湖北省六校2021届高三11月联考 物理(含答案) 试卷

恩施高中  郧阳中学  沙市中学 

十堰一中  随州二中  襄阳三中

物理试卷

考试时间：90分钟       试卷满分：100分

考生注意：

1、本试卷满分100分，考试时间90分钟；

2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上；

3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）

1．如图所示，工地上的建筑工人用砖夹搬运四块相同的砖，假设每块砖的质量均为m，砖与砖夹的动摩擦因数均为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当砖处于平衡状态时，则右边砖夹对砖施加的水平力最小为

A． B． 

C． D．

2．为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m＝60 kg的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2.10m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10 m/s2。则

A．运动员起跳后到上升到最高点一直处于超重状态

B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度小

C．起跳过程中运动员对地面的压力为1560N

D．从开始起跳到双脚落地需要0.65s

3．截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上，截面一边与水平面夹角为，如图所示．方钢内表面光滑，轻质细杆两端分别固定质量为和的两个小球A和B，已知小球、轻杆与横截面共面，当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止，则A、B两小球

4．交通运输部发出通知部署ETC推广安装。如图是小车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的v-t图，已知小车加速、减速时加速度大小均为a，小车通过两种通道时从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离一样，则与走人工通道相比，走ETC通道节省的时间为

A．   B．  C．  D．

5．如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为。腾空时重心离沙坑的最大高度为。为简化情景。把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则

A．运动员在空中运动的时间为 s

B．运动员在空中最高点时的速度大小为

C．运动员落入沙坑时的速度大小为 

D．运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为1.6

6．如图所示，两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，P套在固定的竖

右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上。P由静止释放，下降到最低点时变为60°。整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中

A．P、Q组成的系统机械能守恒

B．P、Q的速度满足

C．弹簧弹性势能最大值为

D．P达到最大动能时，P对杆的弹力等于0

7．如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则

A．x1处场强大小为   

B．x2处场强大小为

C．x1处电势大小为   

8．如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为和的甲、乙两个点电荷，时，乙电荷向甲运动，水平向左的速度大小为，甲的速度为零．之后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动整个运动过程中没有接触，它们运动的图象分别如图中甲、乙两曲线所示．则由图线可知

A．两电荷的电性可能相反   B．时间内，两电荷的静电力都是先减小后增大

C．甲乙两球的质量比为   D．t2时刻甲电荷的速度为3m/s

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9．如图甲所示为某一品牌的小型甩干机，内部白色的小筐是甩衣桶，其简化模型如图乙所示。当甩衣桶在电动机的带动下转动时，衣服贴在甩衣桶壁上，若湿衣服的质量为，衣服和桶壁间的动摩擦因数为，甩衣桶内壁半径为，甩干机外壁的半径为，当电动机的角速度达到时，衣服上的一水滴从桶壁上的小孔被甩出，下降高度为h时撞到外壁上，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 ，下列说法正确的是

A．电动机转动的角速度至少为200rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来

B．电动机转动的角速度至少为100rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来

C．h等于1.5mm

D．h等于3mm

10．荷兰“Mars One”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，2013年该机构通过电视真人秀的方式招募首批4名志愿者，并于2024年前往火星，登陆火星需经历如图所示的变轨过程。已知引力常量为G，则下列说法正确的是

A．飞船在轨道上运行时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ

B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点向后喷气

D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的周期可以推知火星的密度

11、如图甲所示，A、B是一条竖直电场线上的两点，在A点由静止释放一带正电的小球，小球将沿此电场线从A点向B点运动，其图象如图乙所示，已知小球质量为m，电荷量为q，A、B间高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是

A．沿电场线由A到B，电势逐渐升高

B．小球从A运动到B的过程中，电势能逐渐增大

C．A、B两点的电势差

D．该电场为匀强电场，其电场强度大小为

12．如图所示，边长为L的正方形粗糙斜面ABCD的倾角为，处于方向水平向左的匀强电场中。一质量为m、电荷量为的物体自B点由静止释放，恰好能沿斜面对角线BD做直线运动，到达D点时的速率为v。已知重力加速度为g，则根据上述条件可知

A．物体与斜面间的动摩擦因数为

C．从B运动到D，物体的机械能一定变化

D．电场力做功大于

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13．（8分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带小滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为小滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

（1）实验时，不需要进行的操作是           。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图象是一条直线，用量角器测得图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_____。

