1、黑龙江省大庆铁人、鸡西一中、鹤岗一中三校2021届高三物理上学期联考试题时间：150分钟 分值：110分一、选择题（13*4分=52分）（1-9题单选，10-13题多选）1.如图所示，将一光滑轻杆固定在地面上，杆与地面间的夹角，一光滑轻环（不计重力）套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮通过轻绳悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上，现用水平向右的力缓慢拉绳，当轻环静止不动时，绳与天花板之间的夹角为（ ）A.B.C.D.2.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是
2、( )3.如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，轮上两点均粘有一小物体，当B点转至最低位置时，四点在同一竖直线上，已知，P是地面上的一点.两点处的小物体同时脱落，最终落到水平地面上同一点.（不计空气的阻力）则之间的距离是( )A.B.C.D.4.广州塔，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t0时由静止开始上升，at图象如图所示则下列相关说法正确的是( )At4.5s时，电梯处于失重状态 B555s时间内，绳索拉力最小C t59.5s时，电梯处于超重状态 D Dt60s时，电梯速度恰好为零5.一小球从水平地面上方无初
3、速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是( )A.小球在上升过程中，动量的改变量的大小小于空气阻力的冲量大小B.小球与地面碰撞过程中，地面对小球的弹力的冲量为零C.小球与地面碰撞过程中，地面对小球的弹力做功为零D.从释放到反弹至速度为零的过程中，小球克服空气阻力做的功大于重力做的功6.天文观测中观测到有三颗星位于边长为的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动.已知引力常量为G，不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法正确的是( )A.三颗星的质量可能不相等B.某颗星的质量为C.
4、它们的线速度大小均为D.它们两两之间的万有引力大小为7.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为,现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是( )A.质量为2m的木块受到四个力的作用B.当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断D.轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为8.某真空区域的竖直平面内存在电场,其中一条竖直电场线如图甲中竖直实线所示(方向未知).一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从O点
5、以一定的初速度水平向右抛出,其轨迹如图甲中虚线所示.以O为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,A点是轨迹上的一点,其x轴方向坐标值是,小球的机械能E与竖直方向的位移x的关系如图乙所示,不计空气阻力.则下列说法正确的是( )A.电场强度大小可能恒定,方向沿x轴负方向B. 从O到A的过程中小球的电势能越来越小C. 到达A位置时,小球的动能为D.到达A位置时,小球的动能为9.用长为1.4m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与铅垂线成，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，静止释放，则（）( )A. 该匀强电场的场强为B. 平衡
6、时细线的拉力为0.17NC. 经过0.5s，小球的速度大小为6.25m/sD. 小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s10.某煤渣传送装置的简化示意图如图所示,水平放置的传送带足够长,由电动机驱动,以的速度逆时针运行.打开进料阀门,位于N端上方贴近传送带的送料口每秒钟将80 kg的煤渣落到传送带上(此时煤渣速度可忽略).煤渣与传送带之间的动摩擦因数为0.5.假设整个传送装置已经稳定运行了很长时间.则在运送煤渣的过程中,以下说法中正确的是(重力加速度g取)( )A.相比传送带空载时,电动机对传送带应增加的平均牵引力为320 NB.相比传送带空载时,电动机应增加的功率为1280 WC.每块
7、煤渣在传送带上留下的痕迹长度为1.6 mD.30秒内因煤渣与传动带间的摩擦而产生的热量为38400 J11.如图甲所示是电容器充、放电电路。配合电流传感器，可以捕捉瞬间的电流变化，并通过计算机画出电流随时间变化的图像。实验中选用直流8 V电压，电容器选用电解电容器。图甲 图乙先使单刀双掷开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可瞬间完成。然后把单刀双掷开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流传入计算机，图像上显示出放电电流随时间变化的It曲线，如图乙所示。以下说法正确的是()A电解电容器用氧化膜做电介质，由于氧化膜很薄，所以电容较小B随着放电过程的进行，该电容器两极板间电压逐渐减
8、小C由传感器所记录的该放电电流图像可以估算出该过程中电容器的放电电荷量D通过本实验可以估算出该电容器的电容值12.如图所示,为一固定的水平绝缘杆,在其上下对称位置固定放置一对等量同种正点电荷,其连线与交于O点,杆上的点关于O点对称,的间距为L.一可视为质点的小球套在杆上,小球与杆间的动摩擦因数随位置变化,该变化规律足以保证小球从E点以一初速度沿杆向右做匀减速直线运动并经过F点,小球带负电、质量为m,其在O点处与杆间的动摩擦因数为.则在由E点到F点的过程中( )A.小球在O点的电势能最小B.小球在两点与杆间的动摩擦因数一定相同C.从E点到O点,小球与杆间的动摩擦因数逐渐减小D.小球克服摩擦力做的
