安徽省2021届高三上学期11月段考物理试卷

物理试题

第Ⅰ卷选择题（共40分）

一、选择题：本题共10小题，每小题4分.在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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.质点是一种理想化模型。关于质点，下列说法中正确的是（） A.只有做匀速运动的物体才能看成质点 B.只有做直线运动的物体才能看成质点 C.做曲线运动的物体一定不能看成质点

D一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的

2.如图所示，小球A套在固定的水平杆上可以左右滑动，细线一端系在小球A上，另一端系在小球B上，细线绕过光滑的滑轮，用力向左推滑轮，使滑轮缓慢水平向左移动，且小球A始终处于静止状态，则在此过程中（）

A.细线对小球A的作用力增大 B.细线对滑轮的作用力不变 C水平杆对小球A的摩擦力增大 D.小球A对水平杆的正压力不变

3.2020年9月15日我国首次在海上成功的将9颗“吉林一号”高分03卫星发射升空，标志着我国星座建设进入高速组网阶段。设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，卫星A做匀速圆周运动的速度大小为v，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则（）

v2A.卫星A的加速度大小为a

RB.卫星B的速度大小为v2v 3C.卫星B的周期为T6R v2v2RD.地球的质量为M

G4.如图所示，竖直转轴下端固定一个定滑轮，一根轻质细线绕过光滑定滑轮两端分别连接质量为m1、m2的甲、乙两球，让竖直转轴匀速转动，转动过程中定滑轮的位置不变，当转动稳定时，OA、OB长分别为L1、

L2，细线与竖直方向的夹角分别为1、2，则下列关系正确的是（）

A.

m1L1 m2L2B.若12，则m1m2 C.若12，则L1L2

D.两球可能在不同水平面内做匀速圆周运动

5.静止放置在水平面上的物体，从t0时刻受到随时间均匀减小的水平向右的拉力FT和不变的摩擦阻力f共同作用，已知拉力FT与阻力f随时间t变化的图象如图所示，则（）

A.在0~t0时间内，物体重力的冲量为零 B.t0时刻物体的速度一定为零 C.tt0时刻物体一定向左运动 2D.根据题设条件可求出物体运动的最大速度

6.如图所示，半径为R的光滑圆轨道固定在竖直面内，可视为质点、质量分别为m、2m的小球A、B用长为

3R的轻杆连接放在圆轨道上，开始时杆水平，由静止释放两球，当A球运动到与圆心等高的位置时，B

球的速度大小为（）

A.231gR 3

B.31gR 3C.1 gR33D.1 gR4x1

图象如图所示，2

tt

7.一个质点做直线运动，t为质点运动的时间，x为质点运动的位移，其运动过程中的则下列判断正确的是（）

A.前5s质点做匀减速直线运动 B.前5s质点做匀加速直线运动 C.质点运动的加速度大小为4m/s2 D.质点运动的加速度大小为16m/s2

8.光滑圆环C套在细线上，细线两端固定于小车顶上的A、B两点，车子沿水平方向做匀变速运动，稳定时，细线BC竖直，AC与竖直方向的夹角为60°，重力加速度大小为g、则（）

A.车子可能向右运动 B.车子可能向左运动

C.车子运动的加速度大小为

3g 23g 3D.车子运动的加速度大小为9.如图，两小球P、Q位于同一高度H、且相距s，将P向右水平抛出的同时，Q自由下落，两球与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变，方向相反。若P球水平抛出的速度为v时，P球与地面仅碰撞一次后与Q在距离地面h则（）

3H的N点相遇（图中没有画出），不计空气阻力以及小球与地面碰撞的时间，4

A.若仅将P球平抛的速度减小，两球可能不会相遇

B.若仅将P球平抛的速度变大，两球相遇的位置可能仍在N点 C.与P球相遇前一瞬间，Q球速度方向一定竖直向上 D.P球与地面碰撞的位置距抛出点的水平距离x可能为

2s 510.如图，小物块在长为L的粗糙斜面顶端以某一初速度沿斜面向下运动、到达斜面底端时与垂直于斜面的挡板相撞后沿斜面向上运动，若物块与挡板碰撞时没有机械能损失，则滑块刚好能回到斜面顶端。设小物块在斜面底端重力势能为零，以斜面顶端为坐标原点O，沿斜面向下为x轴的正方向，则关于小物块的动能

