安徽省五校2021届高三上学期物理12月联考试卷

试卷更新日期：2021-01-27 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 下列说法中正确的有（）

A、kg、m、N都是国际单位制中的基本单位 B、伽利略通过理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因 C、物理模型在物理学研究中起到了重要作用，其中“质点”“点电荷”等都是理想化模型 D、卡文迪许将行星与太阳之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律并测出了引力常量G的数值

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2. 如图所示，空间有一等边三角形 $OAB$ ，C为 $A B$ 的中点，E为 $O A$ 的中点，F为 $A E$ 的中点，在顶点O处固定一正的点电荷，下列说法正确的是（）

A、E、A两点的电场强度大小之比为 $2 ： 1$ B、将一正的试探电荷从A点沿直线移到B点，其电势能先增大后减小 C、F点的电势比C点电势低 D、若A点电势为 $φ_{1}$ ，E点电势为 $φ_{2}$ ，则F点的电势为 $\frac{φ_{1} + φ_{2}}{2}$

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3. 北斗问天，国之夙愿．我国北斗三号系统的收官之星是地球同步卫星，和许多国家发射的地球同步卫星相比，此卫星的（）

A、质量可以不同 B、轨道半径可以不同 C、轨道平面可以不同 D、速率可以不同

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4. 如图所示，网球运动员发球时以某一速度将球水平击出，网球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则（）

A、初速度越大，球在空中飞行的时间越长 B、下落过程中球处于超重状态 C、下落过程中重力对球做功的功率不变 D、下落过程中相同时间内的球速度的变化相同

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5. 质量为 $m = 2 kg$ 的物体放置在水平桌面上，物体与水平桌面间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。现对物体施加一水平外力F，使其做直线运动， $v - t$ 图像如图，下列说法正确的是（）

A、 $0 - 6 s$ 内物体的位移的大小为 $20 m$ B、 $0 - 6 s$ 内物体的平均速度为 $5m/s$ C、 $0 - 6 s$ 内外力F做的功为 $140 J$ D、 $0 - 6 s$ 内外力F的冲量大小为 $12 N \cdot S$

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6. 如图，小物块B放在足够长的木板A上，A放在光滑的水平面上。若 $t = 0$ 时刻A、B均以大小为 $v_{0} = 2 m/s$ 的初速度水平向右运动，同时A受到大小为 $12 N$ ，方向水平向右的恒力F作用，已知A与B之间的动摩擦因数为0.2，A、B的质量分别为 $4 kg$ 、 $1 kg$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则 $0 \sim 2 s$ 内，下列说法正确的是（）

A、A，B相对静止 B、A的加速度大小为 ${2m/s}^{2}$ C、A的位移大小为 $9 m$ D、系统因摩擦产生的热量为 $18 J$

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二、多选题

7. 如图所示，竖直固定一半径为 $R = 5.0 m$ 表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高．一质量 $m = 1 kg$ 的小物块在不另外施力的情况下，能以速度 $v_{0} = \sqrt{2} m/s$ 沿轨道自A点匀速率运动到B点，圆弧AP轨道与圆弧PB轨道长度相等，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。下列说法不正确的是（）

A、在从A到B的过程中合力对小物块做功为零 B、小物块经过P点时，重力的瞬时功率为 $10 W$ C、小物块在AP段和PB段产生的热量相等 D、运动到B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为 $14 N$

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8. 如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合，一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（）

A、带电液滴可能带正电 B、增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小 C、减少两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流 D、若断开S，减小两极板距离，带电液滴静止不动

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9. 一物块从斜面顶端静止开始沿斜面下滑，其机械能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取 ${10m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、物块下滑过程中机械能不守恒 B、物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C、物块下滑时加速度的大小为 $2 {.0m/s}^{2}$ D、当物块下滑 $1.0 m$ 时机械能损失了 $6 J$

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10. 如图甲所示，一滑块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动，滑块与传送带之间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ 。质量 $m = 0.01 kg$ 的子弹水平向左射入滑块并留在其中（该过程时间极短），取水平向左的方向为正方向，子弹在整个运动过程中的 $v - t$ 图象如图乙所示，已知传送带的速度始终保持不变，滑块最后恰好能从传送带的右端水平飞出， $g {=10m/s}^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、传送带的速度大小为 $4m/s$ B、滑块的质量为 $6.6 kg$ C、滑块向右运动过程中与传送带摩擦产生的热量为 $1.34 J$ D、若滑块可视为质点且传送带与转动轮间不打滑，则转动轮的半径R为 $0.4 m$

