山东新高考质量测评联盟2021届高三上学期10月联考物理试题 Word版含答案 11页

试卷类型：A 山东新高考质量测评联盟 10 月联考试题 高三物理 2020．10 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。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．关于运动的相关描述，下列说法正确的是（ ） A．曲线运动中，加速度的方向总是和速度方向相同 B．曲线运动中，加速度的方向总是和速度变化量的方向相同 C．做任意曲线运动的物体，相同时间内动量的变化量相同 D．自由下落的物体，相同时间内动能的变化量相同 2．百公里加速是衡量车辆极限加速能力的指标，直接体现了车辆的动力特性。某新款汽车百公里加速过程 的 v t 图像如图所示，则此过程中位移和加速度大小各约为（ ） A．170m ， 25m / s B．90m ， 22.5m / s C．170m ， 22.5m / s D．320m ， 25m / s 3．一颗速度较大的子弹，可以水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当 子弹入射速度较小且能击穿木块时，下列说法中正确的是（ ） A．木块获得的动能变小 B．子弹与木块作用的系统损失的机械能变大 C．木块的位移变大 D．子弹穿过木块的时间变短 4．如图所示，一只气球在风中处于静止状态。风对气球的作用力大小为 F ，方向水平向右，气球受到的浮 力竖直向上，气球受到的重力为G ，轻绳与水平方向的夹角为 ，则气球受到浮力的大小为（ ） A．G B． cos F G  C． cos G  D． tanF G  5．2020 年 7 月 23 日中午 12 时 41 分，我国在海南文昌卫星发射中心，使用长征五号遥四火箭，将我国首 颗火星探测器“天问一号”发射升空，随后，“天问一号”探测器顺利进入预定轨道，我国首次火星探 测发射任务取得圆满成功！设想为了更准确了解火星的一些信息，探测器到火星之前做一些科学实验： 当到达与火星表面相对静止的轨道时，探测器对火星表面发射一束激光，经过时间t ，收到激光传回的 信号；测得相邻两次看到日出的时间间隔为T ，测得航天器的速度为 v 。已知引力常量G ，激光的速度 为 c ，则（ ） A．火星的半径 2 2 vT ctR   B．火星的质量 2 2 v TM G C．航天器的轨道半径 vTr  D．根据题目所给条件，可以求出航天器的质量 6．质量为 m 的光滑物块放在固定在小车上的光滑斜面上，斜面与小车总质量为3m ，斜面与水平面的夹角 为 60°，小车放在光滑的水平桌面上。外力拉动小车，当小车的加速度一定时，物块相对小车静止。此 时外力 F 的大小为（ ） A． 2 3 3 mg B． 2mg C． 3mg D． 4 3mg 7．某次自行车比赛的终点设置在平直的公路上，在公路两旁等距离的插着标记用的小旗。若运动员减速时 开始计时，此时正通过第 1 面标记小旗， 5s 时恰好经过第 11 面小旗，运动员在15s 时停下，此时恰好 最后 1 面小旗在他面前。此过程中运动员的运动可视为匀减速直线运动，则可知标记小旗的数量为（ ） A．19 面 B．20 面 C．18 面 D．25 面 8．如图所示，水平光滑平面上平铺着半径为 R 的半圆形光滑轨道 ABC ，并固定， AOC 为半圆形轨道的 直径，一质量为 m 的小球放置在 A 点。某时刻，给小球施加一方向垂直 AC 、大小为 F 的水平恒力， 且轨道始终固定，在以后的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球达到C 点时的速度不为 0 B．小球运动过程中的最大速度为 2FRm m C．小球运动过程中对轨道压力的最大值为 2F D．小球运动过程中做匀速圆周运动 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 如图所示， A 、 B 两个物体之间用一根不可伸长的轻绳相连，在物体 B 上施加一斜向上的力 F ，使 A 、 B 两物体保持相对静止一起沿水平地面向右匀速运动，当力 F 与水平面的夹角为 时，力 F 最小。已知 A 、 B 两物体的质量分别为 1 4.5kgm  ， 2 1.5kgm  ，物体 A 与地面间的动摩擦因数 0.75  ，g 取 210m / s ， 不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A． 37   B． 53   C．力 F 的最小值为36N D．力 F 的最小值为 45N 10．一足够长的传送带与水平面的倾角为 ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具 有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点 0t  ，小物块之后在传送带上运动速度随时 间的变化关系如图乙所示，图中取沿传送带向上的运动方向为正方向， 1 2v v 。已知传送带的速度保 持不变，则（ ） A．小物块与传送带间的动摩擦因数 tan  B．小物块在 10 t 内运动的位移比在 1 2t t 内运动的位移大 C． 