Ek、重力势能Ep、机械能E随位移x变化的图象可能正确的是（）

A. B.

C. D.

第Ⅱ卷非选择题（共60分）

二、实验题（共2题、共15分） 11.（6分）

某同学用如图甲所示装置测量当地的重力加速度。倾斜轨道固定在铁架台上，调整轨道末端切线水平，在轨道的末端加装光电门，在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P、测得轨道末端离地面的高度为h。

（1）实验前，用螺旋测微器测出小铁球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d=______cm。

（2）让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放，小球通过光电门时挡光时间为t，则小球从轨道上水平抛出的初速度v=______。（用测量的物理量符号表示）

（3）改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，记录多组小球通过光电门的挡光时间t，及小球落地点离P点的距离x，作出x图象、若图象的斜率为k，则当地的重力加速度g=______。（用已知量和测量的物理量符号表示）

12.（9分）某学生想利用气垫导轨、光电门及质量为m的小车来做一些力学实验。如图，他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上的两点处分别安装光电门A和B，然后将小车从导轨上端释放，光电门自动记录小车经过A和B光电门时的挡光时间t1、t2，用游标卡尺测得挡光片宽度d，两光电门中心的距离为s.重力加速度为g。

1t

（1）如果他想验证小车在运动过程中机械能守恒：

①小车由光电门A运动到光电门B的过程中，动能的变化量Ek=______；（用已知量符号表示） ②若所用小车的质量m500g，其他数据如下：L1.5m，H10cm，s50cm，g9.5m/s，小车由光电门A运动到光电门B的过程中，小车重力势能的减少量Ep=______J；（保留三位有效数字） ③该实验中，没有测量挡光片的质量，对验证机械能守恒______（填“有”或“无”）影响。

（2）如果气垫导轨左端垫高H可调，不计挡光片的质量。该同学用该装置探究“在质量不变时，物体的加速度与合力的关系”：

①改变气垫导轨左端的高度，则可以改变小车所受的合力。若某次测量的高度为H1，则小车所受合力F=______；（用已知和测量的物理量符号表示） ②小车的加速度a=______（用d、s、t1、t2表示）

三、计算题：本大题共4小题，共45分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.（8分）质量为M的一长方形空铁箱内有一质量为m的小球，小球被一细线悬挂在箱子顶部，箱子与水平面间的动摩擦因数为，当箱子在水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速运动时，细线与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g.求：

2 （1）细线中的拉力T的大小； （2）水平拉力F的大小。

14.（9分）某跳伞运动员做低空跳伞表演。飞机悬停在距离地面H处、他离开飞机后做自由落体运动，当距离地面h高度时开始打开降落伞，到达地面时速度为v.如果认为打开降落伞直至落地运动员在做匀减速运动。求：

（1）运动员打开降落伞时的速度大小v0；

（2）运动员从离开飞机至到达地面的总时间t。 15.（12分）

如图，质量为m的小货物沿着水平的传送带向右运动，传送带轴心为O，轴心的正上方切点为O1，在O1点右边一定距离处有一圆心角为37°的竖直圆弧形轨道MN恰好与水平面相切，圆心O2与点O1等高。当货物运动到点O1时以速度v刚好水平抛出，恰好无碰撞的从M点进入圆弧轨道，由于小物块与圆弧轨道之间

的摩擦，在圆弧MN上运动时速率不变，当地的重力加速度为g、取sin370.6，cos370.8。求：

（1）传送带转动轮的半径r； （2）O1与M点的水平距离x；

（3）小货物运动到N点时的向心力F的大小。

16.（16分）如图，一轻质弹簧水平放置，左端固定，右端与放置在水平面上质量m1kg的物块甲相连，物块甲与水平面之间的动摩擦因数10.5。开始时弹簧处于原长位置O，现用外力缓慢将物体甲向左 移动d0.1m到位置A，在这过程中外力做功W19J，撤去外力后弹簧将物体甲弹出，在原长位置O处与质量M2kg的物体乙发生无机械能损失的正碰，碰撞后物体乙立刻沿着倾角为37的固定且足够长的斜面做直线运动，物体乙与斜面之间的动摩擦因数20.5，斜而与水平面之间平滑连接，从滑块乙滑上斜面开始计时，经过t0.6s滑块乙正好经过斜面上的C点。取重力加速度g10m/s，sin370.6，

