2021-2022年高三上学期第一次联考(12月)物理试题 含答案

2021年高三上学期第一次联考（12月）物理试题含答案
（时间120分钟，满分150分）xx-12
注：本卷g取10m/s2（第28题g取9.8m/s2）
一、单项选择题（共16分，每小题2分。

每小题只有一个正确选项。

）
1、小明想推动家里的衣橱，但使足了力气也推不动，他
便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个
人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了，下列
说法中正确的是（）
（A）A板对衣橱的推力一定小于小明的重力
（B）人字形架的底角越大，越容易推动衣橱
（C）人字形架的底角越小，越容易推动衣橱
（D）A板对衣橱的推力大小与人字形架的底角大小无关
2、一物体在外力F作用下静止在光滑斜面上，在撤去外力F的瞬间（）
(A)物体具有速度和加速度(B)物体具有加速度，但速度为零
(C)物体具有速度，但加速度为零(D)物体的速度和加速度都为零
3、一水平弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动，当它通过关于平衡位置对称的两个位置时，一定相同的物理量有（）
（A）位移和速度（B）速度和加速度
（C）加速度和动能（D）动能和弹性势能
4、分子间的引力和斥力同时存在，分子力大小与分子间的距离有关，当分子间的距离增大时（）
（A）分子间引力和斥力都增大
（B）分子间引力和斥力都减小
（C）分子间引力增大，斥力减小
（D）分子间斥力增大，引力减小
5、一定质量的理想气体，温度升高时（）
（A）一定吸收热量（B）压强一定增大
（C）内能一定增大（D）体积一定增大
v 0
b
a
c
•
• • 6、如图甲所示，水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射，若不改变小孔的尺寸，只改变挡板的位置或方向，如图乙中的(a)、(b)、(c)、(d)，则下列判断正确的是（ ）
(A) 只有 (a)能发生明显衍射 (B) 只有（a ）（b ）能发生明显衍射
(C) (a)、(b)、(c)、(d)均能发生明显衍射 (D) (a)、(b)、(c)、(d)均不能发生明显衍射 7、如图，在固定斜面上，一物体受到平行于斜面向上的外力F 作用处于静止状态，则（ ） （A ）物体受到的摩擦力为零
（B ）物体有上滑趋势，受到的摩擦力平行于斜面向下
（C ）物体有下滑趋势，受到的摩擦力平行于斜面向上 （D ）以上三种情况都有可能
8、如图，斜面上a 、b 、c 三点等距，小球从a 点正上方抛出，做初速为的平抛运动，恰落在b 点。

若小球抛出点不变，初速变为，其落点位于c ，则（ ） （A ）
（B ）
（C ） （D ）
二、单项选择题（共24分，每小题3分。

每小题只有一个正确选项。

）
9、如图，光滑水平面上一质点正以速度v 0通过O 点，O 为光滑水平面上直角坐标系xOy 的原点，此时给质点加上沿x 轴正方向的恒力F x 和沿
y 轴正方向的恒力F y ，则（ ）
（A ）若F y ＝F x tan α，质点做直线运动 （B ）若F y ＜F x ，质点向y 轴一侧做曲线运动 （C ）若F y ＜F x ，质点向x 轴一侧做曲线运动
（D ）因为F x 与v 0成角，所以质点做曲线运动
10、一人离地某高度处以相同的速率v 0抛出两个物体A 、B ，A 被竖直上抛，B 被竖直下抛，这两个物体落地时间相差∆ t ，不计空气阻力，则初速v 0的大小为（ ） （A ）g ∆ t
（B ）g ∆ t ／2
（C ）g ∆ t ／4
（D ）g ∆ t ／8
11、一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s 。

某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质点依次为P 1，P 2，P 3，……。

已知P 1和P 2之间的距离为20cm ，P 2和P 3之间的距离为80cm ，则P 1的振动传到P 2所需的时间为（ ）
（A ）0.50s （B ）0.13s （C ）0.10s （D ）0.20s 12、两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则（ ） （A ）a 点的电势比b 点的高
图甲 图乙
（a ） （b ） （d ）
（c ） F x
o y v 0
α
v
v 0 -v 1
0 t 1
2t 1
t
图（a ）
图（b ）
（B ）a 点的电场强度比b 点的小 （C ）c 点的电势比d 点的高 （D ）c 点的电场强度比d 点的大
13、如图（a ），一物块在时刻滑上一固定斜面，其运动的图线如图（b ）所示。

