答案】C

【解析】【分析】

物體在粗糙的平面上做勻減速直線運動，把物體運動看成反向的初速度為0的勻加速直線運動，根據(jù)位移公式分別列出最初5s內(nèi)和最后5s內(nèi)的位移與總時間的關(guān)系，求出總時間。

本題的技巧是采用逆向思維，充分利用末速度“0”，也可以運用圖象法求解。

【解答】

設(shè)物體運動的加速度為a，運動總時間為t，把物體上滑的運動看成反向的初速度為0的勻加速直線運動，則有：最后5s內(nèi)位移為：s1=12a×52=252a；最初5s內(nèi)位移為：s2=a(t?5)×5+12a×52=5at?4.【答案】C

【解析】解：在ts內(nèi)的位移x1=12a1t2，末速度為v1=a1t.

則在2t內(nèi)的位移x2=v1?2t?12a2(2t)2

根據(jù)x1=?x2得，a15.【答案】A

【解析】解：當(dāng)木板與水平面的夾角為45°時，物塊A、B剛好要滑動，由于B的重力大于A的重力，物塊A、B剛好要滑動時，應(yīng)該是物體A相對物體B向上滑動，設(shè)繩子拉力為F。

對A受力分析，由平衡條件得：F=mgsin45°+μmgcos45°

物體B相對斜面向下滑動，對B受力分析，由平衡條件得：3mgsin45°=F+μmgcos45°+μ(3m+m)gcos45°

聯(lián)立解得：μ=13，故C正確，ABD錯誤。

故選：A。

物塊A、B剛好要滑動時，應(yīng)該是物體A相對物體B向上滑動，物體B相對斜面向下滑動，分別對兩個物體進(jìn)行受力方向，由平衡條件列方程即可。6.【答案】C

【解析】解：由光電效應(yīng)方程：?ν=12mvm2+W0，

又W0=?ν0，

光電子到達(dá)A極板過程，由動能定理：eU=Ekm?12mvm2，

聯(lián)立知，光電子到達(dá)A板時動能的最大值Ekm=eU+?ν??ν0，

可見Ekm?U圖像的斜率為e，縱截距為?ν??ν0。

由題知，1材料的截止頻率小于7.【答案】A

【解析】解：對小鐵珠受力分析，設(shè)釘柱對小鐵珠的支持力為F′，根據(jù)平衡條件得：FF′=tan60°

根據(jù)牛頓第三定律得，每個小鐵珠對釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為F′=Ftan60°=33F

故BCD8.【答案】D

【解析】解：先對物體AB進(jìn)行整體受力分析，水平方向，兩個不等大、反向的水平力F1和F2正好處于平衡，所以物體B受地面的摩擦力；對A物體進(jìn)行受力分析，物體A受到重力、拉力F2、支持力和B給A的摩擦力，在4個力的作用下處于平衡狀態(tài)，故A受4個力；物體B受到受到重力、拉力F1、支持力、A給B的摩擦力和A給B的壓力，地面的摩擦力，所以物體B受6個力的作用，故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

首先運用整體法得出地面與物體間沒有摩擦力的作用，然后分別對9.【答案】A

【解析】解：初狀態(tài)系統(tǒng)平衡時，兩彈簧彈力相等，合力與兩彈簧夾45°斜向左上方，

則由O點受力平衡知：OP、OQ兩繩拉力合力斜向下與OP夾45°角。

保持O點不動，則兩彈簧伸長狀態(tài)不變，合力不變，

將OP、OQ沿順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)70°，此過程OP、OQ合力不變，兩力夾角不變，用紅線表示OQ拉力，紫線表示OP拉力，

根據(jù)力的三角形法則可作圖如下：

由圖可以看出，在旋轉(zhuǎn)70°的過程中，

表示OP的拉力TOP長度一直在減小，說明OP上的作用力一直減??；

表示OQ的拉力TOQ長度線增大后減小，說明上的作用力先增大后減??；

當(dāng)OQ旋轉(zhuǎn)至水平位置時，OQ對應(yīng)的圓周角為：180°?60°?45°=75°<90°，

說明此時OQ拉力不是最大值。故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

系統(tǒng)受力平衡，在轉(zhuǎn)動的過程中，根據(jù)動態(tài)平衡分析力的變化情況，注意結(jié)合力的變化特點分析。

本題是動態(tài)平衡的問題，注意在變化的過程中OP、OQ10.【答案】BC

【解析】解：A.若兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)，對A球研究，A受重力、P對其的向下彈力和Q對其向上的彈力，根據(jù)平衡條件可推知Q的彈力大于P的彈力，與題目矛盾，故A錯誤；

B.當(dāng)P處于拉伸狀態(tài)，Q處于壓縮狀態(tài)時，對A分析，A受到重力、P向上的彈力與Q向上的彈力，由于P的彈力是Q的彈力的2倍，根據(jù)平衡條件有

