1、第 1页（共 6 页）第 2页（共 6 页）2021 届会昌中学宁师中学第 3 次联考高二物理试卷命题人：（宁师中学）蔡根生审题人：（会昌中学）赵忠哲本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，时间 100 分钟第卷(选择题共 48 分)一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 18题只有一项符合题目要求，第 912 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.关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是()A.点电荷所带电荷量一定是元电荷B.点电荷、元电荷、检验电荷是同一种
2、物理模型C.点电荷是客观存在的D.点电荷所带电荷量可能很大2.如图所示，MON 是固定的光滑绝缘直角杆，MO 沿水平方向，NO 沿竖直方向，A、B 为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球用一指向竖直杆的力 F 作用在 A 球，使两球均处于静止状态，现将 A 球沿水平方向向右缓慢拉动一小段距离后，A、B 两小球可以重新平衡则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列判断正确的是()A.A、B 两小球间的库仑力变大，A 球对 MO 杆的压力变大B.A、B 两小球间的库仑力变小，A 球对 MO 杆的压力变小C.A、B 两小球间的库仑力变小，A 球对 MO 杆的压力不变D.A、B 两小球间的库仑力变大，
3、A 球对 MO 杆的压力不变。3.如图，A、B、C 是以 AB 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，BOC=60，两个等量异种点电荷分别置于 A、B 两点，此时 O 点电场强度的大小为 E；若将 A 处的点电荷移至 C 点，则 O 点的场场强大小为（）A.EB.C.ED.E4.如图甲所示，A、B 是某电场中一条电场线上的两点一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从 A 点沿电场线运动到 B 点在此过程中，该点电荷的速度随时间 t 变化的规律如图乙所示则下列说法中正确的是（）A.A 点的电势比 B 点的电势低B.A 点的电势比 B 点的电势高C.A、B 两点的电场强度相等D.A 点的电场强
4、度比 B 点的大5.某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A.a 点场强大于 d 点场强B.b 和 c 处在同一等势面上C.若将一试探电荷由 a 点移动到 d 点，电荷的电势能将减小D.若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a 点运动到 d 点，可判断该电荷一定带负电6.用一轻绳将一光滑小球 P 系于墙壁上的 O 点，在墙壁和球 P 之间夹有一矩形物块 QP、Q 均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（）A.P 物体受 4 个力B.Q 受到 3 个力C.若绳子变长，绳子的拉力将变大D.若绳子变长，绳子的拉力将变小7.如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向，图中画出了 3
5、 个小球 a、b、c 做平抛运动的运动轨迹，不计空气阻力，则（）A.b、c 的飞行时间相同B.a 的飞行时间比 b 的长C.a 的初速度比 b 的小D.c 的初速度比 b 的大第 3页（共 6 页）第 4页（共 6 页）8.如图所示，一质量为 m 的小球，用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平力 F 作用下慢慢地从平衡位置 P 点移到 Q 点，此时悬线与竖直方向夹角为，则拉力 F 做的功()A.mgLcosB.mgL(1cos)C.FLsinD.FLcos9.一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)。t0 时抛出，位移随时间变化的 s-t图象如图所示，则A该物体上升的时间为 5
6、sB该行星表面的重力加速度为 8 m/s2C该物体被抛出时的初速度为 20 m/sD该物体落到行星表面时的速度为 16 m/s10.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面 A，斜面质量为 M、底边长为 L，如图所示。将一质量为 m 可视为质点的滑块 B 从斜面的顶端由静止释放，滑块 B 经过时间 t 刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为 FN，则下列说法中正确的是（）A.滑块下滑过程中支持力对 B 的冲量大小为 FNtB.滑块下滑过程中支持力对 B 的冲量大小为 FNtcosC.滑块 B 下滑的过程中 A、B 组成的系统动量守恒D.此过程中斜面向左滑动的距离为11.如图所示,
7、绝缘水平桌面上固定 A、B 两个带等量异种电荷的小球,A、B 连线的中点处垂直桌面固定一粗糙绝缘直杆,杆上穿有一个带有小孔的正电小球 C,将 C 从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零.C 沿杆下滑时带电荷量保持不变,三个带电小球 A、B、C均可视为点电荷那么 C 在下落过程中,以下判断正确的是()A.电势能不变B.电场力做正功C.所受摩擦力变大D.下落一半高度时速度一定最大12.光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷，它们连线的中垂线上有 A、B、C 三点，如图甲所示。一质量为 m 带电量为 q 的带电小物块由 A 点静止释放，并以此时为计时起点，并沿光滑水平面经过 B、C 两点，其
8、运动过程的 v-t 图象如图乙所示，其中图线在 B 点位置时斜率最大，则根据图线可以确定()A.物块带负电B.C 点的场强C.B，C 两点电势的高低D.中垂线上 B 点电场强度的大小第卷(非选择题共 52 分)二实验题（每空 2 分,共 12 分）13.（6 分）如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，已知小圆柱的直径为 d，如图，重力加速度为 g则第 5页（共 6 页）第 6页（共 6 页）（1）小圆柱运动到最低点的速度 v=；（2）测出悬点到圆柱重心的距离l，
