铁人中学2019级高三上学期阶段考试物理试题时间2021年12月试题说明：1、本试题满分110分，答题时间90分钟。2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。一、选择题（本题共13小题，共57分。1-8题单选，每小题4分；9-13题多选，每小题5分，全部选对的得5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）1．如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为（）A.3个 B.4个C.5个D.6个2．如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A.甲图：离点电荷等距的a、b两点B.乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点C.丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点D.丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点3．如图，质量为M，长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x.此过程中，以下不正确的是（）A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F－f)·(L＋x)B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fxC.小物块克服摩擦力所做的功为f(L＋x)D.小物块和小车增加的机械能为Fx4．如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体ABCD-A1B1C1Dl中ADD1A1是边长为lm的正方形，棱AB长2m，E、F为棱AB，CD的中点，E1、F1为棱A1B1，C1D1的中点。已知φA1=0，φA=2V，φE=4V，φB=6V，φC=8V。则下面说法正确的是（）A.F1点电势可能为6VB.电场强度大小为V/m,C.B、F1两点的电势差UBF1与A、E两点的电势差UAE相同D.把0.1C正电荷从B点移到D点，电场力做功是0.4J5．如图甲，倾角为θ的传送带始终以恒定速率2逆时针运行，t=0时速度大小为1(1＞2)的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的﹣t图象如图乙，则（）A.0～t3时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ大于tanθC.t2时刻小物块离传送带底端的距离最远D.小物块返回传送带底端时的速率小于v16．如图，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板．滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3＝0.30s，则滑块的加速度应为（）A.0.67m/s2B.0.14m/s2C.0.40m/s2D.0.22m/s27．如图所示，两恒星A、B构成双星体，在万有引力的作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动．在地球上通过望远镜观察该双星体，视线与双星轨道共面．观测发现每隔时间T两颗恒星与望远镜共线一次，已知两颗恒星A、B间距为d，万有引力常量为G，则可推算出双星的总质量为（）A.B.C.D.8．如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，外电路中电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器的电容C＝4pF。开始时开关S断开，从开关合上到电路稳定的过程中，通过电流表的电荷量是多少（）A.0B.1.2×10－11CC.7.2×10－11CD.1.92×10－11CABC9．已知三角形重心是三角形三条中线的交点。在等腰直角三角形ABC(∠ABC=90°)的重心位置固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是（）A.同一负电荷在B点受到电场力大于在A点受到的电场力B.同一负电荷在A点电势能小于在C点电势能C.正电荷自A点沿AC移到C点过程中，电势能先增大后减小D.正电荷自A点沿AB移到B点过程中，电势能先减小后增大10．某同学进行用实验测定玩具电动机的相关参数．图甲中M为玩具电动机．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．图中AB、DC为直线，BC为曲线．不考虑电表对电路的影响．则（）,A.电路中电源电动势为3.6VB.电源内阻为2ΩC.玩具电动机的线圈电阻为3ΩD.滑动变阻器R=0时，玩具电动机输出的机械功率为0.54W11．一质量为m的物体水平抛出后做平抛运动，已知重力加速度为g。则在任意两个连续相等时间Δt内，下列说法正确的是（）A.在每一个Δt时间内，速度变化量均为gΔtB.前一个Δt时间内动能增量与后一个Δt时间内动能增量之比为1:3C.每一个Δt时间内，动量变化量大小相等，但方向不同D.前一个Δt时间内动能增量比后一个Δt时间内动能增量少mg2(Δt)212．如图，用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变，现正在光滑水平面上以速度v0＝0.1m/s向右做直线运动，已知两弹性小球质量分别为m1＝1kg和m2＝2kg.一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动．经过t＝5.0s两球的间距为s＝4.5m，则下列说法正确的是( )A.刚分离时，a、b两球的速度方向相同B.刚分离时，b球的速度大小为0.4m/sC.刚分离时，a球的速度大小为0.7m/sD.两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J13．如图所示，固定的斜面底边长为L，斜面高为h，底端B点与一个半径为R的半圆形竖直轨道平滑相连(h>2R)，且不计衔接处的弧长，当以速度0将小球从A点水平抛出，小球刚好落到斜面的底端B点，重力加速度为g，下列判断正确的是（）A.当小球以的速度水平拋出时，小球会落到斜面的中点处B.若小球平抛刚好能打到最高点D，则水平抛出时的初速度为0'=C.若小球刚好能打到半圆形轨道的BC段，则其初速度大小满足0'>D.