2021屆全國金太陽聯(lián)考新高考原創(chuàng)預測試卷（十七）物理

2021屆全國金太陽聯(lián)考新高考原創(chuàng)預測試卷（十七）

物理

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注意事項：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準考證號用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡上的相應位置，

并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試題

卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的

非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。

不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用0.5毫米黑色

簽字筆寫在答題卡上對應的答題區(qū)域內，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選修題答題區(qū)域的答案一律

無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

一、單項選擇題（本題共8個題目，每題3分，共24分.每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選

錯得。分）

1.下列物理量的負號表示大小的是（）

A.速度y=-2/n/sB.位移s=-8m

C.重力勢能昂=—5（UD.力做功為W=T（）J

2.在教室門與地面間縫隙處塞緊一個木楔（側面如圖所示），能把門卡住不易被風吹動.下列分析正確的是

（）

木模廠頂角，很小

A.門不易被風吹動的原因是因為風力太小

B.門被卡住時，將門對木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面給木楔的摩擦力大小

C.門被卡住時，將門對木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面給木楔的摩擦力大小

D.塞在門下縫隙處的木楔，其頂角。無論多大都能將門卡住

3.設物體運動的加速度為a、速度為v、位移為X、所受合外力為F.現(xiàn)有四個不同物體的運動過程中某物理

量與時間關系圖象，如圖所示，已知t=0時刻物體的速度均為零，則其中表示物體做單向直線運動的圖象是

()

4.取水平地面為重力勢能零點.一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其重力勢能是動能的3倍.不計空氣阻

力，該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為（）

7171?715萬

A.—B.—C.—D.--

64312

5.如圖甲所示，一輕質彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質量均為M的物體A、B（B物體與彈簧

連接），彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時物體處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A

開始向上做加速度為。的勻加速運動，測得兩個物體的v-t圖像如圖乙所示（重力加速度為g）,則（）

A.施加外力前，彈簧的形變量為空

k

B.外力施加的瞬間A、B間的彈力大小為M（g-a）

C.A、B在L時刻分離，此時彈簧彈力恰好為零

D.彈簧恢復到原長時，物體B的速度達到最大值

6.在發(fā)射--顆質量為m的人造地球同步衛(wèi)星時，先將其發(fā)射到貼近地球表面運行的圓軌道I上（離地面高度

忽略不計），再通過一橢圓軌道II變軌后到達距地面高為h的預定圓軌道III上.已知它在圓形軌道上運行的

加速度為g，地球半徑為R,衛(wèi)星在變軌過程中質量不變，則（）

A.衛(wèi)星在軌道in上運行的加速度為（‘h一\g

[R+h）S

B.衛(wèi)星在軌道III上運行的線速度為v=J0二

YR+〃

C.衛(wèi)星在軌道III上運行時經過P點的速率小于在軌道II上運行時經過P點的速率

D.衛(wèi)星在軌道III上的機械能大于在軌道I上的機械能

7.如圖所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的另一端可繞0點轉動，把小球拉至A處,

彈簧恰好無形變.將小球由靜止釋放，當小球運動到0點正下方B點時，降低的豎直高度為h,速度為v.設

彈簧處于原長時彈性勢能為零.則小球（）

A.由A到B重力做的功等于mgh

B.由A到B重力勢能減少2V2

2

C.由A到B克服彈力做功為mgh

D.到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh

8.如圖所示，質量為m的人立于平板車上，人與車的總質量為M,人與車以速度vi在光滑水平面上向右運

動，當此人相對于車以速度V2豎直跳起時，車的速度變?yōu)椋ǎ?/p>

I1-V1

VTVTTTTA^CrTTTAvVTTTTTTTT"

Mv,-Mv^..Mv...