若重力加速度及图中的、、均为已知量，则能求出的物理量有（ ） （A ）物块的质量、斜面的倾角
（B ）物块与斜面间的摩擦力、斜面的倾角 （C ）物块与斜面间的动摩擦因数、斜面的倾角 （D ）物块与斜面间的摩擦力、物块沿斜面向上滑行的最大高度
14、如图所示，水平固定杆PQ 上套有一轻质细环A ，环A 和球B 间用一轻质绳相连，球B 的质量为m ，环A 与杆间的动摩擦因数为，现用水平向右的外力作用在球B 上，系统稳定时，A 、B 一起运动的加速度为（ ）
（A ） （B ） （C ） （D ）
15、半圆柱体P 放在粗糙的水平面上，有一挡板MN ，延长线总是过半圆柱体的轴心O ，但挡板与半圆柱不接触，在P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN 自图示位置绕O 点缓慢地顺时针转动，在MN 到达水平位置前，发现P 始终保持静止，在此过
程中，下列说法中正确的是( )
（A ）MN 对Q 的弹力逐渐增大
（B ）地面对P 的弹力逐渐增大
（C ）地面对P 的摩擦力逐渐增大
（D ）P 、Q 间的弹力先增大后减小
16、如图，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。

圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC=。

圆环在C 处获得一竖直向上的速度，恰好能回到A 处。

弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则圆环（ ） （A ）上滑过程中，加速度一直减小 （B ）下滑过程中，克服摩擦力做的功为 （C ）在C 处，弹簧的弹性势能为
（D ）上滑经过B 的速度小于下滑经过B 的速度
三、多项选择题(共16分，每小题4分。

每小题有二个或
三个正确选项。

全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。

) 17、如图所示，相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l ，h 均为定值)，将A 向B 水平抛出，同时B 自由下落。

A 、B 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，不
Q
P M
N O B
A
Q
P
F
计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（ ） (A) A 、B 一定能相碰
(B) A 、B 不可能运动到最高处相碰
(C) A 、B 在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 (D) A 、B 在第一次落地前能否相碰，取决于A 的初速度
18、如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。

质量分别为M 、m （M >m ）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。

若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ） （A ）轻绳对m 做的功等于m 动能的增加 （B ）轻绳对M 做的功大于轻绳对m 做的功
（C ）M 所受轻绳拉力与重力的总功大于M 动能的增加
（D ）两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功
19、如图，一质量为m 的小球通过轻杆、铰链O 与竖直墙相连，小球放在厚度不均匀的木板上，木板的上表面AB 、CD 粗糙程度相同，AB 面与铰链O 等高，木板与水平地面的接触光滑。

现用水平拉力F 向右匀速拉动木板，小球与AB 面接触时，水平拉力为F 1，小球受到的支持力为N 1；小球与CD 面接触时，水平拉力为F 2，小球受到的支持力为N 2，则（ ） （A ）F 1> F 2 （B ）F 1= F 2 （C ）N 1= N 2=mg （D ）N 1 =mg ， N 2<mg
20、如图，水平向右的匀强电场中，两个质量相同的带电小球M 、N 在同一水平线上的不同位置，由静止释放后，M 、N 之间的距离保持不变。

关于M 、N 的情况，下列判断正确的是( ) （A ）M 、N 均做匀加速直线运动
（B ）若M 带正电，则N 也一定带正电，且电荷量 （C ）若M 带负电，则N 也一定带负电，且电荷量
（D ）若M 、N 运动的加速度均为g ，则M 带负电，N 带正电，电荷量
四、填空题(共20分，每小题4分。

)
21、甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动，则两颗卫星运动的角速度之比为_________，向心加速度之比为__________。

22、如图，一质量为m 小球系于细绳的一端，细绳的另一端悬于O 点，
F
绳长为L 。

现将小球拉至细绳水平的位置，并由静止释放，则摆动到细绳与水平方向的夹角θ＝___ __时，小球的动能等于势能，此时重力做功的功率为 。

（以小球摆动的最低点为零势能点）
23、如图，竖直放置的均匀等臂U 型导热玻璃管两端封闭，管内水银封有A 、B 两段气柱，右管水银面高于左管水银面，高度差为，若环境温度降低，稳定后A 、B 气柱的压强之比：与降温前相比将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”），右管水银面的高度变化 （选填“>”、“=”或“<”）。

24、如图，一列沿x 轴负方向传播的简谐横波在t=0
时刻的波形如实线所示，经过Δt = 2s ，其波形如虚
线所示，则这列波的波速为___________m/s ；若波
的周期为T ，且T > Δt ，则波上一质点A 经过Δt ' =
3.2s ，所经过的路程为________m 。

