1、安徽省定远县定远中学2021届高三物理上学期12月周测检测试题一、单选题（本大题共10小题，共48分）1. 如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是A. B. C. D. 2. 如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动3. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。重力不计、电荷量
2、一定的带电粒子以速度v正对着圆心O射入磁场，若粒子射入、射出磁场的点间的距离为R，则粒子在磁场中的运动时间为 A. B. C. D. 4. 如图所示，倾角为的斜面体C放于粗糙水平面上，物块A通过斜面顶端的定滑轮用细线与B连接，细线与斜面平行斜面与A之间的动摩擦因数为，且，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是 A. 最小可以为0B. 地面对斜面体C的摩擦力方向水平向左C. 增大，物块A所受摩擦力大小可能不变D. 剪断A、B间的连线后，地面对斜面体C的支持力等于A、C的重力之和5. 如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次
3、射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为和，若不考虑网球在空中受到的阻力，则A. 两次发射的初速度之比为3：1B. 碰到墙面前空中运动时间之比为1：3C. 下降高度之比为1：3D. 碰到墙面时动能之比为3：16. 如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是A. 电流表读数变小，电压表读数变大B. 小灯泡L变亮C. 电源的输出功率一定变大D. 电容器C所带的电荷量增加7. 真空中，在x轴上和处分别固定两个电性相同的点电荷和。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图像如图所示方向为场强正方向，其中处。将一个正试探电荷在处由静止
4、释放重力不计，取无穷远处电势为零。则A. 、均为负电荷B. 、带电量之比为C. 在处电势为0D. 该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小8. 如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，则A. a落地前，轻杆对b先做正功后做负功B. a落地时速度大小为C. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大于mgD. a下落过程中，其加速度先小于g，后大于g9. 如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷M、N关于细杆对称固定。两电荷连线
5、中点为O，带正电的小球套在细杆上，从距中点O高为处的P点静止释放，经过时间运动到O点。此过程中小球速度的大小v、加速度的大小a、动能、电势能无穷远处电势为随时间t或下降距离h的变化图象可能正确的有A. B. C. D. 10. 如图所示，质量为的小球在距离车底一定高度处以初速度向左平抛，落在以的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为，小球落到车底后与小车相对静止g取，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A. 小球和小车组成的系统在作用过程中动量守恒B. 小球和小车组成的系统在作用过程中机械能不守恒C. 相对静止时小车速度大小为D. 相对静止时小车速度大小为二、
6、实验题（本大题共2小题，共14分）11. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是_A.天平 秒表 刻度尺如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。g取，则小球平抛的初速度_，小球抛出点的位置坐标_cm，_c
7、m。一同学在实验中采用了如图丙所示的方法，主要步骤如下：在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C该同学对上述实验过程进行了深入的研究，并得出如下的结论，其中正确的是 单选。A.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为，小球打在C点时的动量与打在B点
8、时动量的差值为，则应有：1B.小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为，则应有：2C.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为，则应有：1D.小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为，则应有：312. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，某探究小组使用了如图甲所示的实验装置。 图甲 图乙该小组成员先用刻度尺测出悬挂小球的细线长度为L，再用游标卡尺测出小球A、B的直径均为d。若某次测量如图乙所示，则测得小球直径_mm。用天平测出小球A、B的质量分
9、别为和。先将悬挂小球A的细线拉离竖直方向且与竖直方向的夹角为，再将小球A由静止释放，小球A与放置在光滑支撑杆上的小球B发生对心碰撞。碰后小球A继续向右摆动，悬挂小球A的细线与竖直方向的最大夹角为；小球B做平抛运动，落地时水平位移和竖直位移分别为x和y。为了防止小球A反弹，两球质量应满足_填“”、“”或“”若重力加速度为g，能说明碰撞中总动量不变的物理关系式为：_。四、计算题（本大题共4小题，共46分）13. 现有一根长的不可伸长的轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量的小球可视为质点，将小球提至O点正上方的A点，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示，不计空气阻力，g取。为保证小球能在竖直面内做完整
