2021届黑龙江省哈尔滨市哈师大附属中学高三(上)10月物理试题(解析版)
哈师大附中2021届高三学年上学期物理十月份月考试题
一、选择题（本题共 14小题，每小题 4分，共 56分。在每小题给出的四个选项中，第1-9 题只有一项符合题目要求，第10-14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分， 选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
1. 同一个物体G ，分别沿光滑斜面由B C 、匀速提升到A 。如图所示，若沿斜面拉动的力分别为B C F F 、，拉力做功分别为B C W W 、。则它们的大小关系正确的是（ ）
A. ,B C B C W W F F ><
B. ,B C B C W W F F =<
C. ,B C B C W W F F >=
D. ,B C B C W W F F ==
【答案】B 【解析】
【详解】物体匀速运动，动能不变；由功能原理可知拉力做的功等于物块重力势能增加量，因高度相同，则重力势能增加量相同，拉力做功相同，因匀速运动，则斜面的倾角为θ
sin F mg θ=
因C B θθ>，则有B C F F < 故选B 。
2. 如图所示，一工人利用定滑轮和轻质细绳将货物提升到高处．已知该工人拉着绳的一端从滑轮的正下方水平向右匀速运动，速度大小恒为v ，直至轻绳与竖直方向夹角为600．若滑轮的质量和摩擦阻力均不计，则该过程（ ）
A. 货物也是匀速上升
B. 绳子的拉力大于货物的重力
C. 末时刻货物的速度大小为
2
v
D. 工人做的功等于货物动能的增量
【答案】B
【解析】
【分析】
人的运动是合运动，其速度v沿绳子方向的分速度大小等于货物的速度，根据几何关系得出货物的速度，再分析其变化．然后根据牛顿第二定律求出绳的拉力T和物体的重力mg的关系．
【详解】由题意可知，将人的速度v沿绳子和垂直于绳方向分解，如图所示，沿绳的速度大小等于货物上升的速度大小，v货=vsinθ，θ随人向右运动逐渐变大，sinθ变大，若v不变，故货物运动的速度要变大，故A错误．
货物的加速度向上，由牛顿第二定律可知其合力向上，则绳的拉力T大于物体的重力mg，故B正确；末时
刻货物的速度大小为v货=vsin600=
3
2
v，选项C错误；根据能量关系可知，工人做的功等于货物动能和重
力势能的增量之和，D错误．故选B．
【点睛】本题是绳端速度的分解问题，关键知道人沿绳子方向的分速度大小等于货物上升的速度大小．将人的运动速度v沿绳子和垂直于绳分解，可判断货物的运动性质．
3. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（）
A. 两球抛出的速率之比为1∶4
B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞
C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变
D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中
【答案】B
【解析】
【详解】A . 由几何关系M 、N 的水平位移分别为
2
R
、32R ，运动时间相等，由平抛运动规律
1M x v t = 2N x v t =
可得
v 1∶v 2＝1∶3
A 错误；
B . 若只增大v 1，M 运动轨迹将向右一些，两球在空中相遇，B 正确；
C ．只要两球落在坑中同一点，水平位移之和为2R ，则
12()2v v t R +=
落点不同，竖直位移不同，t 不同，v 1＋v 2不是定值，C 错误；
D ．如果能垂直落入坑中，速度反向延长线过圆心，水平位移为2R ，应打在N 点，但由平抛知识，不可能打在N 点，故不可能垂直落入坑中，D 错误。 故选B 。
4. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，木板与滑块质量相等，均为m ，木板长为L ，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连，滑块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时，滑块静止在木板的上端，现用与斜面平行的未知力F ，将滑块缓慢拉至木板的下端，拉力做功为（ ）
A. cos mgL μθ
B. 2mgL μ
C. 2cos mgL μθ
D. 1
2
mgL μ
【答案】A 【解析】
【详解】滑块向下滑动的距离和木板向上运动的距离相等，因此滑块减少的重力势能等于木板增加的重力势能，因缓慢滑动则动能不变，由能量守恒可知外力做功等于系统能量增加，因此拉力F 做的功等于系统热能的增加量
cos mgL W fL μθ==
故选A 。
5. 地球同步卫星与地球的白转周期必须相同，若地球由于某种原因自转周期变为12小时，则此情况下的同步卫星与我们现在使用的同步卫星比较，下列说法正确的是 A. 轨道半径变大，大小变
2倍
B. 轨道半径变小，大小变为1/2倍
C. 轨道半径变大，大小变为
23
2倍
D. 轨道半径变小，大小变为2
31()2
倍
【答案】D 【解析】 【详解】根据
2
224Mm G m r r T
π= 解得
22332
4GMT r T π
=∝ 则若周期变为一半，同步卫星的轨道半径r 减小，大小变为原来的2
31()2
倍。
故选D ．
6. 如图所示，一半径为R ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则（ ）
A. ，质点恰好可以到达Q 点
B.
，质点不能到达Q 点
C. ，质点到达Q 后，继续上升一段距离
D. ，质点到达Q 后，继续上升一段距离
【答案】C 【解析】
根据动能定理可得P 点动能Kp E mgR =，经过N 点时，半径方向的合力提供向心力，可得
2
4v mg mg m R -=，所以N 点动能为32KN
mgR E =，从P 点到N 点根据动能定理可得32mgR mgR w mgR +=
-，即摩擦力做功2
mgR
w =-．质点运动过程，半径方向的合力提供向心力即2
sin N v F mg ma m R
θ-==，根据左右对称，在同一高度，由于摩擦力做功导致右半幅的速度小，轨道弹
力变小，滑动摩擦力N f F μ=变小，所以摩擦力做功变小，那么从N 到Q ，根据动能定理，Q 点动能
3'2KQ mgR E mgR w =
--，由于'2
mgR
w <，所以Q 点速度仍然没有减小到0，仍会继续向上运动一段距离，对照选项C 对．
【考点定位】功能关系
【方法技巧】动能定理分析摩擦力做功是基础，对于滑动摩擦力一定要注意压力的变化，最大的误区是根据对称性误认为左右两部分摩擦力做功相等．
7. 如图所示，两个可视为质点的相同的木块A 和B 放在水平转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴12O O 转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A. 当2kg
L
ω>
A 、
B 相对于转盘会滑动 B. 223kg kg
L L
ω<<
A 、
B 相对于转盘静止 C. 当ω223kg kg
L L
ω<<
B 所受摩擦力变大 D. 当ω在203kg
L
ω<<
范围内增大时，A 所受摩擦力大小先增大后减小 【答案】B 【解析】
【详解】A . 当A 刚好到达最大静摩擦力时，A 、B 恰好相对于转盘不发生滑动，对A 有
2kmg T mL ω-=
对B 有
22kmg T mL ω+=
联立可得
23kg
L
ω=
因此，当23kg
L
ω时，A 、B 相对于转盘会滑动，A 错误； 当B 刚达到最大静摩擦力时，绳子恰好无拉力，则有
22kmg mL ω=
解得
2kg L
ω=
综合A 223kg kg
L L
ω<<
A 、
B 相对于转盘静止，B 正确；
C ．当ωω<
B 未滑动，仍为最大静摩擦力，故摩擦力不变，
C 错误；