2021届全国卓越名校联盟新高考原创预测试卷（九）物理

2021届全国卓越名校联盟新高考原创预测试卷（九）

物理

★祝考试顺利★

注意事项：

1、考试范围：高考范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和

答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将

答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案

标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、

草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然

后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和

答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

一、选择题（10题，每题4分，共40分。广7为单选。，町处.为多.选。）

1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法不符合历史

事实的是（）

A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力，它将以这

一速度永远运动下去

C.笛卡儿指出:若运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动,

既不停下来也不偏离原来的方向

D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

2.如图所示，50个大小相同、质量均为m的小物块，在平行于斜面向上的恒力F作用

下一起沿斜面向上运动.已知斜面足够长，倾角为30。，各物块与斜面的动摩擦因数相

同，重力加速度为g,则第46个小物块对第45个小物块的作用力大小为（）

9_1

A.10fB.10F

451

C.2mg+10FD.因为动摩擦因数未知，所以不能确定

3.如图所示质量均为m=1.5X103kg的甲、乙两车同时同地出发，在同一平直公路上行

驶，二者所受阻力均为车重的k=0.5倍，由于牵引力不同，甲车做匀速直线运动，乙

车做匀加速直线运动，取g=10m/s2,则以下叙述正确的是

（）

A.乙车牵引力为F?=7.5X103N

B.t=1s时两车速度相同且v=lm/s

C.t=1s时两车间距最大，且最大间距为L»=lm

D.0-2s内阻力对两车做的功均为M=-3X103j

4.如图表示的是一条倾斜的传送轨道，B是传送货物的平台，可以沿着斜面上的直轨道

运送物体。某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端，运动过程可用如

图中的速度时间图像表示。下述分析中不正确的是（）

A.0〜勺时间内，B对A的支持力小于重力，摩擦力水平向右

B.〜J时间内，B对A的支持力等于重力，摩擦力水平向左

C.〜A时间内，B对A的支持力大于重力，摩擦力水平向左

D.0〜4时间内出现失重现象；弓〜4时间内出现超重现象

5.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体

A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖

直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运

动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示（重力加速£..

度为g），则（）

A.施加外力前，弹簧的形变量为空

K

B.外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g-a）

C.A、B在t,时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零

D.弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值

6.一横截面为直角三角形的木块按如图所示方式放置，质量均为m的48两物体用

轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与

C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为立，整个装置处于静止状

4

态。已知物体八、B与斜面间的动摩擦因数相同（”<1）且最大静摩擦力等于滑动摩擦

力,弹簧弹力大小为mg,C与斜面间无摩擦，贝心）

A.物体48均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向

B.物体A所受摩擦力大小为;mg,物体B不受摩擦力作用

C.弹簧处于拉伸状态，A、8两物体所受摩擦力大小均为;mg,方向均沿斜面向下

D.剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑

7.如图所示，质量均为1.5kg的物体ml和m2叠放在动摩擦因——

数4=0.2的地面上，ml与m2之间的动摩擦因数例=。・4。现尸上_

用恒力F=12N水平向右推牡，取g=10m/s2。则（）啊|

A.物体性静止不动B.物体仍与网之间的摩擦力大小

为3N

C.物体叫的加速度是4m/s2D.物体加2的加速度是2m/s2

8.如图所示，质量M=2kg的一定长度的长木板静止在光滑水平面上，在其左端放置一

质量m=lkg的小木块（可视为质点），小木块与长木板之间的动摩擦因数n=0.2.长

木板和小木块先相对静止，然后用一水平向右的F=4N的力作用在小木块上，经过时间

t=2s,小木块从长木板另一端滑出，g10m/s2,则（）

__________

M

A.滑出瞬间，小木块的速度为2m/sB.滑出瞬间，小木块的速度为4m/s

C.滑出瞬间，长木板的速度为2m/sD.滑出瞬间，长木板的速度为4m/s

9.如图所示，质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，其倾角为0,斜面顶

端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的下端连接着质量为m的物

3

块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中斜面体

4

始终处于静止状态，（重力加速度为g）则下列说法正确的是（）

A.物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大

B.物块下滑到速度最大时其重力势能减少生鲜火+嘤蛇

C物块下滑过程中,地面对斜面体的摩擦力最大值为唳■润+智

4，〃gsin6cos6+kLcos0

D.斜面体与地面的摩擦因数〃2

4Mg+4/ngcos20-kLsinff

10.传送带沿如图所示方向匀速运动，其中ab段为水平部分be段为斜面部分，其与水

平面的夹角为37°,可视为质点的小物体A与传送带间的动摩因数〃=0.25。若把物体

A轻放到a端，它将被传送带送到c端，且物体不会脱离传送带（sin37°=0.60,

2

cos37°=0.80,g=10m/s）o则物体A从a端到c端的运动过程中，其速率-时间图像可

能正确的是（）

二、实验题（2题，共16分。）

11.在"探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：

（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩

码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有.（填选项代号）

A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺

D.秒表E.天平

（2）实验过程中，下列做法正确的是.