2cos370.8。求：

（1）物块甲与物块乙碰撞前瞬间的速度大小v0： （2）物块甲与物块乙碰撞后瞬间物块乙的速度大小v2： （3）OC之间的距离l。 参考答案：

2021届高三上学期11月段考 物理参考答案

一、选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~10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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B B A AD ABD BD AC 1.D当物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但是可以忽略不计时，可以将物体看成质点。物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的，与物体做什么样的运动无关，故选项D正确。

2.C细线的张力始终等于小球B的重力，因此细线对小球A的作用力大小不变，A项错误；细线对滑轮的作用力等于滑轮两侧细线上张力的合力，随着滑轮向左移动，细线的张力合力增大，因此细线对滑轮的作用力增大，B项错误；根据力的平衡，水平杆对小球A的摩擦力等于细线对小球A作用力的水平分力，连接小球A的细线与水平方向的夹角减小，水平分力增大，因此水平杆对小球A的摩擦力增大，C项正确；连接小球A的细线竖直分力减小，根据力的平衡可知，小球A对水平杆的正压力减小，D项错误。

GMmmv22v2R3.D对卫星A根据万有引力提供向心力有，解得地球的质量M，选项D正确；卫星2(2R)2RGGMmmv2v2A的加速度a，选项A错误；对卫星B根据万有引力提供向心力有，卫星B的速度大

(3R)23R2R小v6R36R6v，选项B错误；根据圆周运动的周期公式，卫星B的周期T，选项C错误。 vv3m1cos1，B项正确；又m2cos24.B设稳定时线上拉力为F，则Fcos1m1g，Fcos2m2g，得

m1gtan1m1L1sin12，m2gtan2m2L2sin22，得

L1cos2mL，C项错误；由以上可得111:1，L2cos1m2L2A项错误；由于L1cos1L2cos2，因此两球一定在同一水平面内做匀速圆周运动，D项错误。 5.B在0~t0时间内，物体重力的冲量等于重力大小与时间的乘积，选项A错误；由于0~t0时间内合力的冲量为零，且物体的初速度为零，根据动量定理可知，t0时刻物体的速度一定为零，选项B正确；在tt02时刻物体受到的合外力为零，速度最大，不会向左运动，选项C错误；由于物体的质量未知，所以无法求出物体运动的最大速度，选项D错误。

316.A开始时，杆离圆心的高度h1R2RR，当A球运动到与圆心等高的位置时，由几何关

22系可知，杆与水平方向的夹角30，此时B球离圆心的高度h223R，两球沿杆方向的速度相等，两2球的速度与杆的夹角相等，因此两球的速度大小总是相等，设与圆心等高的平面为零势能面，A球运动到与圆心等高的位置时，B球的速度大小为v，根据机械能守恒定律有3mgh12mgh213mv2，解得22v31gR，A项正确。

37.AD由xv0t12x111at可知，2v0a，解得a8，即a16m/s2，v080m/s，可知质点2tt22前5s做匀减速直线运动，加速度大小为16m/s2，选项AD正确。

8.ABD由于圆环套在细线上，因此AC段和BC段细线上张力大小相等，圆环受两段细线上张力和重力的作用，因此可以判断，圆环受到的合力沿水平向左，加速度沿水平向左，由于小车的运动方向未知，因此小车可能向左运动，也可能向右运动，A、B项正确；设细线的张力为F，根据力的平衡可知，FFcos60mg，

解得F32g，C项错误，D项正确。 mg，水平方向Fsin60ma，解得a339.BD只要P球具有水平速度，由于两球竖直方向始终等高，所以，两者一定相遇，选项A错误；仅将P球平抛的速度变大，两球相遇的位置可能在N点，选项B正确；P球与地面仅碰撞一次后与Q相遇，Q球也仅与地面碰撞一次，相遇时可能Q球正在向上运动，也有可能第二次从最高点下落

H时与P球相遇，选项C4，P球错误；若Q球第二次从最高点下落

2H12HH2H时与P球相遇，则有xv、sv2g2g4g与地面碰撞的位置距抛出点的水平距离x2s，选项D正确。 510.AC在物体下滑过程中，根据动能定理有EkEk0(mgsinf)x在上滑过程中