10、的圆周运动，在A点至少应给小球施加多大的水平速度在小球以速度水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少在小球以速度水平抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小若无张力，求绳再次伸直时所经历的时间。14. 平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第现象存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，求：粒子到达O点时速度的大小和方向；电场强度和磁感应强度的大小之比。15. 如图所示，传送带与水平方向成
11、角，顺时针匀速转动的速度大小为，传送带长，光滑水平面上有一块木板，其上表面粗糙，且与传送带底端B以及右侧固定半圆形轨道槽的最低点C等高，槽的半径。质量为的物块可视为质点由某高度水平抛出，初速度，自A端无碰撞地滑上传送带，在底端B滑上紧靠传送带上表面的静止木板，木板质量为，不考虑物块冲上木板时碰撞带来的机械能损失，物块滑至木板右端时，木板恰好撞上半圆槽，木板瞬间停止运动，物块进入槽内且恰好能经过最高点D。已知物块与传送带间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为。取重力加速度，求：物块刚冲上传送带时速度和加速度的大小。物块从抛出至运动到B点经历的时间。木板的长度L。16. 如图所示为一皮带传送
12、装置，其中AB段水平，长度，BC段倾斜，长度足够长，倾角为，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接图中未画出圆弧传送带以的恒定速率顺时针运转现将一质量的工件可看做质点无初速度地放在A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数工件从A点开始至第一次到达B点所用的时间t；工件从第一次到达B点至第二次到达B点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量答案解析1.A【解析】设斜面倾角为，小物块的质量为m，物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为，小物块由静止开始在斜面上运动的过程中，当水平位移为x时，由动能定理得：整理得小物块的动能与水平位移x关系为：在水平面上运动的过程中，由动能定理得：所以小物块的动能与水
13、平位移x关系的图象两端均为直线，故A正确，BCD错误。故选：A。2.D【解析】B板右端向下移动一小段距离，两板间的平均距离增大，根据可知液滴所在处电场强度减小，油滴竖直方向将向下运动；由于两金属板表面仍均为等势面，电场线应该与等势面垂直，即电场线垂直于B板，则电场力方向斜向右上方。如图所示，故水平方向油滴向右运动；所以油滴向右下方运动，故D正确、ABC 错误。故选：D。3.A【解析】本题考查带电粒子在磁场中的运动问题，根据题意可画出粒子运动轨迹示意图，如图所示：由几何关系可知，粒子从运动的时间又，解得时间所以A正确，B、C、D错误。4.C【解析】对A，由于，即A的最大静摩擦力，故最小不可以为0
14、，A错误；B.对A、B、C整体受力分析知，斜面体在水平方向上没有运动的趋势，故地面对斜面体C的摩擦力为零，B错误；C.若，斜面体C对A的静摩擦力沿斜面向上，增大时，C对A的静摩擦力可能沿斜面向上减小，也可能先沿斜面向上减小再沿斜面向下增大，物块A所受摩擦力大小可能不变，C正确；D.剪断A、B间的连线后，A将沿斜面加速下滑，A、C整体处于失重状态，地面对斜面体C的支持力小于A、C的重力之和，D错误5.C【解析】A、对任意一个网球，设网球碰到墙面时与水平方向夹角为，初速度为则网球碰到墙面时竖直分速度为竖直方向有水平方向有联立得，x相等，可得所以两次发射的初速度之比为：1，故A错误。B、由得碰到墙面
15、前空中运动时间之比为：故B错误。C、下降的高度为，可得下降高度之比为1：3，故C正确。D、碰到墙面时速度为，动能为可得碰到墙面时动能之比为：1，故D错误。故选：C。6.B【解析】A、当滑动变阻器滑片P向右移动，其接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电流I增大，电流表读数变大，根据，电压表测量路端电压U，读数减小，故A错误；B、灯泡的功率，不变，则灯泡变亮，故B正确；C、当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，由于不知道外电阻和电源的内阻大小关系，故不能确定电源输出功率的变化，故C错误；D、根据，变阻器两端电压减小，电容器与变阻器并联，电容器上电压也减小，则其电荷量减少，故D错误。故选B。7.B
16、【解析】A、若、为负电荷则处场强方向沿x轴负方向，所以、为正电荷，故A错误；B、因在处场强为0，则，则得，故B正确；C、由向无穷远运动，正试探电荷沿着电场方向运动，电场力做正功，到无穷远处电势降低到0，则处电势大于0，故C错误；D、由图可知，之间电场为正，则沿x轴的正方向，所以从0到6之间电势逐渐降低；而之间的电场为负，则沿x轴的负方向，所以从6到8之间电势升高，因此该电荷的电势能先减小后增大，故D错误；故选：B。8.ABD【解析】A.当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A正确；B.a运动到最低点时，b的速度为零
17、，根据系统机械能守恒定律得：，解得：，故B正确；C.a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故C错误；D.b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度；而b加速过程中，b对a是向上的支持力，此时a的加速度小于重力加速度；故D正确。故选ABD。9.BCD【解析】根据等量同种电荷电场线分布可知，沿中垂线从连线中点到无穷远电场先增大后减小，根据题意可知，场强始终竖直向上。A.
