2021 级高三学年上学期开学考试 物理学科试题
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符合题目要求，
每小题 4分；第 8～10 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.某物体在一足够大的光滑水平面上向西做匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体将
做（ B ）
A.匀变速直线运动
B.匀变速曲线运动
C.曲线运动但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动
D.曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动
2.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为 d，每只篮球的质量为 m、直径为 D，不计
球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（ C ）
1
A． mg mgDB．
2 d
mgD 2mg D2 d 2
C． D．
2 D2 d 2 D
3.如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为 m 的小球．当小车有水平向右的加速度
且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用 F1至 F4变化表示）可能是下图中的（OO＇沿杆方向）( C )
F4 O ＇ O O
F4 O＇
F3 F F
＇
2 3 F1 F F F
＇
2 3 4
F2 ’ F1 F4'’ ’ F3 ’F1 F2
F1
O O O O
A B C D
4.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B 为测速仪，A 为汽车，两者相距 335m，某时刻 B发
出超声波，同时 A 由静止开始做匀加速直线运动，当 B 接收到反射回来的超声波信号时，AB 相距 355m，
已知声速 340m/s，则汽车的加速度大小为（ B ）
2 2
A.20m/s B. 10m/s
2
C.5m/s D. 无法计算
5.从固定斜面上的 O 点每隔 0.1 s 由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，
拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得相邻小球间的距离 xAB＝4 cm，xBC＝8 cm。已知 O 点距离斜面
底端的长度为 l＝35 cm。由以上数据可以得出( B )
2
A．小球的加速度大小为 12 m/s
B．小球在 A 点的速度为 0.2 m/s
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
C．斜面上最多有 4 个小球在滚动
D．该照片是距第一个小球释放后 0.3 s 拍摄的
6.如图所示，质量为 M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为 m 的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆
周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D 与圆心 O 在同一水平线上．小滑块运动时，物体 M 保持静
止，关于物体 M 对地面的压力 N 和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是
（ B ）[来源:学|科
A．滑块运动到 A 点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
B．滑块运动到 B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C．滑块运动到 C 点时，N>（M+m）g，摩擦力方向向左
D．滑块运动到 D 点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左
7.晾晒衣服的绳子两端 A、B 分别固定在两根竖直杆上，A 点高于 B 点，原来无风状态下衣服保持静止。某
时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止(如图)，不计绳子的
质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是(D )
A．有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等
B．无风时，挂钩左右两侧绳子 OA 较陡
C．相比无风时，有风的情况下∠AOB 大
D．在有风的情况下，A点沿杆稍下移到 C点，绳子的拉力变小
8.松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为 d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离
成正比，v 水＝kx，k＝4v0/d，x 是各点到近岸的距离。小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船划水速度大
小不变为 v0，则下列说法中正确的是 ( AB )
A.小船渡江的轨迹为曲线
B.小船到达离江岸 d/2 处，船渡江的速度为 5 v0
C.小船渡江时的轨迹为直线
D.小船到达离南江岸 3d/4 处，船渡江的速度为 10 v0
9.如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕过 C点且与平面垂直的水平轴自由转动，该金属框
架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可伸长、长度均为 L 的轻质细线将质量为 m 的金属小球悬挂于 A、E
两个顶点并处于静止状态。现顺时针缓慢转动框架，转过 90°角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，
下列说法中正确的是( BD )
A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg
2 3
B．细线 OE 中拉力的最大值为 mg
3
C．细线 OA 中拉力逐渐增大
D．细线 OE 中拉力逐渐减小
10.如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上，B置于光滑水平面上。A，B 质量分别为 mA=6kg，mB=2kg，A，B 之
