2021新高考五省百校联盟高三上学期12月份联考物理试题含答案

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试卷类型：A新高考联合质量测评12月联考试题高三物理2020.12注意事项：本试卷分选择题与非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.如图所示，小球在足够长的光滑斜面上做匀减速直线运动，在向上运动的过程中依次经过A、B、C三点，且经过两段的时间间隔分别为，，且，，重力加速度。下列说法正确的是（    ）A．C点到最高点的距离为 B．小球的加速度大小为C．C点为小球向上运动的最高点 D．斜面与水平面的夹角为2.用绝缘轻质细线悬挂一质量为m、电荷量为q的带正电的小球。在空间施加一向右下方与水平方向夹角为的匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖直方向成θ角，，则所加匀强电场的电场强度的值为（    ）A． B． C． D．3.如图所示，A、B、C为三段圆柱体，质量均为m，均可视为质点，通过铰链与两根长为L的轻杆相连，A、B、C位于竖直面内且成正三角形，其中A、C置于光滑水平面上，A、C带电，电荷量均为q，A、C间的库仑力忽略不计，B不带电。起初在水平向右的匀强电场中三个物体均保持静止，现水平电场突然消失，B由静止下落，物体A、C在杆的作用下向两侧滑动，三物体的运动始终在同一竖直平面内。已知重力加速度为g，则物体B由静止至落地的过程中，下列说法正确的是（    ）A．物体A、C带异种电荷，且A带负电，C带正电B．水平电场的电场强度C．圆柱A对地面的压力一直大于D．圆柱B落地的速度大小近似为4.如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端由静止轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，木块的位移用x表示，动能用表示，重力势能用表示，则图中能客观地反映小木块的各运动关系的是（    ）   A． B． C． D．5.2020年11月24日，“嫦娥五号”成功发射开启了我国首次外天体采样返回之旅，嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，在环月飞行后，着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离，轨道器携带返回器留轨运行，着陆器承载上升器择机在月球正面最大的月海风暴洋北部吕姆克山区域软着陆，开展月面自动采样等工作，采样目标是采集约2公斤月壤并送回地球。如图所示，关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地一月转移轨道向月球靠近，并于A处进入环月圆轨道。已知在环月圆轨道运行过程中轨道半径为r，运行周期为T，万有弓|力常量为G，月球的半径为R，下列说法正确的是（    ）A．发射嫦娥五号时，发射速度要大于第二宇宙速度B．关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地一月转移轨道向月球靠近过程中，宇宙飞船的机械能增加C．月球的质量D．着陆器承载上升器在月球正面软着陆的落地瞬间上升器处于失重状态6.过山车是游乐场中一种很受喜爱的游乐项目。过山车的原理，可简化为如图所示模型：让质量为m的小球在光滑竖直轨道上运动，小球从某一位置静止下滑，经过圆轨道最高点和最低点时对轨道的压力分别为，，则小球在圆轨道最低点和最高点对轨道的压力之差大小为（    ）A． B． C． D．7.如图所示，光滑水平面上有一质量的斜面体，斜面倾角，斜面上放有一质量的橡皮材质小物体。用力F水平向左拉斜面体，欲使小物体与斜面之间不发生相对滑动，已知橡皮材质小物体与斜面之间的动摩擦因数大于1，，且最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，已知，，重力加速度g取，则F的最大值为（    ）A． B． C． D．8.如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，滑块的机械能E和离地高度h之间的关系，在滑块上升部分图像满足图乙所示，滑块的图像后一部分为直线，前一部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取，由图像可知（    ）A．滑块的质量为 B．轻弹簧原长为C．弹簧最大弹性势能为 D．滑块上升后，距地面的最大高度为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9.汉朝时期飞将军李广的故事广为流传，古诗“林暗草惊风，将军夜引弓。平明寻白羽，没在石棱中”就是描述李广射虎的故事。假设箭的质量约为，以的速度射在石头上，作用时间为。下列说法正确的是（    ）A．箭与石之间乎均作用力大小为B．箭与石之间平均作用力大小为C．箭的动能变化量为D．箭的动能变化量为10.如图所示，为等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，此时C点处的电场强度为E。再将一电荷量为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点并固定，此过程中，电场力对正电荷做功为W，再将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到B点。下列说法正确的是（    ）A．移入之前，C点的电势为B．从无穷远处移到B点的过程中，所受电场力做的功为C．移到B点后，C处的正电荷受力大小为D．移到B点后，的电势能为11.如图，在光滑水平面上放着质量分别为和m的两个物块，弹簧与A、B拴接，现用外力缓慢向左推B使弹簧压缩，此时弹簧弹性势能为E。然后撤去外力，则（    ）A．从撤去外力到A离开墙面的过程中，墙面对A的冲量大小为B．当A离开墙面时，B的动量大小为C．A离开墙面后，A的最大速度为D．A离开墙面后，弹簧最大弹性势能为12.如图甲所示，一质量为的物体静止在水平地面上，物体在随位移均匀减小的水平拉力F作用下开始运动，拉力F随位移x变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数，取，则下列说法正确的是（    ）A．拉力撤去时物体的速度为B．物体在运动中的加速度先变小后不变C．物体运动的最大速度为D．