9、若等式 gl=成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。（3）该装置还可以用来验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式，方法是若在悬点 O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力 F，则实验时还需要测量的物理量是（用文字和字母表示）。14.（6 分）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，其中斜槽轨道末端切线水平，O 点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验主要步骤如下：让 a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始运动，落在位于水平地面上的记录纸上。重复这一操作 10 次，找出 a 球的平均落地点位置 P。把同样大小的 b 球静止放置在斜槽轨道末端，让 a 球仍从原固定点由静止释放，和 b 球相
10、碰后，两球均落在记录纸上。重复这一操作 10 次，找出 a、b 球的平均落地点位置 M、N。（1）本实验必须测量的物理量有_；A小球 a、b 的质量 ma、mbB斜槽轨道末端到水平地面的高度 HC小球 a、b 离开斜槽轨道末端后平抛运动的时间 tD记录纸上 O 点到 P、M、N 各点的距离 OP、OM、ONEa 球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差 h（2）根据实验要求，ma_mb(填“大于”“小于”或“等于”)；（3）若两球碰撞前后动量守恒，其表达式可表示为_ 用（1）中测量的物理量表示。三计算题（本题共 4 小题，共计 40 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最
11、后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。）15.（8 分）如图所示，质量为 2g 的带负电小球 A 用绝缘细绳悬挂，将带电荷量为 4106C的带电小球 B 靠近 A，当两个带电小球在同一高度相距 30cm 时，则绳与竖直方向成 45角，g=10m/s2，k=9.0109 Nm2/c2求：(1)A 球带电荷量是多少？(2)若改变小球 B 的位置，仍可使 A 球静止在原来的位置，且 A、B 间的库仑力最小，最小库仑力为多少？16.（10 分）北京时间 2017 年 4 月 21 日 19 点 41 分，中国首个货运飞船“天舟一号”在海南文昌发射场发射升空，并成功完成与“天
12、宫二号”的对接任务天文爱好者小张同学由此研究了火箭的原理：火箭有单级和多级之分多级火箭是把火箭一级一级地接在一起，第一级燃料用完之后把箭体抛弃，减轻负担，然后第二级开始工作他做了以下的探究，请你帮他完成解答：如图是模拟多级火箭的过程，光滑水平面上 D、F、G 三个物体质量均为 m，D、F和 F、G 之间均有微量炸药 P、Q，爆炸时释放的能量均为E，通过控制使 Q 先爆炸，P 后爆炸，求所有爆炸都发生后物体 D 的速度 vD17.（10 分）F1 是英文 Formula One 的缩写，即一级方程式赛车，是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲，从时速 0 加速到 1
13、08 km/h 仅需 2.4s，此时加速度为 10m/s2，时速为 216km/h 时的加速度为 3m/s2，从时速为 0 加速到 216 km/h 再急停到 0 只需 12.15s。假定 F1 赛车加速时的加速度随时间的变化关系为：a=a0-2t，急停时的加速度大小恒为 9.6 m/s2。上海 F1 赛道全长约 5.5km，弯道最小半径：R=8.80m，最大半径：R=120.55m，设计最高时速 327 公里，比赛要求选手跑完 56 圈决出胜负。完成以下几个问题（计算结果保留三位有效数字）。（1）若某车手平均速率为 220km/h，则跑完全程用多长时间？（2）若车手某次以 90km/h 的速
14、率通过半径为 8.80m 的弯道，求赛车的向心加速度。（3）由题目条件求出该 F1 赛车的最大加速度 a0 多大？18.(12 分）如图所示，位于竖直平面内的 1/4 圆弧光滑轨道，半径为 R，轨道的最低点 B 的切线沿水平方向，轨道上端 A 距水平地面高度为 H。质量为 m 的小球（可视为质点）从轨道最上端 A 点由静止释放，经轨道最下端 B 点水平飞出，最后落在水平地面上的 C 点处，若空气阻力可忽略不计，重力加速度为 g。求：（1）小球运动到 B 点时，轨道对它的支持力多大；（2）小球落地点 C 与 B 点的水平距离 x 为多少；（3）比值 R/H 为多少时，小球落地点 C 与 B 点水
15、平距离 x 最远；该水平距离最大值是多少？xHABRCO第 1页（共 4 页）第 2页（共 4 页）2021 届会昌中学宁师中学第 3 次联考高二物理试卷参考答案一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 18题只有一项符合题目要求，第 912 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。）123456789101112DCBACDABBCADACCD二实验题（每空 2 分,共 12 分）13、（1）td;（2 分）（2）222 td（2 分）（3）小圆柱的质量 m（2 分）14、（6 分）(1).AD
16、(2).大于(3).三计算题（本题共 4 小题，共计 40 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位。）15.（8 分）解：对球 A 受力分析，如图根据共点力平衡条件，结合几何关系得到(1 分)(1 分)解得：(1 分)即 A 球受的库仑力为 0.02N根据库仑定律，有(1 分)故(1 分)即 A 球的带电量是5108C（2）当库仑力垂直细绳时，A、B 间库仑力最小；(1 分)则为：(2 分)16.（10 分）【解】Q 爆炸过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得：0=2mvDF-mvG由能量守恒得：P 爆炸
17、过程，同理可得：2mvDF=mvD+mvF联立解得：评分标准：以上各式各 2 分，合计 10 分17.（10 分）当2.4ts时，加速度最小：010 2.4 2a当0t 时加速度最大，解得2 014.8/am s评分标准：第（1）、（2）小题各 3 分，第（3）小题各 4 分，合计 10 分18.(12 分）解：（1）小球从 A 点运动到 B 点的过程中，机械能守恒，设在 B 点的速度为 vB，根据机械能守恒定律有mgR=21 mvB2（2 分）设小球在 B 点时所受轨道的支持力为 FN，对小球在 B 点根据牛顿第二定律有第 3页（共 4 页）第 4页（共 4 页）FN-mg=m RvB2（2 分）联立可解得 FN=3mg（1 分）（2）小球离开 B 点后做平抛运动。沿竖直方向有H-R221 gt （1 分）沿水平方向有x=vBt（1 分）联立解得x=2)(RHR（1 分）（3）由 x=2)(RHR22RHR可导出x=22)2(HRH当21HR时，x 有最大值。（3 分）x 的最大值 xm=H（或 xm=2R）（1 分）