25、有一个直角支架AOB ， OA 水平，表面粗糙，OB 竖直，表面光滑。

AO 上套有小环P ，P 与OA 间动摩擦因数为，OB 上套有小环Q ，两环质量均为m ，两环间由一根长为L 的轻绳相连，静止在图示位置，=37°。

现用外力F 将P 环向右拉动，使小环Q 以加速度a =0.8g
匀加速上升，直至θ增大到53°，在这一过程中，小环P 受到的摩擦
力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”），外力F 做的功
为 。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
五、实验题(共24分)
26、（多选题4分）在“研究共点力的合成”实验中，下列叙述中正确的是（ ） （A ）弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
（B ）拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
（C ）用两弹簧秤同时拉橡皮条时，两弹簧秤示数之差应尽可能大
（D ）实验中两弹簧秤拉力之间的夹角应取90°，以便于算出合力的大小 27、（5分）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球通过槽口的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。

为研究平抛射程d 与初速度v 0和飞行时间t 的关系，某同学分两步进行研究：
（1）保持小球平抛的初速度v 0不变，研究射程d 与飞行时间t 的关系，在该实验中，为保持初速度v 0不变，需要让小球每次从导轨上 （选填“相同”或“不同”）高度处由静
止释放，斜槽导轨对小球的摩擦力对实验结果 （选填“有”或“无”）影响。

（2）保持小球从抛出到落地的时间t 不变，研究射程d 与初速度v 0的关系，为使小球做平抛运动的时间不变，需要保持 不变。

A
B h
3 6 5 12
A
x/m y/m 0.2
-0.2
0 θ
B O P
F
（3）该同学在两次实验中得到的数据分别如表1、表2，则： 表1 ： 表2：
由表1可得到的结论为 ； 由表2可得到的结论为 。

△（1）请将表格中数据填写完整
（2）通过实验得出的结论是： ． （3）从表格中数据可知，直尺上黑色胶带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，由于d 不是足够小，导致 的值比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

29、（8分）如图所示为气体温度计的结构示意图。

储有一定质量理想气体的测温泡P 通过细管与水银压强计左臂相连，压强计右管B 与大气相通。

当大气压强为76cmHg 时，将测温泡P 浸在冰水混合物中，移动右管B 及刻度尺，使压强计A 、B 两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。

多次改变水温，移动右管B ，使A 管中水银面回到零刻度处，此时C 管水银面的高度即可反映泡内气体温度，并标刻在刻度尺上，即可使用该温度计测量温度。

（1）某次使用该温度计测量室温，测量值为21.84℃，此时A 、C 两管中水银面的高度差为 cm 。

（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有（ ） （A ）测温泡大小
（B ）C 管内径粗细 （C ）当地的重力加速度
（D ）压强计中液体的密度
（3）将该温度计置于停在月球表面的登月密封舱中，若舱内实际气温为13.65℃，则该温度计的测量值比舱内实际气温偏______（选填“高”或“低”），测量值为 ℃。

(已知舱内气压相当于地球表面75.24 cm 高的汞柱产生的压强，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的)
六、计算题(共50分，要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。

有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。

) 30、（10分）如图，在半径为r 的轴上悬挂着一个质量为M 的水桶P ，轴上均匀分布着6根手柄，每个柄端固定有质量均为m 的金属球，球离轴心的距离为l ，轮轴、绳和手柄的质量及摩擦均不计。

现由静止释放水桶，整个装置开始转动。

（1）当水桶下降的高度为h 时，水桶的速度为多少？
（2）已知水桶匀加速下降，下降过程中细绳的拉力为多少？
31、（12分）如图所示，两水平放置的导热气缸其底部 由管道连通，轻质活塞a 、b 用钢性轻杆相连，可在气 缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为S a 和S b ， 且S b =2S a 。

缸内封有一定质量的气体，系统平衡时， 活塞a 、b 到缸底的距离均为L ，已知大气压强为p 0， 环境温度为T 0，忽略管道中的气体体积。

求： （1）缸中密闭气体的压强；
（2）若活塞在外力作用下向左移动，稳定后密闭气体的压强； （3）若环境温度升高到，活塞移动的距离。

32、（14分）如图，固定斜面倾角α=37°，质量为m 的物体受拉力F 作用由静止开始沿斜面向上运动，拉力F 的方向与斜面的夹
F
β
L
L
a
b
角为β。

在β=37°和β=0两种情况下，若拉力F大小相同，物体沿斜面上滑的加速度相同。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）拉力F的大小在何范围；
（3）若拉力F的大小为，方向可变，使物体由静止沿斜面上滑一段位移s，则所需的最短时间t为多少？
33、（14分）如图所示，OAB为竖直放置的轻质等腰三角形支架，=30°，AB长为2L，C为AB的中点，A端搁在支撑物上，OA水平，
支架可绕过O点的水平轴自由转动，质量为带Array正电的物块P固定在支架上的A点。