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三、实验题

11. 某兴趣实验小组的同学利用如图所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数μ₁、μ₂；两块粗糙程度不同的木板AD、DE对接组成斜面和水平面，两木板在D点光滑连接(物块在此处运动不损失机械能)，且AD板能绕D点转动．现将物块在AD板上某点由静止释放，滑块将沿AD下滑，最终停在水平板的C点；改变倾角，让物块从不同的高度由静止释放，且每次释放点的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变)，用刻度尺量出释放点与DE平面的竖直高度差h、释放点与D点的水平距离s， D点与最终静止点C的水平距离x，利用多次测量的数据绘出x-h图像，如图所示，则

(1)、写出x-h的数学表达式(用μ₁、μ₂、h及s表示)；

(2)、若实验中s=0.5m， x-h图象的横轴截距a=0.1，纵轴截距b=0.4，则μ₁= ， μ₂= ．

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12. 某实验小组利用如图1所示实验装置验证牛顿第二定律，该小组完成了如下操作。
a．组装装置，使细线与长木板平行，测出小车和拉力传感器的总质量M；

b．在细线上挂上沙桶，接通电源使打点计时器开始工作，稳定后释放小车，记录拉力传感器的读数．改变沙桶的质量，重复步骤（b）。

(1)、实验中，下列操作正确是______。

A、用天平测出沙桶和沙的总质量 B、小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车 C、将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不带沙桶的情况下使小车拉着纸带恰好做匀速直线运动 D、为减少误差，要保证沙桶和沙的总质量远小于小车和拉力传感器的总质量

(2)、如图2所示为某次正确操作得到的纸带，其中0，1，2，3，4，5，6为计时点，已知打点计时器的频率为f，对应的小车的加速度大小为。

(3)、利用图2的纸带计时点0—3段验证“动能定理”实验，如果打下第一个计时点时小车的速度为0，此时拉力传感器的读数F，若关系式在误差允许的范围内成立，则“动能定理”得到验证。

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四、解答题

13. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常离不开手机。然而开车使用手机是一种分心驾驶的行为，极易引发交通事故。如图所示，一辆出租车在平直公路上以 $v_{1} = 30 m / s$ 的速度匀速行驶，此时车的正前方处 $x_{0} = 67 m$ 有一电动三轮车，正以 $v_{2} = 12 m / s$ 速度匀速行驶，而出租车司机此时正低头看手机， $t_{1} = 2.5 s$ 后才发现危险，司机立刻采取紧急制动措施，再经 $t_{2} = 0.5 s$ 后汽车以 $a = 10 m / s^{2}$ 的加速度大小开始做匀减速直线运动。

(1)、当出租车开始减速时出租车与三轮车间的距离是多少？

(2)、通过计算判断三轮车是否被撞。若不会相撞，求二者间的最小距离。若会相撞，求从出租车刹车开始，经过多长时间二者相撞。

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14. 如图甲所示，一个质量为 $m = 1 kg$ 的物块静止粗糙的水平面上，现给物块施加一个如图乙所示初始方向向右的水平拉力F，动摩擦因数 $μ = 0.75$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、物块运动过程F的最大功率；

(2)、 $t = 4 s$ 末距出发点的距离。

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15. 有三根长度皆为L的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别栓有质量都为m的带电小球A和B，它们的电量分别为 $- q$ 和 $+ q$ 。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在电场强度大小为 $\frac{\sqrt{3} m g}{q}$ 的匀强电场，场强方向沿水平向右，平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。不计两带电小球间相互作用的静电力，重力加速度为g。求：

(1)、A、B球达到新的平衡位置时， $O A$ 、 $A B$ 绝缘轻线的张力大小分别为多少？

(2)、最后两球的电势能之和与烧断前相比改变了多少？

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16. 如图所示，在高 $h_{1} = 30 m$ 的光滑水平平台上，质量 $m = 1 kg$ 的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能 $E_{p}$ 。（水平平台的长度大于弹簧的原长）若打开锁扣K，物块与弹簧脱离后，将以一定的水平速度 $v_{1}$ 向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道 $B C$ 的B点的切线方向进入圆弧形轨道。B点的高度 $h_{2} = 15 m$ ，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为 $L = 70 m$ 的水平粗糙轨道 $C D$ 平滑连接；小物块沿轨道 $B C D$ 运动并与右边墙壁发生碰撞，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求小物块由A到B的运动时间；

(2)、求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能 $E_{p}$ ；

(3)、若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，设小物块与轨道 $C D$ 之间的动摩擦因数为 $μ$ ，求 $μ$ 的取值范围。

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