A.先接通电源，再使纸带运动B.先使纸带运动，再接通电源

C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D.将接好纸带的小车停在靠近打

点计时器处

（3）在实验中：某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上

确定出A、B、C、D、E共5个计数点.测得计数点间的距离如图所示，每两个相邻的

计数点之间还有四个点未画出来.

①每两个相邻的计数点的时间间隔为s.

②试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速

度，则选择合适的单位长度，在

vD=m/s,vc=m/s,vB=m/s.

下图所示的坐标系中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=m/s2.（所有结

果保留3位有效数字）

③将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是

12.为了测量木块与木板间动摩擦因数〃，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实

验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器

的距离.位移传感器连接计算机，描绘出木块相对传感器的位移x随时间，变化规律，

如图所示.

•I'

（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s,木块加速度斫

m/s；

（2）为了测定动摩擦因数〃，还需要测量的量是（已知当地的重力加速度

g）；

（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数〃的测量精度，下列措施可行的是—.

A.A点与传感器距离适当大些

B.木板的倾角越大越好

C.选择体积较大的空心木块

D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻

三、解答题（3题，共44分。）

13.（14分）风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力.如图所示

为某风洞里模拟做实验的示意图.一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆

与水平面夹角。为30°.现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发

沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数u=退.试求：

6

（1）小球运动的加速度为；

（2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离X”.

（3）若从撤去风力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点.

14.（14分）如图甲所示，长木板B固定在光滑水平面上；可看做质点的物体A静止叠

放在B的最左端，现用F=6N的水平力向右拉物体A,A经过5s运动到B的最右端，

其v-t图象如图乙所示，已知A、B的质量分别为1kg和4kg,A、B间的最大静摩擦力

等于滑动摩擦力.

（1）求物体A、B间的动摩擦因数；

（2）若B不固定，求A运动到B的最右端所用的时间.

15.（16分）如图所示，传送皮带与水平面夹角为37。，A、8间距离L=16]|，以速度

v=10m/s匀速运行.现在皮带的A端无初速放上一个小物体（可视为质点）,已知物体

与皮带间的动摩擦因数为〃=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,^^=10m/s2,传动轮大

小可忽略，则物体滑到B端的速度大小可能为多少？

答案

1.A

【解析】历史上亚里士多德认为，力是为维持物体运动状态的原因，故A错；BCD都

对。A选项不符合题意。

2.B

【解析】以50个小物块组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得：

aJ-50,僻in30。-〃-50mgcos30。=£_鼠而30。+〃330。），以下面45个小物块

50m50m

为研究对象，由牛顿第二定律得/-45mgsin3。-//•4历gcos386=M，解得

F=—F,故B正确.