现将另一
质量为、电荷量为的物块Q由中点C静止释放，
Q沿斜面向上运动，刚好能到达B点，此时支
架恰好不翻倒。

已知Q与斜面间的动摩擦因数
为，P、Q均可视为点电荷，求：
（1）C、B两点间的电势差；
（2）释放Q瞬间，它的加速度；
（3）若Q运动过程中的最大速度为，求Q处于平衡状态时的总势能。

（以C点为重力势能和电势能的零点）
xx十三校第一次联考物理参考答案
一.（16分）单项选择题Ⅰ（本大题有8小题，每小题2分）
二.（24分）单项选择题Ⅱ（本大题有8小题，每小题3分）
三.（16分）多项选择题 （本大题有4小题，每小题4分）
四.（20分）填空题（本大题有5小题，每小题4分）
21． ，1:2 22．300，
23．变大，< 24．6n+5（n=0,1,2,3，…），1.1
25．不变，
五.（24分）实验题（本大题有4小题） 26.（4分）AB
27.（5分）（1）相同（1分），无（1分）
（2）槽口的高度（1分）
（3）初速度一定时，平抛射程与平抛时间成正比；（1分）平抛时间一定时，平抛
射程与初速度成正比。

（1分）
28.（7分）（1）4.22 （1分），4.00M 或4.01M （1分），4.01M 或4.02M （1分）
（2）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量(2分) （3） 偏大(2分) 29.（8分）（1）6.08（2分） （2）CD （3分） （3）高（1分）， 98.28 （2分）
六．（50分）计算题 (本大题有4小题) 30. （10分）解：（1）（5分）水桶下降的高度为h 时，水桶的速度为，金属球的速度为，系统机械能守恒，有： （2分） 又： （1分） 解得： （2分） （2）（5分）水桶匀加速下降的加速度为a ，则： （1分）
（1分）
对水桶： （1分） （2分）
31.（12分）解：（1）（2分）活塞a 、b 和钢性轻杆受力平衡，有： a b b a S p S p S p S p 0101+=+ （2分） （2）（5分）气体初态：，， （1分）
活塞向左移动，稳定后：L S L S L S V a b a
4
13
45432=+=， （1分） 由玻意耳定律： （1分） （2分）
（3）（5分）气体温度升高到时： ， （1分） 由盖•吕萨克定律： （1分） （1分） 活塞向左移动，则： （1分） （1分）
故活塞向左移动 32．（14分）解：（1）（5分）β=370时，物体的加速度为a ，则：
ma F mg mg F =---)37sin 37cos (37sin 37cos 0
μ ① （2分）
β=0时： ma mg mg F =--0037cos 37sin μ ② （1分）
由①、②式有：F F F =+0
37sin 37cos μ， （2分） （2）（4分）由①式有：， （2分）
a >0，由②式可得：0
37cos 37sin mg mg F μ-->0 （2分）
(3) （5分）拉力F 的方向与斜面的夹角为β，则：
ma F mg mg F =---)sin 37cos (37sin cos 00βμβ （1分） ma mg mg F =--+0037cos 37sin )sin (cos μβμβ
ma mg mg F =--++00237cos 37sin )sin(1μθβμ，其中
当时，物体的加速度a 最大， （2分） 物体匀加速上滑： （1分）
（1分）
33．（14分）解：（1）（3分）对物块Q ，根据动能定理有： 0cos sin =--L mg mgL q U CB θμθ （2分）
（1分）
（2）（6分）Q 即将到达B 点时，P 受到的库仑力为F B ，对支架，由力矩的平衡有： θθ
θtan cos tan L F L
Mg
fL NL B +=+ 对Q ：
解得： （3分）
Q 在C 点时，受到的库仑力为F C ，则：
4)2(2
2==L kQq
L kQq
F F B C ， （1分） 释放Q 瞬间： （2分） （3）（5分）Q 处于平衡状态时，有两个位置。

实用文档 Q 经过最大速度为v 的位置，Q 受到的库仑力为F ，则：
又： 212
221L L L kQq L kQq
F F C == （2分） 此位置，Q 的总势能为E P1，由能量守恒定律有： )(2
10112L L f E mv P -++= （1分） 2121412mv mgL E P ---
=∴ （1分） Q 到达B 点后，因<f ，故Q 停在B 点，Q 的总势能为E P2，则： mgL mgL mgL q U mgL E CB P 4
14321sin 2-=-=-=θ （1分） 故Q 处于平衡状态时的总势能为：2121412mv mgL E P ---
= 或。