EkEkm(mgsinf)(Lx)，所以在下滑阶段Ekx图象的斜率的大小等于mgsinf，在上滑阶

段图象斜率的大小等于mgsinf，选项A正确；由于物体在斜面上运动的位移最大为L，所以选项B错误；机械能的减小等于克服摩擦力所做的功，Ex图象的斜率的大小等于滑动摩擦力，保持不变，所以选项C正确、D错误。

二、实验题（本大题2小题，共15分） 11.（6分）

（1）0.3290（2分）（2）

d22（2分）（3）2hkd（2分） t（1）螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度读数为0.0129.0mm0.290mm，所以最终读数为

3.290mm0.3290cm。

（2）小球做平抛运动的初速度vd。 t（3）由xv12.（9分） （1）①

2hdgt112h，解得tdgg1x，结合题意可知2hdgk，解得g2hk2d2。 2h111md222（2分）；②0.163（2分）；③无（1分） 2tt21d211H1（2）①mg（2分）；②22（2分）

2st2t1L（1）①小车经过光电门A和光电门B的速度大小分别为

dd、，所以，小车由光电门A运动到光电门Bt1t211d2d222的过程中，动能的变化量EkmvBvAm22；②小车由光电门A运动到光电门B的过

22t2t1程中，重力势能的减少量EpmgsH，代入数据得Ep0.163；③由于小车的质量在验证机械能守恒LH1H，所以Fmg1；②根据匀变速直线运动的规律可LL时可以消去，所以挡光片的质量对验证机械能守恒无影响。 （2）①小车所受合力Fmgsin，而sin22d211vBvA得s，解得a22。

2a2st2t1三、计算题（本大题4小题，共45分） 13.（8分）

（1）对小球进行受力分析，小球受到重力mg，线的拉力T，两者的合力方向水平向右。 在竖直方向：Tcosmg 解得Tmg cos（2）设小球与铁厢一起运动的加速度为a，以小球为研究对象，根据牛顿第二定律有：

mgtanma

以小球与铁厢整体为研究对象，根据牛顿第二定律有：

F(Mm)g(Mm)a

解得：F(tan)(Mm)g 14.（9分）

（1）从打开降落伞直至落地点运动员在做匀减速运动，根据匀变速直线运动的位移速度关系有：

2v02g(Hh)

解得：v02g(Hh) （2）设运动员做自由落体运动的时间为t1，做匀减速直线运动到落地的时间为t2，

v0t1 2vv在匀减速直线运动阶段有：h0t2

2则在自由落体阶段有：Hh运动员从离开飞机至到达地面的总时间：tt1t2 联立解得：t15.（12分）

（1）货物在轮的顶部刚好做平抛运动，则在最高点O1，重力提供向心力，

2(Hh)2h g2g(Hh)vv2根据牛顿第二定律有：mgm

rv2解得：r

g（2）小货物沿M点的切线方向进入圆弧轨道，设到达M点时的速度为vM，根据平抛运动的规律有：

vtan37gtxvt

3v2解得：x

4g（3）设O1与M点的竖直高度为h，圆弧轨道的半径为R，则有：

gt2hRcos37

2vMcos37v

2mvMF

R解得：F40mg 916.（16分）

（1）物体甲从O点向左运动再回到O点的过程中，根据功能关系有：

W21mgd1mv02 2代入数据求得：v06m/s

（2）由题意可知，甲、乙物体碰撞时，遵循动量守恒定律和机械能守恒定律，设碰撞后甲物体的速度为v1，乙物体的速度为v2，则有：mv0mv1Mv2

22mv0mv12Mv2 222代入数据解得：v24m/s

（3）设物体乙沿斜面向上运动的加速度大小为a1，经过时间t1速度为零，运动的距离为x1，则根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律有：

Mgsin372Mgcos37Ma1 v2a1t1

1x1v2t1

2解得t10.4s，由于t10.6s，Mgsin372Mgcos37，所以物体乙运动到最高点时，要向下加速运动，设物块乙沿斜面向下加速运动的加速度大小为a2，经过时间t2运动到C点，运动的距离为x2，有：

Mgsin372Mgcos37Ma2

代入数据求得：lx1x20.76m