A.---------U向右B.——L,向右

M-tnM-m

C.竺匚竺向右D.v,,向右

M-m

二、多項選擇題（本題共4個題目，每題4分，共16分.題目有多個選項符合要求，全部選對得4分，選不

全得2分，有選錯得。分）

9.如圖所示為一向右勻速行駛的車廂，a繩將一小球懸掛在車內的天花板上，b繩一端系在車廂壁上，另一

端系在小球上，使a繩偏離豎直方向，b繩水平，球與車相對靜止.用Ti表示a繩的拉力，T2表示b繩的拉

力.如果車改為向右勻加速行駛，穩(wěn)定后，球與車仍保持相對靜止，則拉力T,和T2的變化情況可能是（）

JJ

A.Ti增大，T2減小B.Ti增大，T2不變

C.Ti不變，T2減小D.Ti增大，T2增大

10.如圖所示，一個質量為0.4kg的小物塊從O點以%=lm/s的初速度從水平臺上的O點水平飛出，擊中

平臺右下側擋板上的P點.現(xiàn)以O為原點在豎直面內建立如圖所示的平面直角坐標系，擋板的形狀滿足方程

y=%2—6（單位：m）,不計一切摩擦和空氣阻力，g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.小物塊從。點運動列P點的時間為1

B.小物塊剛到P點時速度方向與水平方向夾角的正切值等于5

C.小物塊剛到P點時速度的大小為10m/s

D.小物體位移大小為J又機

11.如圖所示，衛(wèi)星1為地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星2是周期為3小時的極地衛(wèi)星，只考慮地球引力，不考慮其他

作用的影響，衛(wèi)星1和衛(wèi)星2均繞地球做勻速圓周運動，兩軌道平面相互垂直，運動過程中衛(wèi)星1和衛(wèi)星2

有時處于地球赤道上某一點的正上方.下列說法中正確的是（）

A.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的向心加速度之比為1:16

B.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的速度之比為1:2

C.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點正上方地球的周期為24小時

D.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點正上方的周期為3小時

12.如圖所示，將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上，槽的左側有一固定在水平面上的物塊.今讓一小球自左

側槽口A的正上方從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是（）

A.半圓槽內由A向B的過程中小球的機械能守恒，由B向C的過程中小球的機械能也守恒

B.小球在半圓槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

C.小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

D.小球離開C點以后，將做斜拋運動

三、實驗題（每空2分，共14分）

13.用半徑均為r的小球1和小球2碰撞來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，斜槽與水平槽圓滑連

接.安裝固定好實驗裝置，豎直擋板上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，用夾子固定，小球球心與O點位置

等高，實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在豎直擋板上.重復多次，確定小球落點的平

均位置P;

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞.重復多次，確定碰

撞后兩小球落點的平均位置M、N；

步驟3：用毫米刻度尺測得0點與M、P、N三點的豎直方向的距離分別為hi、h2、h3.

圖甲圖乙

（1）兩小球的直徑用螺旋測微器核準相等，測量結果如圖乙，則兩小球的直徑均為mm.

（2）設球1和球2的質量分別為mi、m2,若滿足,則說明碰撞過程動量守恒，若還滿足

則說明兩球發(fā)生的碰撞為彈性碰撞.（用mi、m2、m、h2、h3表示）

14.某同學用如圖1所示裝置驗證機械能守恒定律，懸線下吊著磁鐵A,磁鐵的磁性較強，A下吸著一個小

球C,不計球的大小，B是固定擋板，測出靜止時球離地面的高度足,懸點。到球的距離L,將球拉離豎直

位置到某一位置，懸線拉直，用米尺測出這時球與尺的接觸點離天花板的高度H2,釋放小球，讓小球與磁

鐵一起做圓周運動，到最低點時磁鐵與擋板碰撞后小球由于慣性繼續(xù)向前運動做平拋運動，測出小球做平

拋運動的水平位移X,當?shù)氐闹亓铀俣葹間.

(1)磁鐵與擋板碰撞前的一瞬間速度的大小為

(2)要驗證機械能守恒，只要驗證等式成立即可;

(3)若實驗測得重力勢能的減少量大于動能的增加量，導致誤差的原因可能有（寫出兩個原因即可）

（4）改變小球開始釋放的高度，記錄多組釋放點距天花板的高度h2和小球做平拋運動水平位移x,建立坐

標系，在坐標紙上描點作圖，如圖2所示，也可驗證機械能守恒定律，則應做出的是圖像（填選項前

的符號）.