物体在水平地面上运动的最大位移为三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能依次通过A处正下方固定于B处的光电门，和可上下移动的光电门C。测得间的距离为H（），光电计时器记录下小球通过光电门B的时间为，通过光电门C的时间为t，当地的重力加速度为g，则：（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径________；（2）小球经过光电门C时的速度表达式为________；（3）保持位置不变，多次将C光电门下移，改变间的高度H，重复上述实验，多次实验近似不变，作出随H的变化图像如图丙所示，当丙图的斜率满足________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。14.（8分）实验兴趣小组计划测量某干电池的电动势和内阻。（1）如图所示是他们计划采用的电路图。（2）a.已知定值电阻，实验测得电阻箱阻值R、电流表示数I，计算得到；b.根据得到的数据，在方格纸上作出关系图像，如图乙，由图像可计算出该干电池的电动势为________V（保留三位有效数字），内阻为________Ω。（3）为了得到更准确测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为的电压表并联在电流表的两端，调节电阻箱，当电流表的示数为时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为________V（保留三位有效数字），内阻应为________Ω。15.（8分）如图所示，为某滑雪场的一条长直滑道，为水平滑道，B处与水平滑道平滑连接，滑道的倾角，长度。为了测试滑道的摩擦系数，一质量的雪橇（可视为质点）从A点由静止开始匀加速下滑到B点，雪橇最后停止位置距B点。雪橇与、间的动摩擦因数相同。取，，，，求：（1）雪橇与滑道间的动摩擦因数；（2）雪橇从A处开始运动到停止，共经历的时间（结果保留两位小数）。16.（8分）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定在杆上，杆长，半圆与水平方向相切于B点，半径，距其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度，E端固定一轻弹簧，弹簧原长为，，斜面段粗糙而DE段光滑。现将一质量为的小物块（可看作质点）从圆轨道某处静止释放，离开最低点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。斜面倾角，重力加速度，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。已知，，求：（1）物块运动到B点时对轨道的压力大小；（2）小物块在粗糙斜面段上能滑行的总路程s。17.（14分）如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压，发射出的电子被加速后，从金属板B上的小孔S水平射出，装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长，相距，两极板间加一电压的偏转电场，且D极板电势高于C极板。为平行板的水平中线。为电子接收屏，平行板的右端与的水平距离也为。在平行板右端与之间分布竖直向下的匀强电场。已知电子的电荷量，电子的质量，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。（1）求电子经过小孔S的速度大小；（2）求电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；（3）若电子打在接收屏上的O点，求匀强电场的电场强度的大小。18.（16分）如图所示，水平面上有A、B两个小物块（均可视为质点），质量分别为m、，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与A、B连接）。距离物块A为处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个斜面体，斜面体斜面、底面均光滑，斜面体高度为（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D（D处设置有口袋，物体经过D后即进入口袋），B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为。已知两物块与A右侧水平面间的动摩擦因数，B左侧水平面光滑，重力加速度为g。（计算结果用m、g、L表示）（1）求释放前压缩的弹簧具有的弹性势能；（2）求斜面体的质量；（3）求物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功；（4）计算说明物块B最后停止位置。新高考联合质量测评12月联考试题高三物理参考答案及评分标准2020.12一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.A  【解析】根据段和段位移差，，得，可知倾角为；根据B为中间时刻，可知，可知C点到最高点的距离为。A正确。2.B  【解析】小球保持静止时受到重力、电场力F和细线的拉力T，作出受力分析图如图所示，根据作图法可知，，因此电场场强的值为：，B正确。3.D  【解析】AB.根据平衡条件可知，A带正电，C带负电，对B受力分析可知，杆上的支持力，对C分析可得杆上作用力的水平分力等于电场力，即，可知AB错误；C.在B落地前的一段时间，A、C做减速运动，轻杆对球有向上作用力，故球A对地面的压力可能小于，故C错误；D.对整个系统分析，忽略电荷间的作用力有：，解得，故D正确。4.C  【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得加速度：；当小木块的速度与传送带速度相等时，由于知木块与传送带不能一起匀速下滑，要继续加速运动，，根据功能关系和位移关系，结合选项可知C正确。5.C  【解析】A.嫦娥五号发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；B.关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地一月转移轨道向月球靠近过程中，宇宙飞船的机械能不变，故B错误；C.对宇宙飞船，根据万有引力提供向心力得，根据空间站的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为C可计算出月球的质量M，故C正确；D.