N10

3.C

【解析】A、由图可以知道，两车在2s时的位移相同，则说明汽车的平均速度相同;即：

——4

V甲=丫乙=『2m/s因乙车做匀加速直线运动，故乙车的2s末的速度为4m/s;加速度

△v42

a=五=5=2m/s；由牛顿第二定律可以知道:F-O.5mg=ma;计算得出:F=10.5x103N;故A错

误；

B、因平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此乙在1S末的速度为三=2m/s,而甲一直

以2m/s的速度匀速行驶;故B错误；

C、开始时甲的速度大于乙的速度，所以距离越来越大，速度相等时，距离达最大，由公式

2+0

V=at得Is末间距最大;最大间距为J=2X1-亍X1=1m故c正确

D、因为位移相同，阻力大小相同;故阻力做功相同;均为:W=fs=-0.5mgX4=-3X104J故D

错误，综上所述本题答案是：C

4.B

【解析】A、0-r,时间内，从图像上可以看出，整体沿斜面向下做匀加速运动，此加

速度可以分解为水平向右和竖直向下的加速度，在分析A的受力可以得到，竖直方向

上A有向下的加速度，导致B对A的支持力小于重力，水平方向由向右的加速度，导

致A受到摩擦力水平向右的摩擦力，故A正确；

B、4-弓时间内，从图像上可以看出，整体向下做匀速运动，A受力应该是平衡得，

所以竖直方向上B对A的支持力等于重力，水平方向上不受摩擦力的作用，故B错

误；

C、弓-匕时间内，从图像上可以看出，整体沿斜面向下做匀减速运动，此加速度可以

分解为水平向左和竖直向上的加速度，再分析A的受力可以得到，竖直方向上A有向

上的加速度，导致B对A的支持力大于重力，水平方向由向左的加速度，导致A受到

摩擦力水平向左的摩擦力，故C正确；

D、々-J时间段内，整体沿斜面向下做匀加速运动，失重状态，J-4整体沿斜面向下

做匀减速运动，超重状态，故D正确；本题要选不正确的，所以答案是B

综上所述本题答案是：B

5.B

【解析】A、施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有2Mg=kx

解得x=2迤，故A错误；

k

B、施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有F旷Mg-FAB=Ma

其中F%,=2Mg

解得FAB=M(g-a),故B正确；

C、物体A、B在灯时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且FAB=。；

对B：F/-Mg=Ma

解得：F弹'=M(g+a),故C错误；

D、当F/=Mg时，B达到最大速度，故D错误；故选Bo

6.C

【解析】对A分析：重力下滑分力为:mg,静摩擦力

Ff()<〃〃zgcos30。〈与mg,F弹=mg,因此弹簧弹力方向沿斜面向上，摩擦力方向沿斜

面向下，如图甲所示，则%=居单-mgsin30o=；根g。对8分析：细线对8的拉力

FumcgsinGOOuZmg>与单+7%gsin3O。。所以8所受摩擦力沿斜面向下，如图乙所示，

FfB=F-n?fi^-sin30°=^mg,故AB错误C正确；剪断弹簧，人受摩擦力向上，且

满足号故A仍处于静止状态，D错误.

7.BD

【解析】A、对两物体组成的系统与地面间的滑动摩擦力：

/="(牛+牡)g=O.2x(1.5+L5)xlO=6N<12N故在推力的作用下物体也向右加速运

动，故A错误；

B、假设两物体相对静止，以整体为对象，由牛顿第二定律得，加速度：

F-f12-6-,2

a-----------=-----------=2m/s,

仍+秋1.5+1.5

对物体犯，由牛顿第二定律得：/=町”=1.5x2=3N

而町的最大静摩擦力f=也叫g=0.4xl.5xl0N=6N,

经过分析可知，两物体相对静止一起加速运动，并且两物体间的摩擦力为静摩擦力，大

小为3N,所以B选项是正确的；

C、由B可以知道，两物体一起做匀加速直线运动,两物体的加速度都是2m/s2,故C错

误，D正确；

综上所述本题答案是：BD

8.BC

【解析】由牛顿第二定律得：

a।1.F-ume4-0.2x1x10,„,,

对小木块：q=-----=-------------------------m/52=2m/.v

m1

对长木板：。,=耍=丝上12,"//=%//

~M2

由题意可知，木块与长木板都做初速度为零的匀加速直线运动，运动时间：t=2s,

木块滑出瞬间，小木块的速度：匕=印=2x2i%/s=4m/s

长木板的速度：Vj=6^1=1x2m/s=2m/s

故选：BCo

9.BD

【解析】因弹簧开始处于压缩状态，故当释放后物块下滑的过程中弹簧的弹性势能先

减小后增大，选项A错误；根据平衡条件，处于平衡状态时：mgsin0=kAx

得：》=吗㈣，则物块下滑到速度最大时其重力势能减少

K

222

Ar•/A-mgsin0mgLsind,母丁再0丁酒

A£p=m2sm6\Ax+—=----------------F—---------，选项B正确；

I4jk4

对斜面体而言，当物块到达最低点时地面对斜面体的摩擦力最大；物块作简谐运动的

振幅为：A=L+mgsina；在平衡位置知，弹簧的伸长量为：鲤竺,由对

4kk

称性可知，最大伸长量为‘+即幽竺

4k

fm=k^xmcosa-FNlsina=k—+———~—cosa-mgcosasina

(4k)

mna

k{—+^cosa=mgsinacosa+—kLcosa,选项C错误;

\4kJ4

斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有

水平方向：f+FNisina-Fcosa=0

竖直方向：FN2-Mg-FNiCOsa-Fsina=0

又F=k(x+AL),FNi=mgcosa

联立可得：f=kxcosa,FN2=Mg+mg+kxsina

为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有|fK"N2,所以

、fkxcosa

卜12-------=----------------------------------

FN1Mg+mg+kxsitwc

“„Li-u+w7--日,金十口—(KL+4mgsina]cosa3皿八十

当x=-A时，上式右骑达到取大值，于是有------------弓---------;选项D正

4Mg4-4mgcos~a-KLsina

确;故选BD.