1 2t t 内传送带对物块做的功 2 2 1 2W mv D． 20 t 物块与传送带间摩擦产生的热量大于物块动能减少量 11．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E总 等于动能 kE 与重力势能 pE 之和。取地面为零重力势能面， 该物体的 E总 和 pE 随它离开地面的高度 h 的变化如图所示。上升和下落过程阻力大小不变，重力加速 度 g 取 210m / s 。由图中信息可得（ ） A．物体的质量为1kg B．上升到 2mh  时，物体的动能 k 20JE  C．下落到 2mh  时，物体的动能 k 15JE  D．下落到抛出点时，损失的机械能 Δ 20JE  12．如图所示，小球甲从 A 点水平抛出，同时将小球乙从 B 点自由释放，两小球先后经过C 点时速度方向 夹角为 60°，且该位置两小球动能相等。已知 B 、C 高度差为 h ，甲的质量为乙的质量的 2 倍，不计 空气阻力，由以上条件可知（ ） A．小球甲做平抛运动的初速度大小为 3 2 gh B．甲、乙两小球到达C 点所用时间之比为 1:4 C． A 、 B 两点高度差为 7 8 h D．两小球在C 点时重力的瞬时功率相等 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分）某实验小组利用如图装置“验证机械能守恒”。钢球系在轻绳上，OO 竖直，在小球摆到最低 点时，细线恰被固定在 N 处的锋利刀刃割断，小球水平飞出。保持释放点不变，多次实验。 （1）钢球球心与 O 点之间距离为 L ；OO 之间距离为 H ；释放点的位置与竖直方向夹角为 ；钢球质 量__________（填“需要”或“不需要”）测量； （2）多次实验后，落地点位置 D 的确定方法为__________。 （3）测得O D x  ，验证机械能守恒，需要满足的关系式： 2x  __________。 14．（8 分）如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统。实验中保持钩码 质量不变，通过在小车中增减重物来改变小车质量。钩码的质量为 m ，小车的质量为 M ，重力加速度 为 g 。 （1）下列说法正确的是_________（填字母序号）。 A．每次在小车上增减重物时，应重新平衡摩擦力 B．实验时若使用打点计时器，应先释放小车后接通电源 C．本实验 M 应远小于 m D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作 a 与 1 M 关系图像 （2）实验时，平衡摩擦后某同学改变了实验设计，他认为可以使用多个钩码且保持钩码和小车的总质 量不变，将悬挂的钩码依次移入小车，也可以完成实验。将钩码移入小车后，剩余悬挂钩码质量 为 1m ，测量得到的 1a m 图像如图乙所示，设图中直线部分的斜率为 k ，则钩码和小车的总质量 为__________。 （3）实验中换用打点计时器得到的纸带如下图所示，相邻计数点间的时间间隔是 0.1s，图中长度单位 是 cm，由此可以算出 N 点的速度是_________ m / s ，小车运动的加速度是_________ 2m / s 。（结 果均保留两位有效数字） 15．（7 分）如图所示，一个质量 6kgm  的物体放在水平地面上。某时刻起对物体施加一个 50NF  的拉 力，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角 23  ，物体与水平地面间 的动摩擦因数 0.5  ，sin 23 0.4  ， cos23 0.9  ，取重力加速度 210m / sg  。 （1）求物体运动的加速度大小； （2）求物体在 4.0s 时的瞬时速率； （3）若在 6.0s 末时撤去拉力 F ，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。 16．（9 分）如图所示，半径为 R 的光滑圆弧轨道竖直放置，CB 是竖直直径，OA与水平方向的夹角为 ， 30   。小球 a 的质量为 m ，从轨道上方某一高度处以水平初速度 0v 抛出；自 A 点与轨道相切进入 竖直圆弧轨道，经过C 点水平抛出落在与C 点水平距离为 2 2R 的地面上。重力加速度为 g ，小球可 视为质点。求： （1）小球在C 点受到的轨道弹力 F 的大小 ； （2）小球 a 抛出时的速度 0v 的大小。 17．（14 分）如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为 53°的固定斜面的底端，另一端连接质量 6.5kgAm  的小物块 A ，小物块 A 静止在斜面上的O 点。距O 点 0 2.5mx  的 P 处有一质量 1kgBm  的小物块 B ， 由静止开始下滑，与小物块 A 发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块 B 第一次上滑至最高点时， 小物块 A 恰好回到 O 点。小物块 A 、B 都可视为质点，已知 A 表面光滑，B 与斜面间的动摩擦因数为 0.5，重力加速度 210m / sg  ，sin53 0.8  ， cos53 0.6  。