着陆器承载上升器在月球正面软着陆的落地瞬间上升器处于超重状态，故D错误。6.A  【解析】小球在圆轨道上运动，由沿着半径方向的合力提供向心力，最低点：，最局点：，由牛顿第三定律可知：，根据机械能守恒可知：，联立解得：压力差为，故A正确。7.B  【解析】当F取最大值时，小物体受到摩擦力为最大静摩擦力，故有，，，联立得；由整体法可知，解得，故B正确。8.D  【解析】A.初始位置重力势能为，可知，A错误；B.当机械能不变，弹簧恢复原长，可知原长为，B错误；C.根据系统机械能守恒可知，弹性势能最大值为，C错误；D.根据机械能守恒可得D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9.BC  【解析】AB.以箭为研究对象，设受到的平均作用力为F，初速度方向为正，由动量定理得：，代入数据解得，方向与初速度方向相反，B正确；CD.动能变化量为：，故C正确，D错误。10.ACD  【解析】A.电荷量为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点，电场力做功为W，由，得，A正确；B.固定于C点，B点在中垂线上，即等量异种电荷连线中垂线上，电势与无穷远处电势相同，，所以从无穷远处移到B点的过程中，电场力不做功，B错误；C.由电场强度的合成可知，C正确；D.移入前，C点的电势，移入后，B点与C点距离和A点与C点距离相等，则此时C点的电势，所以此时电势能为，D正确。11.AD  【解析】A.设当A离开墙面时，B的速度大小为，根据功能关系知，得，从撤去外力到A离开墙面的过程中，对A、B及弹簧组成的系统，由动量定理得：墙面对A的冲量大小，故A正确；B.当A离开墙面时，B的动量大小，故B错误；C.A离开墙后，当弹簧再次恢复原长时，A的速度最大，根据系统动量和机械能均守恒，取向右为正方向，由动量守恒有，由机械能守恒有：，解得：A的最大速度，故C错误；D.A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为。根据动量守恒和机械能守恒得，，联立解得：弹簧的弹性势能最大值，故D正确。12.ACD  【解析】外力撤去时，根据动能定理，解得，A正确；物体在运动中的加速度先减小到0，后逐渐增大，最后不变，B错误；当拉力等于摩擦力时速度最大，根据函数关系可知，在处速度最大，根据动能定理可知，此时速度；根据动能定理可知D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6分，每空2分）（1）  （2）  （3）【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，则小球的直径；（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在C处的瞬时速度；（3）小球下落过程中重力势能的减小量为，动能的增加量，若机械能守恒则。14.（8分，每空2分）（2）1.37（都算对）  0.2（0.20也得分）  （3）1.37（结果与（2）问第一个空一致）  （4）0.1（0.10也得分）【解析】（2）根据闭合电路欧姆定律，得，所以图线的斜率表示电源电动势，，截距绝对值表示（3）可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为，图线的截距表示，所以内阻精确值为。15.（8分）（1）雪橇与滑道间的动摩擦因数为；（2）雪橇从A处开始运动到停止，共经历。【解析】（1）雪橇从A到停止位置，由动能定理得： ……………………2分得 ……………………1分（2）在段的加速度为，得 ……………………1分在段的加速度为，得 ……………………1分对段运用动能定理， ……………………1分得，可知运动时间， ……………………1分 ……………………1分得。（用全程平均速度，解得也正确）16.（8分）（1）物块运动到B点时对轨道的压力大小为；（2）小物块在粗糙斜面段上能滑行的总路程为。【解析】（1）物块从B到C做平抛运动，则有 ……………………1分在C点时有： ……………………1分代入数据解得：，在B点对物块进行受力分析得： ……………………1分解得：，根据牛顿第三定律知物块对轨道的压力大小……1分（2）在C点的速度为：，物块从C点下滑到返回C点的过程，根据动能定理得： ……………………1分代入数据解得：，最终物块在段来回滑动，从C到D，根据动能定理得： ……………………2分解得： ……………………1分17.（14分）（1）电子经过小孔S的速度（小数表示也正确）；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量；（3）若电子打在接收屏上的O点，则匀强电场的电场强度大小为。【解析】（1）根据动能定理 ……………………2分得： ……………………1分（2）在偏转电场中，水平匀速运动 ……………………1分竖直匀加速运动 ……………………1分竖直方向得侧移量 ……………………1分得 ……………………1分（3）离开后，水平方向仍为匀速，； ……………………1分****在离开瞬间竖直分速度 ……………………1分在电场中，加速度 ……………………1分由运动学公式 ……………………2分得 ……………………2分18.（16分）（1）释放前压缩的弹簧具有的弹性势能为；（2）斜面体的质量为；（3）物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功；（4）物块B最后停止在距离A出发位置处。【解析】解：（1）在D点，有 ……………………1分从C到D，由动能定理，有，解得， ……………………2分弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有 ……………………1分由能量守恒得 ……………………1分代入得 ……………………1分（2）B滑上斜面体最高点时，对B和斜面体，根据动量守恒定律，有 ……………………1分由机械能守恒定律，有 ……………………1分解得 ……………………1分（3）物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律 ……………………1分由机械能守恒，有 ……………………1分解得， ……………………1分由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功 ……………………1分解得 ……………………1分（4）假设B第一次就停止在水平粗糙段上，根据 ……………………1分得最终停止在距离出发点位置处 ……………………1分