若小球刚好能通过圆心O打到半圆形轨道的BC段，则其初速度大小0'满足二、实验填空题（本题共2小题，每个空2分，共16分）14．（6分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置．其中小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m0.力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为g.实验时先平衡摩擦力．,(1)A同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻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大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)．(2)A同学以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F－a图像如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量M＝________(用所给物理量的符号表示)．(3)B同学也以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F－a图像如图丁所示，图线不过原点的原因可能是_____________________________________________．(答一条即可)15．(10分)有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品，电阻约为150Ω，某实验小组要测量其电阻率，现提供以下实验器材：A．游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程为50mA，内阻r1为150Ω）D．电流表A2（量程为100mA，内阻r2约为40Ω）E．电压表V（量程为3V，内阻r3约为3kΩ）F．滑动变阻器R1（总阻值为200Ω，额定电流2A）G．滑动变阻器R2（总阻值为100Ω，额定电流0.1A）H．直流电源E（电动势为12V，内阻不计）I．待测圆柱体导体棒样品J．开关一只，导线若干(1)该实验小组首先用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝_________cm,；用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数D＝_________mm。(2)为测量样品电阻率，该实验小组又对样品电阻进行精确测量。①设计的电路原理图如丙所示，图中虚线框中应选器材______________；滑动变阻器R应选_________（用器材前的序号表示）②闭合开关，按正确的实验步骤进行测量，图丙中虚线框中仪器的读数为a，A2的读数为b，则样品电阻阻值Rx＝________（用a、b、r1、r2、r3中的某些符号表达）。三、计算（本题共3小题，共37分）16．（10分）如图所示，一根质量为m(质量分布均匀)的柔软导线的两端分别固定于A、D两个立柱上，A、D等高且相距为d，空间中有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.当导线中通以大小为I、方向由A到D的电流时，导线上A、D两点的切线与水平方向的夹角均为θ，导线的最低点C到直线AD的距离为H，重力加速度为g.求（1）磁场对导线左半部分的安培力大小；（2）导线发生拉伸形变时，导线内部任一截面的两侧存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力，该力叫做张力．求导线上A点张力的大小．17．（12分）如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一轻定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B，用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现对小球A一个水平向右的恒力F=60N。(重力加速度g=10m/s2)，求：（1）把小球B从地面拉到P的正下方时力F做的功？（2）小球B被拉到与小球A速度大小相等时，小球B距离地面高度为多少？（3）把小球B从地面拉到P的正下方时，小球B的速度为多大？,18．（15分）如图所示，绝缘水平面上竖直安装两块绝缘弹性挡板，挡板中间有竖直分界线MN，MN左右两侧有平行于水平面大小为E1和E2、且E1=E2、方向相反的匀强电场。右侧挡板与水平面角上放置一半径为R（R=）的1/4光滑圆弧，光滑圆弧与水平面和右挡板平滑连接，MN到左挡板的距离为，MN到右挡板的距离为L+R，靠近的P、Q两绝缘物块（视为质点）的质量分别为m和3m，P带正电量q，Q不带电静止于MN处。某时刻，P以向右的速度0与Q发生碰撞，P、Q与水平面间的动摩擦因数均等于。P与左挡板碰撞后左边电场消失，右边电场不变，所有碰撞都是弹性碰撞，PQ第一次碰撞时P的电量不发生变化，第二次碰撞时P的电量全部转移到Q。已知qE2=3mg，重力加速度为g。（1）求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小1、2；（2）求PQ第2次碰撞前瞬间物块P的速度大小；（3）求Q第一次经过圆弧中点A时，对圆弧的压力大小。LL铁人中学2019级高三上学期阶段考试物理答案一、选择题12345678910111213BBDBDCBDACABDADCDBD,二、填空题14.(1)1.80 (2)2k－m0 (3)平衡摩擦力过度15.(1)1.1003.740（±0.001）(2)CF(每空2分)16. (1)以导线左半部分为研究对象，由安培力公式：F安＝BIL导线左半部分在磁场中的等效长度：L＝联立解得：F安＝BIL＝BI(2)以整段导线为研究对象，设其受到的安培力为F安′，立柱P对导线的拉力为T，由力的平衡条件：2Tsinθ＝F安′＋mg式中：F安′＝BId联立解得：T＝.17.18.解：（1）接近的PQ发生弹性碰撞，向右为正①②解得、③（2）碰撞后Q向右匀减速运动到停止，向右运动位移,，解得④P第二次与Q碰撞时的速度设为由能量守恒，有⑤可得⑥（3）Q第一次被碰撞后经历时间停下P到达左挡板的速度为经历时间P第二次与Q碰撞时Q已经停止了，设P碰撞后的速度为，Q的速度为，由动量守恒，有解得、⑦碰撞后Q向右运动，运动到A点的速度为则⑧Q在A点合力提供向心力得⑨,由牛顿第三定律，Q对轨道压力大小为