18、初始释放后，向下运动，重力大于电场力，加速度，因为不确定释放位置与最大场强处的关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大；也可能场强先增大后减小，加速度先减小后增大，不可能一直减小，故A错误；B.如果重力始终大于电场力，则加速度始终向下，物体一直加速，因为不确定释放位置与最大场强处的关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大，故B正确；C.开始重力大于电场力，向下加速，动能增大，如果场强先增大后减小，且最大电场力大于重力，则向下运动到后，继续向下运动，合力向上，开始减速，动能减小，直到再次，之后场强减小，重力又大于电场力，合力向下，向下加速，动能增大，故C正确；D.因为电场力始终向上，而小球一
19、直向下运动，电场力始终做负功，电势能一直增大，如果场强一直减小，则电场力在单位位移上做功越来越小，故D正确。故选：BCD。10.BD【解析】A.小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；B.在碰撞过程中有热量产生，所以小球和小车组成的系统在作用过程中机械能不守恒，故B正确；小球和小车组成的系统水平方向动量，则有：，相对静止时小车速度大小为，故 C错误，D正确。故选BD。11.， ， 【解析】该实验需要测量平抛运动水平位移以及竖直位移大小，因此需要刻度尺。故选C；由匀变速直线运动规律的推论：，联立解得：，；b点为Oc的中间时刻，竖直方向为自由落体运动，故，故从抛出点到b
20、点的运动时间为：，故抛出点到O点的时间间隔为，故：，位于原点左侧，则，位于O点上方，则。由于平抛运动中，物体的水平速度不变，而仅有竖直速度变化，且由匀变速直线运动规律可知，做匀变速直线运动的物体在相等时间内的速度变化相同，故由此可得由于两次变化过程动量的变化差值相等，故A正确，B错误；由匀变速直线运动规律可知，由于AB、BC间的时间间隔相等，但两阶段的竖直高度之比不得而知，故不能由重力做功解得动能的变化之比，故CD错误。故选A。故答案为：，。12.；。【解析】游标卡尺的主尺读数为14mm，游标读数为，则最终读数为。入射球质量应大于被碰球质量，因此实验中，两球质量应满足下摆过程机械能守恒，由机械
21、能守恒定律得：，解得：，碰撞后B做平抛运动，水平方向：，竖直方向：gt，解得：，碰撞后A上摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，即：。故答案为：；。13.【解析】要使小球在竖直面内做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力提供小球做圆周运动所需要的向心力，则有得。因为，故绳中有张力，由牛顿第二定律得代入数据解得，绳中的张力。因为，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，当绳子再次伸直时，小球运动到如图所示的位置根据平抛运动规律可知，水平方向有竖直方向有又解得。14.解：在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动
22、时间为t，有沿x轴正方向：，竖直方向根据匀变速直线运动位移时间关系可得： 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为根据速度时间关系可得：设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为，有联立式得：即粒子到达O点时速度方向与x轴正方向的夹角为角斜向上。设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有；设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，由牛顿第二定律可得：由于解得： 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有 由于P点到O点的距离为2L，则由几何关系可知解得：联立式得。15.解：物块抛出后做平抛运动，在A点，由速度关系：解得物块刚冲上传送带时速度的
23、大小为由于，故物块冲上传送带时，物块所受的滑动摩擦力沿斜面向下，由牛顿第二定律：解得此时物块的加速度大小；物块滑上传送带至速度与传送带相同所需的时间此过程物块的位移大小由于，故此后物块继续做匀加速直线运动，由牛顿第二定律：解得物块的加速度大小设物块此后运动至B所用的时间为，则解得设物块做平抛运动的时间为，由速度关系：解得故物块从抛出至运动到B点经历的时间；物块恰好经过最高点D时，由牛顿第二定律：解得物块经过D点时的速度大小物块由C运动到D过程，由动能定理：解得物块到达木板最右端时的速度大小物块滑上木板时的速度大小设物块到达木板最右端时木板的速度大小为v，则物块在长木板上滑动过程，由动量守恒定律：联立知，木板的长度。16.解：工件刚放在水平传送带上的加速度为，由牛顿第二定律得：解得：设经时间工件与传送带的速度相同，则有：工件前进的位移为：此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时：所以工件第一次到达B点所用的时间为：工件上升过程中受到摩擦力大小为：由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：，方向沿斜面向下由运动学公式可得：工件上升的时间为：下降过程加速度不变由运动学公式可得：工件与传送带的相对路程为：摩擦生热为：