10.BCD

【解析】物体在水平传送带上加速运动的加速度为4=〃g=2.5m/s2,物体在水平传

送带上可能先做匀加速直线运动，达到与传送带共速后做匀速运动；进入倾斜传送带

后因〃=0.25<tan37=0.75，故物块仍加速运动，加速度

町in37-〃%gcos37=痴//

选项B正确；若物块在水平传动带上一直加速,

m

到达b点时还未与传送带共速，则在倾斜传送带上先做加速度为

4=mgsin37+的gcos37=&〃//的加速运动,到达底端时若仍未与传送带共速，则

m

图线为C；若在倾斜传送带上先做加速度为a3=8m/s2的加速运动，到达底端之前能与传

送带共速，然后物块做加速度为az=4m/s2的加速运动，此情况为图线D,故选项BCD正

确.

W(ms*)

11.ACAD0.10.3900.2640.1380.10.20.3r/s1.26m/s2零时刻经过A点的

速度大小.

【解析】（1）实验使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；刻度尺要用来测

量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；打点计时器本身就是计时

的仪器，所以不需要秒表，故D错误；在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体

的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故E错误.故选AC.

（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始

运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，

不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以

使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故B错误，A正确.在实验时

要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，故C

错误，D正确.故选AD.

（3）①由于相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔

T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：

力"*1()-3加/5=0.138根/s,同理:

B2T0.2

x60.30-7.50,co,

—RD=---------------x103mls=0.264m/s,

2T0.2

X106.60-27.60

_CE_x1O-3m/=0.390m/

~2T~0.2

②作图时注意，尽量使描绘的点落在直线上，若不能落地直线上，尽量让其分布在直

线两侧.

^/(ins-1)

利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始记时），并根据图线求出小车运

动的加速度a=--\,26m/s2

t

③将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是零时刻的速度大小是0.020m/s,此速度的

物理意义是零时刻经过A点的速度大小.

12.0.4m/s1m/s2测出斜面的倾角6A

【解析XI）由于涓块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度

等于这段时间内中点时刻的瞧时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；

（2）为了测定动摩擦力因数U还藕则里的鱼是木板的倾角05

（3）为了提高木块与木板间摩擦力因额U的列里精度，可行的措施是A点与传

感器位移适当大些或减小斜面的倾角.

解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得

0.4s末的速度为：

0.3-0.14,…

-----7-：----ID/S=0.4ID/S

v=U・q

0.2s末的速度为:

vz32m.2"环8=0.2P/S

则木块的加速度为:

v-v'0.4-0.222

m/s=lro/S

a=t0.2

（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力为:

ma=mgsin6-nmgcosB

gsin©-a

H=---------g-

得：88s6

所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角6

（3）根据（2）的分析可知，在实哙中，为了减少实蛉误差，应使木块的运动时

间长一些，可以：

可以减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等，传感器开始的计时时刻

不一定必须是木块从A点释放的时刻.故A正确，BCD错误.

故选：A

故答案为：（1）0.4,1；（2）斜面倾角（或A点的高度）；（3）A.

13.(1)2.5m/s2；(2)2.4m.(3)0.75s

解：(1)在风力F作用时有：

(F-mg)sin30°-H(F-mg)cos300二ma：

a：=2.5m/s：,方向沿杆向上

(2)F作用1.2s时小球速度v=a；"=3m/s

小球的位移Si=^tj=|xi,2=1-8m

撒去力F后，小球上滑时有：

mgsin300+Kmgcos300=ma；

a^T.5m/s-

因此小球上滑时间/、二/0.4s

a27.5

=

上涓位移SF]Xt2-|xo.4=0-6m

则小球上滑的最大距离为s.=s：+s；2.4m

(3)在上滑阶段通过B点：

Sa-Sr=Vj匕一焉24

通过B点时间tmo.2S,另tfO.6s(舍去)

小球返回时有：