FP+12FP=mg

代入數(shù)據(jù)解得

FP=103N

根據(jù)牛頓第三定律可得，P受到的彈力為103N，則P彈簧對天花板的作用力可能為103N，故B正確；

C.當(dāng)P、Q均處于拉伸狀態(tài)時，若B對地面的壓力為零，對AB整體分析可知，P的彈力大小為10N，對B分析可知，Q的彈力大小為5N，P的彈力是Q的彈力的2倍，可知B球?qū)Φ孛娴膲毫赡転榱?，故C正確；

D.若P彈簧壓縮，Q彈簧拉伸，對A分析，A受到重力、P向下的彈力與Q向下的彈力，A所受合力不為0，不滿足平衡條件，故不可能P彈簧壓縮，11.【答案】B

【解析】解：小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對小球的作用力方向在重力與彈簧拉力夾角的對頂角范圍內(nèi)(不含水平方向)，如圖所示；

當(dāng)彈簧的彈力為零時，桿對小球的作用力方向是F3，當(dāng)彈簧的彈力不為零時，桿對小球的作用力方向可能是F2，

如果桿對小球的作用力是F3，則F3與小球的重力平衡，即F3=mg；

如果桿對小球的作用力是F2，則F2是重力與彈簧彈力的合力，則F2>mg=F3，故B12.【答案】CD

【解析】解：A、對第2張紙受力分析可得，在水平方向上受到第1張紙向右的滑動摩擦力和第3張紙水平向左的靜摩擦力而保持平衡。故A錯誤；

BC、對第2張紙受到第1張紙的滑動摩擦力f=μ2FN，f=μ2(F+mg)

由平衡得，第2張紙受到第3張紙的靜摩擦力等于第1張紙對第2張紙的滑動摩擦力，以此類推第10張紙與第11張紙之間的摩擦力大小都是f=μ2(F+mg)，故B錯誤，C正確；

D、若μ1=μ2，由于紙張有質(zhì)量，故越往下壓力越大，搓紙輪對第一張紙的摩擦力小于第一張紙和第二張紙之間的最大靜摩擦，所以第一張紙不可能向右運動，故進(jìn)紙系統(tǒng)不能進(jìn)紙，故D正確。

故選：CD。

首先對第2張紙進(jìn)行受力分析判斷第2張紙受到第3張紙的摩擦力方向如何；

根據(jù)滑動摩擦力的計算公式求出第2張紙受到第3張紙的滑動摩擦力，再根據(jù)二力平衡判斷第13.【答案】12

0.20

0.13

【解析】解：(1)由題知，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm.拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時。結(jié)合圖乙的F?t圖有

Δx=5.00cm=0.005m，F(xiàn)=0.610N

根據(jù)胡克定律

k=FΔx

計算出

k≈12N/m

(2)根據(jù)牛頓第二定律有

F=ma

則a?F圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中Ⅰ，則有

k=1m=3?00.6kg?1=5kg?1

則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m=0.20kg

(3)滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中Ⅱ，則有

1m′=1.5?00.5kg?1=3kg?114.【答案】D

3

【解析】解：①A、在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些，不必使兩只測力計的示數(shù)相同，故A錯誤；

B、在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的一個點就可以了，故B錯誤；

C、實驗中拉彈簧秤時，只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦，此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細(xì)繩的拉力，與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關(guān)，故C錯誤；

D、為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，故D正確；

故選：D。

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗，用手拉住一條細(xì)繩，用彈簧秤拉住另一條細(xì)繩，互成角度的拉橡皮條，使其結(jié)點到達(dá)某一點O，記下位置O和彈簧秤示數(shù)F1和兩個拉力的方向；交換彈簧秤和手所拉細(xì)繩的位置，再次將結(jié)點拉至O點，使兩力的方向與原來兩力方向性相同，并記下此時彈簧秤的示數(shù)F2，只有一個彈簧秤將結(jié)點拉至O點，并記下此時的彈簧秤示數(shù)F的大小和方向；所以若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點拉至O。

故答案為：①D；②3

①根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作；

②理解只有一只彈簧秤的實驗步驟，由此得出需要完成的步驟次數(shù)。15.【答案】解：(i)設(shè)此時上部分氣體的壓強為p1，下部分氣體的壓強為p2。

對上部分氣體，根據(jù)玻意耳定律可得：p0SL0=p1×12SL0

解得：p1=2p0；

由于氣體總的體積不變，則此時下部分氣體的體積為32SL0

對下部分氣體，根據(jù)玻意耳定律可得：p0SL0=p2×【解析】(i)分別對上部分氣體、下部分氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律進(jìn)行解答；

(ii)整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向時，對活塞整體為研究對