2021届湖南四大名校联考新高考原创预测试卷(十七)物理

2021届湖南四大名校联考新高考原创预测试卷（十七）
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（本题共10小题，每小题3分，共计30分。

每小题只有一个选项符合题意。

）1．以下物理学史中符合历史事实的是（）
A．开普勒最先抛弃“地心说”，提出了“日心说”
B．牛顿提出的“月-地检验”，证明了太阳对行星的引力满足平方反比定律
C．卡文迪许用“扭秤实验”测引力常数的实验中，应用了“放大思想”
D．伽俐略发现行星绕太阳的轨道是椭圆
2．某物体做变速直线运动，关于此运动下列论述正确的是（）
A．速度较小，其加速度一定较小
B．运动的加速度减小，其速度变化一定减慢
C．运动的加速度较小，其速度变化一定较小
D．运动的速度减小，其位移一定减小
3．一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（）A．质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远
B．质点做往复运动，且在2t0时回到出发点
C．质点在t0时的速度最大，且最大的速度为a0t0
D ．质点在2t 0时的速度最大，且最大的速度为2a 0t 0
4．如图所示，小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下静止，弹簧与竖直方向夹角为θ。

设重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．从A 点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为g ，方向竖直向下
B ．从A 点剪断弹簧瞬间，小球的加速度大小为
cos g
θ
，方向与竖直成θ角斜向右下
C ．从B 点剪断轻绳瞬间，小球的加速度大小为sin g θ，方向与水平成θ角斜向左下
D ．从B 点剪断轻绳瞬间，小球的加速度大小为tan g θ，方向与竖直成θ角斜向左上 5．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均匀小球，挡板与斜面夹角为α．初 始时，α+θ< 90°．在挡板绕顶端顺时针缓慢旋转至水平位置的过程中，下列说法正确的是 A ．斜面对球的支持力变大 B ．挡板对球的弹力变大
C ．斜面对球的支持力不变
D ．挡板对球的弹力先变小后变大
6．如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O 在竖直面内圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v ，此时绳子拉力大小为F ，拉力F 与速度的平方的关系如图乙所示，图象中的数据a 和b 以及重力加速度g 都为已知量，以下说法正确的是（ ） A ．数据a 与小球的质量有关 B ．数据b 与小球的质量无关
C ．比值
a
b
只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关
D ．利用数据a 、b 和g 能够求出小球的质量和圆周轨道半径
7．人类利用太空望远镜在太阳系外发现了一颗未知天体X ，该未知天体环绕中心天体Y 运行。

已知未知天体X 的质量是地球质量的a 倍，半径为地球半径的b 倍，其公转周期为地球公转周期的c 倍，中心天体Y 的质量是太阳质量的d 倍。

假设未知天体X 和地球均可视为质量分布均匀的球体，且均环绕各自的中心天体做匀速圆周运动。

则下列说法正确的是（ ）
A ．未知天体X 的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 a : b
B．同一物体在未知天体X表面的重力与在地球表面的重力之比为a : b
C．天体X、Y之间的距离与日地之间的距离之比32:1
c d
D．中心天体Y的密度与地球的密度之比为c2 : 1
8．质量为2kg的物体，受到4个力的作用而处于静止状态，当撤去其中一个力F1后，其它力保持不变，物体运动的加速度为2m/s2，方向向北，则F1的大小和方向为（）A．2N、方向向北B．2N、方向向南
C．4N、方向向南D．4N、方向向北
9．如图所示，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．小球a、b抛出时的初速度大小之比为2：1
B．小球a、b到达斜面底端时的位移之比为2：1
C．小球a、b到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为2：1
D．小球a、b到达斜面底端时速度与斜面的夹角之比为1：1
10．如图甲所示，用一水平外力F推物体，使其静止在倾角为θ的光滑斜面上．逐渐增大F，物体开始做变加速运动，其加速度a随F变化的图象如图乙所示．取g=10m/s2．根据图乙中所提供的信息不能计算出的是（）
A．物体的质量B．斜面的倾角
C．使物体静止在斜面上时水平外力F的大小
D．加速度为2
6m/s时物体的速度
二、多选题（本题共4小题，每小题4分。

共计16分。

每个题有多个选项符合题目要求，
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）
11．如图所示，a、b分别是A、B两物体的v－t图像，以下说法正确的是（）A．A物体在5 s内一直做匀减速直线运动，B物体在5 s内一直做
匀速直线运动
B．在5 s内A、B两物体的位移差是35 m
C．A物体在第3 s末的速度为12 m/s
D．前3 s内A物体的位移为60 m
12．如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入近地停泊轨道Ⅰ，
然后由Q 点进入椭圆轨道Ⅱ，再在P 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨Ⅲ，则 A ．将卫星发射至轨道Ⅰ，发射速度必定大于11.2km/s B ．卫星在同步轨道Ⅲ上运行时，其速度小于7.9km/s C ．卫星在P 点通过加速来实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ
D ．卫星在轨道Ⅱ上经过P 点时的加速度大于在轨道Ⅲ上经过P 点时的加速度
13．如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v 0沿逆时针方向运行．t=0时，将
质量m=1kg 的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示．设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s 2．则 A ．摩擦力的方向始终沿传送带向下 B ．1~2s 内，物块的加速度为2m/s 2 C ．传送带的倾角θ=30°
D ．物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
14．如图所示，质量为m 的物块A 静置在光滑水平桌面上，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂
着质量为3m 的物块B ，由静止释放物块、B 后（重力加速度大小为g ） A ．相同时间内，A 、B 运动的路程之比为2：1 B ．物块A 、B 的加速度之比为1:1
C ．细绳的拉力为5
3mg
D ．当B 下落高度h 时，速度为
7
6gh
三、实验题（10+6=16分，每空2分。

