河南正阳县高级中学高三第四次素质检测物理试卷

正阳高中2020—2021学年上期18级第四次素质检测物理试题2020年12月20日一、选择题（本题共14小题，19题为单项选择，1014为不定项选择。每小题4分，共56分)1．作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别为2v和10v，经历的时间为t，则（） A．物体的加速度为 B．在A、B间的平均速度为6v C．前时间内通过的位移为6vt D．中间位置的瞬时速度6v2．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平推力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，则（） A．时间内物体的速度逐渐增大 B．时刻物体的速度最大 C．时刻物体的速度最大 D．时刻后物体立即做反方向运动3．如图所示，A和B两个小球由两段轻细线连接并系在O点，现在对B球施加一拉力（未画出），使OA段细线偏离竖直方向θ角度。已知虚线Ⅰ与细线AB段垂直，虚线Ⅱ与细线OA段垂直，虚线Ⅲ沿水平方向，虚线Ⅳ沿AB方向。若要使对B球施加的拉力最小，则此拉力的方向应为（） A．沿虚线Ⅰ B．沿虚线Ⅱ C．沿虚线Ⅲ D．沿虚线Ⅳ4．两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在时间内的vt图像如图所示。若仅两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间分别为（） A．3:2和 B．2:3和 C．1:2和 D．2:1和5．如图所示，A、B两物块放在光滑水平面上，它们之间用轻质细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同，但与竖直方向的夹角相同，对B施加水平力F1和F2，两种情况下A、B整体的加速度分别为a1、a2，细线上的力分别为T1、T2，则下列说法正确的是（） A．若F1=F2，则必有a1>a2 B．若F1=F2，则必有T1=T2 C．若T1>T2，则必有F1=F2 D．若T1<T2，则必有F1=F26．如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时的瞬时速度为，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（） A．所用时间 B．水平位移大小 C．初速度的竖直分量大小为 D．初速度与水平方向的角度7．在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面重力加速度为g，则（） A．卫星运动的周期为 B．卫星运动的加速度为 C．卫星的动能为 D．卫星运动的速度为8．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（） A． B． C． D．9．如图所示，实线代表电场中的三条电场线，虚线为一带负电的粒子（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是这条轨迹上的两点，由此可知（） A．带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度 B．A点的电势比B点的电势低 C．带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度 D．带电粒子在A点时的电势能小于在B点时的电势能10．如图（甲）所示，倾角为θ的传送带始终以恒定的速率v运动，一小物块以v0的初速度冲上传送带，小物块与传送带间的动摩擦因数为μ。自小物块冲上传送带时开始计时，小物体的速度时间图像如图（乙）所示，下列判断正确的是（） A．传送带逆时针转动 B．摩擦力的方向保持不变 C．v0>v D．μ≥tanθ11．如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a­F图像。g取10m/s2。则下列说法正确的是（） A．滑块的质量m＝4kg B．木板的质量M＝4kg C．滑块与木板间动摩擦因数为0.1 D．当F＝8N时滑块加速度为2m/s212．2020年8月3日上午，北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会在国务院新闻办公室召开。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速周运动，且轨道半径为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。下列判断正确的是（） A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为 B．卫星1出A位置运动到B位置所需的时间是 C．这两颗卫星的机械能一定相等 D．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星213．质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（） A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为 C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为14．