间的动摩擦因数μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2,开始时 F=10N，此后力 F 在逐渐增
加的过程中，下列说法正确的是（A C D ）
A． F=10N 时，两物体间没有相对运动，A、B间摩擦力大小为 2.5N
A F
B
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过 12N 后，发生相对滑动
C．两物体开始没有相对运动，当拉力超过 48N 后，发生相对滑动
D．F大于 12N 小于 48N 时，A、B 间摩擦力大小随 F 增大而增大
二、实验题(11 题 6 分，12 题 8分，共 14 分)
11.(6 分)一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中 A 为
固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳。
(1)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________。
A．两个分力 F1、F2间的夹角尽量小些
B．两个分力 F1、F2的大小要适当大些
C．拉橡皮筋的细绳要稍短一些
D．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
(2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有( )
A．两细绳的方向 B．橡皮筋的原长
C．两弹簧测力计的示数 D．结点 O 的位置
(3)若保持结点 O的位置及 OB绳方向不变，而只将 OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则( )
A．弹簧测力计甲的示数不变
B．弹簧测力计甲的示数一直减小
C．弹簧测力计乙的示数可能增大
D．弹簧测力计乙的示数一定先减小后增大
答案 (1)BD (2)ACD (3) BC
12.(8 分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因
数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑
轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过
跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz
开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上
打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还
有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留
三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题：
a.为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度L B、木板的质量m1 C、滑块的质量m2 D、托盘和砝码的总质量m3 E、
滑块运动的时间t
b.滑块与木板间的动摩擦因数 ＝ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g），与
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）。
2 m3g (m2 m3)a12. （1）0.497m/s （2）a、 C、D b、 偏大
m2g
三、解答题(13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 40 分)
13.(12 分)如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度 v 4m/s，与倾角为37 的斜面的底端 P平滑
连接，将一质量m 2kg的小物块从 A点静止释放。已知 A、P的距离 L 8m，物块与斜面、传送带间的
动摩擦因数分别为 1 0.25、 2 0.20，取重力加速度 g 10m/s2 ，sin37 0.6，cos37 0.8。求
物块
（1）第 1次滑过 P点时的速度大小 v1；
（2）第 1次在传送带上往返运动的时间 t；
【答案】（1）8m/s；（2）9s
【解析】
【详解】（1）由牛顿第二定律得 mgsin37 -u1mgcos37 =ma
v 21 =2aL
解得
v1 8m / s
（2）由牛顿第二定律得
2mg ma
物块与传送带共速时，由速度公式得
v v1 at1
解得
t 6s
匀速运动阶段的时间为
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
v2 21 v
t 2a 2a2 3sv
第 1次在传送带上往返运动的时间
t t1 t2 9s
14.(12 分) 为了探测某星球，科学家们需要把探测器着陆在该星球表面。探测器着陆过程可以简化为如下
过程：先从距星球表面 50m处由静止自由下落一段距离，然后打开减速装置，以大小为 2m/s2的加速度匀
减速下降，到达星球表面时的速度为 4m/s，已知该星球表面的重力加速度 g=4m/s2。请根据以上数据计算
落地过程中。求：
(1)探测器自由下落的距离；
(2)探测器在空中运动的总时间。
【答案】(1)18m；(2)7s
【解析】
【分析】
【详解】(1)探测器自由下落的距离为
v21 2gh1
探测器减速运动的距离为
v2 v21 2ah2
则有
h1 h2 50m
联立并代入数据解得
h1 18m
(2)由自由落体运动公式
h 11 gt
2
2 1
解得加速下落的时间
t1 3s
探测器减速到达地面的时间为
at2=gt1-v
t2=4s
则探测器在空中运动的总时间为
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
t t1 t2 7s
15.(16 分)如图所示，倾角为 37°的斜面固定在水平面上，斜面底端固定弹性挡板，任何物体撞上挡板都
以原速率反弹。斜面的顶端放置一长木板，上面叠放着一滑块(可视为质点)。长木板质量为 M＝1 kg，滑
块质量为 m＝1 kg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，木板足够长且下端距
2
挡板的距离为 L＝3 m。现将它们由静止释放，重力加速度大小为 g＝10 m/s 。sin 37°＝0.6，cos 37°
＝0.8。求：
(1)滑块由静止释放时所受摩擦力的大小；
(2)长木板第二次碰撞挡板时速度的大小；
(3)长木板第二次碰撞挡板时长木板与滑块的相对位移。