） 15．（10分）在“研究平抛物体的运动”的实验中
（1）下列说法正确的是_____
A ．通过调节使斜槽的末端保持水平
B ．每次释放小球的位置可以不同
C ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D ．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E ．斜槽必须光滑
（2）在实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；
B点的速度为_____m/s,抛出点距A点的水平距离_____ cm，抛出点距A点的竖
直距离_____ cm（g=10m/s2）．
16．（6分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．
（1）实验时，一定要进行的操作是______．
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（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50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速
度为m/s2（结果保留三位有效数字）．
（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为
__________．
A．
1
tanθ
B．
2
tanθ
－m0
C．2
k
－m0D．
2
k
四、解答题（本题共3小题，共38分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的
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的单位。

）
17．（12分）如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑到由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3，斜面倾角为37°（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求
（1）物体在斜面上以及在水平面上的加速度.
（2）物体到达斜面底端的速度
（3）在水平面上还能滑行的距离.
18．（12分）下图为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L =5m，水平横梁L′=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴匀速转动，绳与竖直方向夹角θ=37°，小孩可视为质点，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，（结果可以用根号表示）求：
（1）绳子的拉力为多少？
（2）该装置转动的角速度多大？
（3）增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53°，求此时装置转动的角速度。

19．（14分）如图甲所示，质量M=3kg的小车静止在水平面上，半径为R=0.8m的1
4
光滑
固定圆轨道的下端与小车的右端平滑对接，质量m=1kg的物块（可视为质点）由轨道顶端静止释放，接着物块离开圆轨道滑上小车。

从物块滑上小车开始计时，物块运动的速度随时间变化的部分图象如图乙所示。

已知小车与水平面间的摩擦因数0
μ=0.01，重力加速度10m/s2，求：
（1）物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力F大小；
（2）物块与小车之间的动摩擦因数μ和物块刚滑上小车时小车的加速度大小；
（3）为了避免物块从小车上滑下，小车至少多长。

答案
一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共计30分。

每小题只有一个选项符合题意。

）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B A A
D D C C D D
二、多选题（本题共4小题，每小题4分。

共计16分。

每个题多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）
11 12 13 14
BD BC BD AD
三、实验题（10+6=16分，每空2分）
15、 AC 1.5 2.5 15 5 16、 BC 2.00 C
四、解答题（本题共 3小题，共 38分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

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的单位。

）
17．(1)3.6m/s 2, 方向沿斜面向下， 3m/s 2，方向水平向左(2)6m/s （3）6m （1）由牛顿第二定律： 1
3737mgsin mgcos ma μ︒-︒=
解得： 2
1 3.6/a m s =，方向沿斜面向下
物体在斜面上运动时受到重力、斜面的支持力和滑动摩擦力 由牛顿第二定律： 2
mg ma μ=
解得： 2
23/a m s =，方向水平向左
（2）设物体滑至斜面底端B 时的速度为v
由2
12v a L =，得： 122 3.65/6/v a L m s m s ==⨯⨯=
（3）在水平面上做匀减速运动，设还能滑行的距离为x
由2
202v a x -=，得： ()
2
06623x m m -==⨯-
18．（1）500N ；（2）
5
rad/s 2
；
（3）40rad/s 21 （1）小孩受力情况如图所示 由于竖直方向受力平衡，有cos F mg θ=
代入数据得 500N F =
（2）小孩做圆周运动的半径 sin376m r L L +'︒== 由2sin F mr θω=代入数据解得 5
rad/s 2
ω= （3）此时半径为 sin537m r L L ︒='='+
由2
tan 53mg mr ω︒''= 解得40
rad/s 21ω'=
19．（1）30N ；（2）0.1，20.2m /s ；（3）20m 3
l =
（1）图像可知v=4m/s 。

根据牛顿第二定律得轨道对物块的支持力大小为
2
N v F mg m R
-= 解得 30N N F =
由牛顿第三定律得轨道对物块的支持力大小30N F =
（2）物块滑上小车后，由图象可知物块的加速度大小为2
11m/s a =，物块与小车间的摩擦力
的大小为1mg ma μ= 解得0.1μ=
（3）设小车的加速度为a 2，则02()mg M m g Ma μμ-+=
解得 2
20.2m /s a =
（3）当它们达到相同的速度时，有 01v v a t =-
2v a t =
解得103
t s =
这一过程中，物块的位移为
2101170
m 29
x v t a t =-=
小车的位移为
222110m 29
x a t =
= 为了避免物块从小车上滑下，小车长度l 至少为
1220
m 3
l x x =-=。