一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右的场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带负电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知（） A．小球所受重力与电场力大小相等 B．小球在d点时的电势能最小 C．小球在d点时的机械能最大 D．小球在圆环上b、c中点时的动能最大二、实验题（每空2分，共20分）15．在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上每两个计数点间还有四个点未画出，其中s1=3.00cm，s2=6.50cm，s3=10.0cm，s4=13.50cm，s5=17.00cm，s6=20.50cm。①接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操作的时间关系应当是（____） A．先接通电源，再释放纸带 B．先释放纸带，再接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．不同的实验要求不同②本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是________（用数据前的符号表示，该数据不影响后面的计算结果）;③小车运动的加速度大小是________m/s2（结果保留到小数点后两位）;④利用以上数据可求得A点的瞬时速度大小为（____） A．0.47m/s B．0.53m/s C．0.85m/s D．0.48m/s⑤若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏________。（填“大”或“小”）16．某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：（1）本实验中，设弹簧被压缩后的弹性势能Ep，重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的______（填正确答案序号）。 A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量Δx E．弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ep，得Ep=______。（3）图乙中的直线是实验测量得到的sΔx图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，sΔx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，sΔx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图中给出的直线关系和EP的表达式可知，EP与Δx的______次方成正比。三、解答题（本题共3小题，共34分。解答时要写出必要的文字说明，重要的方程式和演算步骤，只有答案的不能得分。）17．（10分）台风“利奇马”的出现引起多地的暴风雨，严重影响道路交通安全。在某高速公路的某一段直线车道上，有同向匀速行驶的货车A和轿车B，其速度大小分别vA=10m/s，vB=30m/s轿车在货车后距离为s0=220m时才发现前方有货车，若此时轿车立即刹车，由于道路湿滑，刹车时加速度的大小仅为0.8m/s2。两车可视为质点。（1）若轿车刹车时货车仍以速度vA匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经10s收到信号并立即加速行驶（忽略货车司机反应时间），则货车的加速度至少多大时才能避免与轿车相撞？18．（12分）如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，在倾角为37°，F=10N的恒力作用下，由静止开始加速运动，当t=6s时撤去F，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）物体做加速运动时的加速度a；（2）6秒末的速度是多少？（3）撤去F后，物体还能滑行多长时间？19．（12分）如图，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为＋Q的点电荷，一质量为m带电荷量为＋q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v，已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ，PA连线与水平轨道的夹角为60°，静电力常量为k，试求：（1）物块在A点时对轨道的压力；（2）点电荷＋Q产生的电场在B点的电势。参考答案1．BA．物体的加速度为故A错误；B．在匀变速直线运动中，平均速度等于初速度加末速度之和的一半，故有A、B间的平均速度为故B正确；C．由匀变速直线运动的位移公式可知，前时间内通过的位移为故C错误；D．设A、B两点的总位移为x，中间位移处的速度为v1，由速度与位移关系可知联立解得故D错误。故选B。2．C由图像可知时间内推力小于最大静摩擦力，物体静止不动，所以A错误；时间内由牛顿第二定律可知当F随时间增大时加速度在增大，速度也在增大；在时间内由牛顿第二定律可知当F随时间减小时加速度在减小，但速度也在增大，在时刻速度达到最大，所以B错误，C正确。在时刻之后合力向后，物体由于惯性减速前进，并不会立即做反方向运动，所以D错误。考点：牛顿第二定律、摩擦力．3．BABCD．将A和B看成一个整体，受到重力、绳子OA的拉力及外力，如图所示，当外力与绳子OA垂直时，拉力最小，即沿虚线Ⅱ，ACD错误，B正确。