9、功为13.如图，四根相互平行的固定长直导线的横截面构成一锐角为的菱形，导线中均通有电流I，菱形中心为O。中电流方向与中的相同，与中的相反，下列说法正确的是（ ）A.所受安培力的方向与所受安培力的方向相反B.所受安培力的方向与所在平面垂直C.菱形中心O处的磁感应强度为零D.和单位长度所受安培力大小相等二、实验题（6+9=15分）14（6分）利用图甲所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞一潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时棉球的静止位置与管口B的距离为x，落地点C与管口B的水平距离
10、为l，然后多次改变x，测出对应的l，画出l2x关系图线如图乙所示，并由此得出相应的斜率k。(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出时速度v0 。(2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g、大气压强p0均为已知，利用图乙中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p 。(3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦力，则(2)中得到的p与实际压强相比_ (填：偏大、偏小)。15.（9分）完成以下小题：(1)下图中千分尺的读数为 mm，20分度的游标卡尺读数为 cm。(2)在实验室中，往往需要测量电流表或电压表的内阻。测量电路图
11、如下。为电源，其电动势为，为总阻值较大的滑动变阻器。为电阻箱。为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：闭合，断开，调节，使电流表读数等于其量程； 保持不变，闭合，调节，使电流表读数等于2I0/3； 读出的值，则RA = 。若电源的内阻忽略不计，则该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值 (填“偏大”或“偏小”)。（3）请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路 。三、计算题（10+14+19=43分）16.（10分）一辆汽车质量是2103kg，由静止开始以额定功率沿平直公路向某一方向运动，经10s前进100m时达到最大速度设汽车所受阻力恒定为车重
12、的0.2倍，g取10m/s2， 求：（1）汽车行驶的最大速度；（2）汽车的额定功率；（3）当汽车的速度为10m/s时汽车的加速度17.（14分）如图所示, 为光滑的轨道,其中是水平的, 是竖直平面内的半圆,与相切于点,且半径,质量的滑块静止在水平轨道上,另一质量的滑块前端装有一轻质弹簧(、均可视为质点)以速度向左运动并与滑块发生弹性正碰,若相碰后滑块滑上半圆轨道并能过最高点,取重力加速度,则(1) 滑块至少要以多大速度向前运动;(2)如果滑块恰好能过点,滑块与滑块相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少?18. （19分）如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m
13、，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U 0=1.010 2V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.010 -7kg，电荷量q=1.010 -2C，速度大小均为v 0=1.010 4m/s，带电粒子的重力不计，则： (a) (b)（1）求粒子在电场中的运动时间； （2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离； （3）若撤去挡板，求荧光屏上出现的光带长度。 物理参考答案一、选择题（13*4分=52
14、分）（1-9题单选，10-13题多选）1.c2.答案：D3.答案：A解析：设之间的距离为h，则A点处的小物体下落的高度为，A随圆轮运动的线速度为，设A点处的小物体下落的时间为，水平位移为s，则在竖直方向上有，在水平方向上有；B点处的小物体下落的高度为，B随圆轮运动的线速度为，设B点处的小物体下落的时间为，水平位移也为s，则在竖直方向上有，在水平方向上有.联立上式解得，选项A正确，B、C、D错误.4.答案：D5.答案：C解析：小球上升的过程中受到重力和空气的阻力，根据动量定理可知，小球上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力与重力的冲量的矢量和，故A错误；小球与地面碰撞后，速度方向与碰撞前的
15、相反，速度的变化不等于0，由动量定理可知，地面对小球的弹力的冲量不为零，故B错误；小球与地面碰撞过程中，地面对小球的弹力对球没有位移，则地面对小球的弹力做功为零，故C正确；从释放到反弹至速度为零的过程中，只有重力和空气阻力做功，小球的动能的变化为零，所以小球克服空气阻力做的功等于重力做的功，故D错误。6.答案：D解析：三星系统在外接于等边三角形的圆形轨道上做匀速圆周运动，可知它们相互间万有引力相等，可得三颗星的质量相等，故A错误.由几何关系可知，则，又，联立解得，故B、C错误，D正确.7.答案：C解析：质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用