答案 (1)0 (2)6 m/s（3）8.64m
解析 (1)假设滑块和长木板相对静止一起下滑，以整体为研究对象，则
(m＋M)g sin 37°＝(m＋M)a
解得 a＝6 m/s2
对滑块受力分析，可知 mg sin 37°－f＝ma
解得 f＝0
(2)开始时滑块和长木板一起下滑，设长木板经过时间 t 第一次碰撞挡板的速度大小为 v1
1
由位移公式 L＝ at2
2
解得 t＝1 s
由速度公式得 v1＝at＝6 m/s
碰后长木板反弹，根据牛顿第二定律，对滑块有 mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma1
2
解得 a1＝2 m/s ，方向沿斜面向下
根据牛顿第二定律，对长木板有
Mg sin 37°＋μmg cos 37°＝Ma2
解得 a 22＝10 m/s ，方向沿斜面向下
长木板第一次与挡板碰撞后与滑块发生相对滑动，设长木板向上运动减速到零的时间为 t1，位移大小
为 x1，则
0＝v1－a2t1
1
x 21＝ a2t1
2
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
可解得 t1＝0.6 s
假设长木板第二次碰撞挡板时还未与滑块共速，设此时长木板的速度大小为 v2，下滑的位移大小为 x2，
则
1
x2＝ a t
2
2 2
2
且 x1＝x2
可得 t2＝0.6 s
则 v2＝a2t2
解得 v2＝6 m/s
此时滑块的速度 v＝v1＋a1(t1＋t2)＝8.4 m/s>v2
可知假设正确。
1
（3）相对位移 x=v t t a t t 21( 1＋ 2)+ 1( 1＋ 2)
2
X=8.64m
或由第（2）问可知 x1＝x2=1.8m
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}2021 级高三学年上学期开学考试 物理学科试题 5.从固定斜面上的 O 点每隔 0.1 s 由静止释放一个同样的小球，释放后小球做匀加速直线运
动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得相邻小球间的距离 xAB＝4 cm，
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7题只有一项
xBC＝8 cm。已知 O点距离斜面底端的长度为 l＝35 cm。由以上数据可以得出( )
符合题目要求，每小题 4分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6分，全部选对的得
2
A．小球的加速度大小为 12 m/s
6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
B．小球在 A 点的速度为 0.2 m/s
1.某物体在一足够大的光滑水平面上向西做匀速直线运动，当它受到一个向南的恒定外力作
C．斜面上最多有 4 个小球在滚动
用时，物体将做（ ）
A.匀变速直线运动 D．该照片是距第一个小球释放后 0.3 s 拍摄的
B.匀变速曲线运动 6.如图所示，质量为 M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为 m的小滑块沿该圆形轨道的
C.曲线运动但加速度方向改变，大小不变，是非匀变速曲线运动 竖直面做圆周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心 O在同一水平线上．小滑
D.曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动 块运动时，物体 M 保持静止，关于物体 M 对地面的压力 N和地面对物体的摩擦力，下列说法
2.体育器材室里，篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为 d，每只篮球的质量为 m、 正确的是（ ）[来源:学|科
A．滑块运动到 A 点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
直径为 D，不计球与球架之间摩擦，则每只篮球对一侧球架的压力大小为（ ）
B．滑块运动到 B点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C．滑块运动到 C 点时，N>（M+m）g，摩擦力方向向左
1
A． mg mgDB． D．滑块运动到 D 点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左
2 d
mgD 2mg D2 d 2 7.晾晒衣服的绳子两端 A、B 分别固定在两根竖直杆上，A 点高于 B 点，原来无风状态下衣
C． D．
2 D2 d 2 D 服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置
保持静止(如图)，不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是( )
3.如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为 m的小球．当小车有水平 A．有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力不相等
向右的加速度且逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用 F1至 F4变化表示）可能是下图
B．无风时，挂钩左右两侧绳子 OA 较陡
中的（OO＇沿杆方向）( )
C．相比无风时，有风的情况下∠AOB 大
F4 O＇ F O＇ F F F OF＇
F4 O＇F 3 1 2 3
F F3 2 F 4 F D．在有风的情况下，A点沿杆稍下移到 C点，绳子的拉力变小4
F 2 F1 31 F2 8.松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为 d，江水中各点水流速度大小与各点到较近
F1 江岸边的距离成正比，v 水＝kx，k＝4v0/d，x 是各点到近岸的距离。小船船头垂直江岸由南
O O O O 向北渡江，小船划水速度大小不变为 v0，则下列说法中正确的是 ( )
A B C D A.小船渡江的轨迹为曲线
B.小船到达离江岸 d/2 处，船渡江的速度为 5 v0
4.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A 为汽车，两者相距 335m， C.小船渡江时的轨迹为直线
某时刻 B 发出超声波，同时 A由静止开始做匀加速直线运动，当 B 接收到反射回来的超声波 D.小船到达离南江岸 3d/4 处，船渡江的速度为 10 v0