故选B。4．A根据相似三角形得解得由图像可知因为仅两物体之间存在相互作用，所以甲和乙受到的力相等，根据牛顿第二定律得故选A。5．BA．把A、B两物块看成一个整体，对B施加水平力F1和F2，若F1=F2，则必有a1=a2，选项A错误；B．隔离A分析受力，拉力T1在水平方向的分力为T1sinθ=mAa1拉力T2在水平方向的分力为T2sinθ=mAa2若F1=F2，则a1=a2联立解得T1=T2选项B正确；CD．由T1sinθ=mAa1，T2sinθ=mAa2，若T1>T2，则必有a1>a2根据牛顿第二定律，必有F1>F2选项C错误；同理可知，选项D错误。故选B。6．BA．竖直方向由可得该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；B．水平位移故B正确；C．初速度的竖直分量大小为故C错误；D．根据速度的合成得，初速度与水平方向的角度故D错误。故选B。7．AA．设地球质量为M，卫星周期为T，根据万有引力提供向心力，有忽略地球自传的影响有联立解得故A对；B．设卫星的加速度为a，则联立解得故B错。CD．设卫星速度为v，则联立解得卫星的动能故CD错。故选A。8．B当汽车达到最大速度时，做匀速运动，牵引力F与摩擦力f相等，则有P=Fv所以且f恒定，当速度达到时，牵引力为根据牛顿第二定律有所以故选B。9．BA．由电场线疏密可知，A点场强比B点场强大，所以带电粒子在A点的电场力大，则带电粒子在A点的加速度大，选项A错误；B．沿电场线电势降低，可知A点的电势比B点的电势低，选项B正确；CD．带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若带电粒子从B运动到A，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，则带电粒子经过B点时的动能大于经过A点时的动能，即带电粒子在B点时的速度大于在A点时的速度，带电粒子在B点时的电势能比在A点时的电势能小，则CD错误；故选B。10．CDA．物体先做匀减速直线运动，后做匀速直线运动，由于匀速运动时物体与传送带共速，仍沿传送带向上运动，所以，传送带顺时针转动，故A错误；

BC．物体开始时做匀减速直线运动，与传送带共速时做匀速直线运动，则知v0＞v，在做匀减速运动时所受的滑动摩擦力方向沿传送带向下，在匀速运动时，所受的静摩擦力方向沿传送带向上，故B错误，C正确；

D．物体能与传送带共速，必有mgsinθ≤μmgcosθ得μ≥tanθ故D正确。

故选CD。11．ACAB．由题图乙，当F等于6N时，加速度a＝1m/s2，对整体F＝（M＋m）a解得M＋m＝6kg当F大于6N时，根据牛顿第二定律得a＝知图线的斜率解得M＝2kg故滑块的质量m＝4kg故A正确，B错误；C．根据F大于6N的图线延长线知，F＝4N时，a＝0，又a＝解得μ＝0.1故C正确；D．根据μmg＝ma′得F＝8N时滑块的加速度为a′＝1m/s2故D错误。故选AC。12．ABA．在地球表面重力与万有引力大小相等，有可得卫星在轨道上运动万有引力提供圆周运动的向心力，有联立方程解得故A正确；B．万有引力提供向心力，有可得卫星运行周期为所以卫星1从A位置运动到B位置所需的时间为故B正确；C．万有引力提供向心力，有可得两颗卫星运行速度大小相同，高度相同，但两颗卫星质量关系不清楚，所以两颗卫星的机械能不一定相等，故C错误；D．卫星1向后喷气，卫星加速，在轨道上做圆周运动所需向心力增大，而提供向心力的万有引力没有发生变化，故卫星1将做离心运动，卫星轨道变高，故卫星1不能追上同轨道运行的卫星2，故D错误。故选AB。13．BDAB．2t0时刻速度大小3t0时刻的速度大小为3t0时刻力F=3F0，所以瞬时功率故A错误，B正确；CD．0~3t0时间段，水平力对物体做功为平均功率为故C错误，D正确；故选BD。14．AD根据动能定理研究小球从a到d的过程，可得到重力与电场力的关系；小球由a点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况。【详解】AD．根据动能定理，从a到d过程，有解得即电场力与重力大小相等，故A正确；B．根据功能关系，电场力做正功，电势能减小；电场力向左，故运动到b点时电场力做的正功最多，电势能减少的最多，故电势能最小，故B错误；C．根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b点时，电场力做的功最多，机械能增量最大，故小球在b点时，机械能最大，故C错误；D．电场力与重力大小相等，故重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处，小球运动到此处时动能最大，故D正确。故选AD。15．As33.50D偏大(1)开始记录时，应先给打点计时器通电，让打点计时器工作稳定以后再松开纸带。如果先松开纸带，再接通电源，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，另外，先打点再松开纸带，可以使打点稳定，还可以使纸带上打满点，从而提高了纸带利用率，故选A。(2)本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是s3，因为最小分度是mm，读数时还要估读一位，所以要读到0.01mm，而s3只读到了0.1mm。(3)小车运动的加速度大小(4)A点的瞬时速度大小为故选D。(5)若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，由可知则代入计算的周期T小于实际的周期T，故由此测量计算出的加速度值比实际值偏大。16．AB