16、，故A错误,当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，质量为m和2m的木块的加速度,对整体进行受力分析，拉力，可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确.以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有，故D错误.8.答案：C9.答案：C解析：小球在平衡位置时，由受力分析可知：qE=mgtan37，解得，细线的拉力：，选项AB错误； 小球向左被拉到细线水平且拉直的位置，释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动，其方向与竖直方向成370角，加速度大小为，则经过0.5s，小球的速度大小为v=at=6.25m/s，选项C正确；小球从水平位置到最低点的过程中，若无能量损失，则由
17、动能定理：，带入数据解得v=7m/s；因小球从水平位置先沿直线运动，然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点，在绳子被拉直的瞬间有能量的损失，可知到达最低点时的速度小于7m/s，选项D错误；故选C.10.答案：ABC解析：对煤渣,由动量定理可知,解得,由牛顿第三定律可知,煤渣对传送带的作用力大小也为320 N,则电动机对传送带应增加的牵引力为320 N,选项A正确;相比传送带空载时,电动机应增加的功率为,选项B正确;煤渣刚落到传送带上时的加速度为,则达到与传送带共速的过程中有,解得,则此过程中每块煤渣在传送带上留下的痕迹长度为,选项C正确;30秒内因煤渣与传动带间的摩擦而产生的热量为,选项D错误
18、.11答案：BCD12.D正确解析：小球从E点到O点的过程中,电场力对小球做正功,小球的电势能减小,从O点到F点的过程中,电场力对小球做负功,电势能增大,故小球在O点的电势能最小,选项A正确;小球做匀减速运动,故加速度是恒定的,在E点时,设两正点电荷对小球的库仑力的合力为,方向水平向右,则;在F点时,两正点电荷对小球的库仑力的合力为，方向水平向左,则,可见小球在两点所受的摩擦力不相同,故其与杆间的动摩擦因数不相同,选项B错误;从E点到O点,电场强度可能先增大后减小,则电场力可能先增大后减小,根据可知,可能先增大后减小,选项C错误;小球在O点时与杆间的动摩擦因数为,而此时的库仑力为零,则;从E到
19、F合外力做的功为,而此过程中库仑力做功为零,故小球克服摩擦力做的功为,选项D正确.13.答案：AD解析：根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，对和所受安培力进行分析得，二者受到的安培力方向相反;分析所受安培力的方向，与所在平面既不垂直也不平行，B错误;根据安培定则，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，C错误;根据题意分析得和单位长度所受的安培力大小相等，D正确。二、实验题（6+9=15分）14解析：(1)lv0t，hgt2，得v0l 。(2)(pp0)Sxmv02故l2xkx因而有：pp0。(3)因没有考虑摩擦阻力的作用，求出的压强偏小。答案：(1)l (2)p0(3)偏小15.答案：(
20、1)（4分）0.6160.619；10.675 (2)（3分） R2/2 偏小 （3）（2分）略三、计算题（10+14+19=43分）16.答案：（1）（5分）从静止开始到达到最大速度的过程中运用动能定理得： 当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大值，所以可得：P额=Fvm=0.2mgvm 联列以上两式代入数据解得汽车行驶的最大速度为：vm=20m/s（2）（2分）汽车的额定功率为：P额=0.2mgvm=8104W（3）（3分）由牛顿第二定律：解得当汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为a=2 m/s217.（14分）答案：1. 2. 解析：1.（9分）设滑块过点时速度为,与碰撞后, 与的速度分
21、别为、,碰撞前的速度为,过圆轨道最高点的临界条件是重力提供向心力,由牛顿第二定律得,由机械能守恒定律得: ,与发生弹性碰撞,碰撞过程动量守恒、机械能守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得: ,由机械能守恒定律得: ,联立方程并代入数据解得.2.（5分）由于与碰撞后,当两者速度相同时有最大弹性势能,设共同速度为,、碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以向左为正方向由动量守恒定律得: ,由机械能守恒定律得: ,联立并代入数据解得.18.（19分） 答案： （1） （2） （3） 解析： (1)（4分）进入电场的粒子在水平方向不受力，做匀速直线运动 粒子在电场中运动时间 。 （2）（7分）粒子在电场运
22、动时间一共是 ，根据两极板电压变换图b，竖直方向其中 粒子匀加速运动， 粒子匀减速直线运动，由于电压大小一样，所以加速度大小相等 离开电场时竖直方向速度 竖直方向位移 离开电场后到金属板的过程，水平方向匀速直线运动 竖直方向匀速直线运动 所以打到荧光屏的位置到O点的距离 （3）（8分）任意时刻进入的粒子水平方向都是匀速直线运动，运动时间 不变，该时间刚好等于电场变化的周期。 竖直方向，根据运动时间等于一个周期可判断电压为 时运动时间为 ，则电压为 时运动时间为 ，所以竖直方向的速度 根据速度合成离开电场时的速度 速度与竖直方向夹角 ，则有 挡板去后，所有粒子离开电场的速度都相同，如上所得。示意图如下 时刻进入的粒子，正向偏转位移最大，且运动过程没有速度反向 ， 若粒子进入的位置合适，粒子可以从极板的上边沿离开电场。 时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候，若粒子位置合适，粒子此时刚好到达下极板，随后开始加速，时间为 ，此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场。 次粒子正向偏移为 根据离开粒子速度大小方向相同，判断打在荧光屏上面的光带长度为