信号时，AB 相距 355m，已知声速 340m/s，则汽车的加速 9.如图所示，处于竖直平面内的正六边形 ABCDEF，可绕过 C 点且与平面垂直的水平轴自由
度大小为（ ） 转动，该金属框架的边长为 L，中心记为 O，用两根不可伸长、长度均为 L 的轻质细线将质
2 2 量为 m 的金属小球悬挂于 A、E两个顶点并处于静止状态。现顺时针缓慢转动框架，转过 90°
A.20m/s B. 10m/s
2 角，重力加速度为 g，在整个转动过程中，下列说法中正确的是( )
C.5m/s D. 无法计算
1
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
A．细线 OA 中拉力的最大值为 mg 12.(8 分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之
2 3 间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在
B．细线 OE 中拉力的最大值为 mg
3 水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与
C．细线 OA 中拉力逐渐增大 电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线
D．细线 OE 中拉力逐渐减小 与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz。
10.如图所示，物体 A叠放在物体 B上，B 置于光滑水平面上。A，B 质量分别为 mA=6kg，mB=2kg， 开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运
2
A，B 之间的动摩擦因数μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s ,开始时 F=10N，
此后力 F 在逐渐增加的过程中，下列说法正确的是（ ） 动，在纸带上打出一系列小点。
A． F=10N 时，两物体间没有相对运动，A、B 间摩擦力大小为 2.5N
B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过 12N 后，发生相对滑动 A F
C．两物体开始没有相对运动，当拉力超过 48N 后，发生相对滑动 B
D．F 大于 12N 小于 48N 时，A、B 间摩擦力大小随 F 增大而增大
二、实验题(11 题 6 分，12 题 8 分，共 14 分) (1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻
11.(6 分)一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图 两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的
加速度a= (保留三位有效数字)。
所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳。 (2)回答下列两个问题：
(1)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________。 a.为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母）
A、木板的长度L B、木板的质量m1 C、滑块的质量m2 D、托盘和砝码
A．两个分力 F1、F2间的夹角尽量小些 的总质量m3 E、滑块运动的时间t
B．两个分力 F1、F2的大小要适当大些
b.滑块与木板间的动摩擦因数 ＝ （用被测物理量的字母表示，重力
C．拉橡皮筋的细绳要稍短一些
加速度为 g），与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）。
D．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 三、解答题(13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 40 分)
(2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有
13.(12 分)如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v 4m/s，与倾角为37 的斜面
( )
的底端 P 平滑连接，将一质量 m 2kg的小物块从 A 点静止释放。已知 A、P 的距离 L 8m，
A．两细绳的方向 B．橡皮筋的原长
C．两弹簧测力计的示数 D．结点 O 的位置 物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为 1 0.25、 2 0.20，取重力加速度
(3)若保持结点 O 的位置及 OB 绳方向不变，而只将 OC 顺时针缓慢转动一小角度，其他操作
g 10m/s2 ， sin37 0.6， cos37 0.8。求物块
均正确，则( )
A．弹簧测力计甲的示数不变 （1）第 1次滑过 P 点时的速度大小 v1；
B．弹簧测力计甲的示数一直减小
（2）第 1次在传送带上往返运动的时间 t；
C．弹簧测力计乙的示数可能增大
D．弹簧测力计乙的示数一定先减小后增大
2
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}
14.(12 分) 为了探测某星球，科学家们需要把探测器着陆在该星球表面。探测器着陆过程 15.(16 分)如图所示，倾角为 37°的斜面固定在水平面上，斜面底端固定弹性挡板，任何物
体撞上挡板都以原速率反弹。斜面的顶端放置一长木板，上面叠放着一滑块(可视为质点)。
可以简化为如下过程：先从距星球表面 50m处由静止自由下落一段距离，然后打开减速装
长木板质量为 M＝1 kg，滑块质量为 m＝1 kg。长木板与斜面间无摩擦，滑块与长木板间的
置，以大小为 2m/s2的加速度匀减速下降，到达星球表面时的速度为 4m/s，已知该星球表面
动摩擦因数μ＝0.5，木板足够长且下端距挡板的距离为 L＝3 m。现将它们由静止释放，重
的重力加速度 g=4m/s2，且该星球不存在空气阻力。请根据以上数据计算落地过程中。求： 力加速度大小为 g＝10 m/s2。sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1)探测器自由下落的距离； (1)滑块由静止释放时所受摩擦力的大小；
(2)探测器在空中运动的总时间。 (2)长木板第二次碰撞挡板时速度的大小；
(3)到长木板第二次碰撞挡板时长木板与滑块已发生的相对位移。
3
{#{QQABTYSAgggAAhBAARgCAQ2wCgOQkAAACKgGxAAIMAABCBNABAA=}#}