求： （1）碰后小物块 A 、 B 的速度大小； （2）从碰后到小物块 A 第一次回到O 点的过程中，弹簧对小物块 A 的冲量大小。 18．（16 分）如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角 37   ，传送带顺时针匀速运动的速度大小 0 0.8m / sv  ，物块 A 的质量 1 1kgm  ，与传送带间的动摩擦因数 1 0.5  ；物块 B 的质量 2 7kgm  ， 与传送带间的动摩擦因数 2 0.8  。将两物块由静止开始同时在传送带上释放，经过 4s 两物块发生碰 撞并粘在一起，碰撞时间极短， A 、 B 相对传送带滑动时会留下浅痕。已知重力加速度 210m / sg  ， sin37 0.6  ， cos37 0.8  ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）两物块刚释放后各自加速度的大小； （2）两物块释放前它们之间的距离； （3）传送带上痕迹的长度。 山东新高考质量测评联盟 10 月联考试题 高三物理参考答案及评分标准 2020.10 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．B 2．C 3．C 4．D 5．A 6．D 7．A 8．B 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． AC 10．ABD 11．ACD 12．AC 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（1）不需要 （2）在落地点做小圆，圆心位置为 D （或者测量每次落地点距离取平均值，也得分）（3） 4 ( )(1 cos )L H L   14．（1）D （2）8 （3）0.58 0.56 15．解：（1）对物体进行受力分析，如图所示： 以向右为正方向，根据牛顿第二定律以及平衡条件可得： 水平方向： cosF f ma   竖直方向：  sinF F mg  支 根据摩擦力公式：  f N F   支 联立代入数据可得： 225 m / s6a  （2）根据速度与时间的关系可得： 25 504m / s m / s6 3v at    （3）撤去力 F 后，根据牛顿第二定律得 1mg ma  则： 2 1 5m / sa g    25m / sv at   ，根据位移与速度关系可得： 2 1 0 62.5m2 vx a   16．解：（1）小球从C 点抛出做平抛运动有： 21 22 gt R ， 解得 4Rt g  小球做平抛运动的水平位移： 2 2Cx v t R  。 解得 2Cv gR 在圆周运动最高点 C ，有： 2 Cmvmg F R   解得 F mg （2）根据机械能守恒： 2 21 1 3 2 2 2A cmv mv mg R  小球在 A 点的速度： 5Av gR 水平抛出时的速度大小为： 0 1 52 2 Avv gR  17．解：（1）设碰撞前 B 的速度为 0v ， B 下滑过程受力分析得： 1 sin cosa g g    2 1 5m / sa  2 0 1 02v a x 解得： 0 5m / sv  A 、 B 发生弹性正碰，有： 0B A A B Bm v m v m v  2 2 2 0 1 1 1 2 2 2B A A B Bm v m v m v  解得： 4 m / s3Av  ， 11m / s3Bv   （2）碰后，对 B 受力分析得： 2 sin cosa g g    2 2 11m / sa  解得， B 上升到最高点的时间为 2 1 s3 Bvt a   对 A 由动量定理： sin53 2A A AI m gt m v  解得： 104 N s3I   18．解：（1） A 沿传送带向下运动时，有 1 1 1 1 1sin cosm g m g m a    得 2 1 2m / sa  B 沿传送带向上加速运动时有 2 2 2 2 2cos sinm g m g m a    得 2 2 0.4m / sa  （2）由 0 2 0v a t ，得 0 2st   2 2 1 2 0 0 0 1 1 2 2L a t a t v t t    得 18.4mL  （3）两物块相撞前， A 的速度大小 1 1v a t 碰撞过程中由动量守恒定律：  1 1 2 0 1 2m v m v m m v   得 0.3m / sv  ，方向沿传送带向下。 碰撞后，对两物块受力分析有    2 2 1 1 1 2 1 2 3cos cos sinm g m g m m g m m a         2 3 0.1m / sa  ，方向沿传送带向上， 由 0 3 1v v a t   ，得 1 11st  即碰撞后经过11s 两物块相对传送带静止。 设碰撞前物块 A 相对传送带的位移为 1x ， 2 1 1 0 1 2x a t v t  碰撞后，两物块向下运动过程中相对传送带的位移 2x ， 2 2 2 3 2 0 2 1 2x vt a t v t   两物块向上运动过程中相对传送带的位移 3x ， 3 0 3 0 3 1 2x v t v t  其中 2 3st  ， 3 8t  分析可得，痕迹长度 25.25mL  。