A．　　  B．　　

C．　　  D．

（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做 实验时存在的问题是____。

14．（6分）某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中为小车，为打点计时器，为弹簧测力计，为小桶（内有砂子），一端带有定滑轮的足够长的木板，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，同学安装好器材，正确平衡摩擦力，实验中打点计时器在纸带上打下一系列点．

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，将点迹清晰的某点记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧测力计的读数为，小车的质量为，然后建立坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为                  

            （填写表达式）．

（2）若测出小车质量为1kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为                ．

15．（8分）飞球调速器是英国工程师瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，这是人造的第一个自动控制系统。如图所示是飞球调速器模型，它由两个质量的球通过4根长的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接，上面套筒固定，下面套筒质量为M=10kg，可沿轴上下滑动，不计一切摩擦，重力加速度为，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时，轻杆与竖直轴之间的夹角为60°，求：

（1）杆对套筒的弹力大小；

（2）飞球角速度的大小。

16．（10分）如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，中间夹有少量炸药，静止于b处，A的质量是B的3倍。某时刻炸药爆炸，两物块突然分离，分别向左、右沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为，重力加速度g，求：

（1）爆炸后物块B在b点的速度大小；

   （2）物块A滑行的距离s。

17．（12分）如图甲所示，竖直放置轻弹簧下端与放在水平地面上的物块A相连，上端与物块B相连。物块C在B的正上方某处自由下落，与B碰后黏合在一起后继续下降。在物块C正上方放置一个速度传感器，以测定C下落的速度；在物块A的正下方放置一个压力传感器，以测量物块A对地面的压力，得到如图乙所示的和图，图中纵坐标上的、为已知量。已知时刻图像切线水平，已知弹簧的劲度系数为k，弹簧弹力的大小满足胡克定律。A、B、C三个物块的质量均相等且都可视为质点，

重力加速度为g。

（1）每个物块的质量m；

（2）求时刻B、C粘合体的速度。

甲                 乙

18．（16分）如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的小物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接.传送带始终以的速度逆时针转动．装置的右边是一段光滑的水平台面连接的光滑曲面，质量的小物块B从其上距水平台面m处由静止释放．已知物块B与传送带之间的摩擦因数，传送带的长度．设物块A、B之间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态.取．

（1）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；

（2）物块B与物块A第一次碰撞后到再次碰撞前与传送带的摩擦生热；

（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第6次碰撞后运动的速度大小。

恩施高中  郧阳中学  沙市中学 

十堰一中  随州二中  襄阳三中

物理试卷答案

一、单项选择题

1、B   2、C    3、B   4、C     5、C     6、C    7、D    8、D

二、多项选择题

9、BC  10、AD  11、AB  12、BD

三、非选择题

13、AD     2.00  C 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

14、 2.5

15、（1）100N；（2）

16、（1）物块B在b点的速度大小为；

（2）物块A滑行的距离为。

17、（1）设，由图象可知，在C未与B碰撞前，A对地面的压力为，由共点力的平衡则有：

得每个物块的质量： ；            

（2）由图象可知：在时刻，B、C的速度达到最大为，此时B、C所受合力为零，故时刻弹簧的压缩量  

在t1时刻，B处于静止状态，弹簧压缩量

由图可知C与B碰前的速度为，设物块B、C碰撞后黏合在一起的速度为v，由动量守恒定律得：

则到的时间内，对B、C由动能定理得：

解得：

18、（1）设滑到曲面底部速度为，根据机械能守恒定律：

解得：

由于，在传送带上开始做匀减速运动，设一直减速滑过传送带的速度为，由动能定理可得：

解得：

由于仍大于，说明假设成立，即与碰前速度为4m/s

（2）设第一次碰后的速度为，的速度为，取向左为正方向，根据动量守恒定律和机械等守恒定律得：

解得：

上式表明碰后以的速度向右反弹.滑上传送带后做在摩擦力的作用下减速，设向左减速的最大位移为，由动能定理得：

解得：

因，B刚好滑到传送带右端再原速率返回左端，在传送带上的运动时间B在传送带上运动的过程中，与传送带的摩擦生热

（3）的速度减为零后，将在传送带的带动下向左匀加速，加速度与向右匀减速时相同，且由于小于传送带的速度，故向左返回到平台上时速度大小仍为，由于第二次碰撞仍为对心弹性碰撞，故由（2）中的关系可知碰后仍然反弹，且碰后速度大小仍为碰前的，即：

同理可推：每次碰后都将被传送带带回与发生下一次碰撞，则与碰撞次后反弹，速度大小为，B第6次碰撞后的速度大小为0.0625m/s