A.x-/?!B.x~—/?-,C.x—hfD.A"—（L—乩）

四、解答題（共46分）

15.（8分）如圖所示，一根不可伸長的輕繩長L=1.25m,一端固定在O'點，另一端系一質量m=lkg的小球.

將輕繩伸直拉至水平，小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點O時輕繩剛好被拉斷.0點下方有一傾角

8=45。的固定斜面，小球恰好垂直打在斜面上，取g=10m/s2求：

（1）輕繩剛要拉斷時繩的拉力大小；

（2）小球從0點運動到斜面的時間.

16.（8分）我國航天技術飛速發(fā)展，設想數(shù)年后宇航員登上了某星球表面.宇航員手持小球從高度為h處,

沿水平方向以初速度v拋出，測得小球運動的水平距離為L.已知該行星的半徑為R,引力常量為G求：

（1）行星表面的重力加速度；

（2）行星的平均密度.

17.（12分）如圖所示，水平光滑的地面上有A、B、C三個可視為質點的木塊，質量分別為1kg、3kg、3kg.

木塊A的左側有一半徑R=O.lm的固定的豎直粗糙半圓弧軌道，一開始B、C處于靜止狀態(tài)，B、C之間的

彈簧處于原長.給木塊A一個水平向右的初速度，大小為匕=8〃?/s,與木塊B碰撞后，A被反彈，速度大

小變?yōu)樨?4根/$.若A恰好能通過圓弧軌道的最高點，重力加速度g取10m/s2,求：

（1）木塊A克服圓弧軌道摩擦所做的功；

（2）彈簧具有的最大彈性勢能.

18.（18分）如圖甲所示，下表面光滑的長木板B靜止放在水平面上，質量為砥=2.0版的物塊C放在長

木板的最右端，質量為班=1版的物塊A從距長木板B左側％=95”處以某一初速度向長木板運動.一段

時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），以長木板B開始運動作為計時起點，長木板B

和物塊C運動的v-t圖象如圖乙所示，已知物塊A與地面間的動摩擦因數(shù)為從=0.1,物塊C與長木板B

間的動摩擦因數(shù)為〃2=02,重力加速度g=10m/s2,求:

4,B3

-0_____L?-T___

▼

（1）長木板B的質量m2；

（2）物塊A的初速度vo；

（3）A靜止時,系統(tǒng)A、B、C由于摩擦產生的熱量Q

物理答案

1.c【解析】速度v=-2m/s的速度方向與正方向相反.故A錯誤.物體的位移s=-8m,負號表示位

移方向與正方向相反，故B正確物體的重力勢能Ep=-50J的表示重力勢能比0小，表示大小.故C正

確.阻力做功為歸TOJ,負號表示該力是阻力，不表示大小.故D錯誤.故選C.

2.C【解析】ABC.對木楔受力分析，受重力、支持力、壓力和摩擦力，如圖所示

豎直方向N=FcosQ+mg

水平方向/=Fsin0

則門被卡住時;不是因為風太小，將門對木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面給木楔的摩擦力大

小，故AB錯誤，C正確。

D.最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力，為/?x=〃N="(FcosO+〃?g)

考慮摩擦自鎖情況，不管多大的力F均滿足滿足

即fi(FcosQ+mg)>Fsin0

由于，"很小，故只要〃Ntan。即可，題中由于。很小，故很容易滿足自鎖條件；即頂角優(yōu)茜足/Gtan。才能將

門卡住，故D錯誤。

3.C【解析】A.位移與時間圖像，橫軸以上位移為正，橫軸以下位移為負，所以選項A為往復運動，A

錯誤：B.橫軸以上速度為正橫軸以下速度為負，也是往復運動，B錯誤；C.在0-2s間，物體沿正方向做

勻加速直線運動，2s-4s間物體沿正方向做勻減速直線運動，由Av="可知在4s末物體速度減小到零，然

后重復之前的運動，選項C為單向的直線運動，C正確；

D.O-ls間物體沿正方向做勻加速直線運動，l-2s間物體沿正方向做勻減速直線運動，到2s末速度減小到

零，2s-3s間物體沿負方向做勻減速直線運動，所以選項D為往復運動，D錯誤。

4.C【解析】設拋出時物體的初速度為％,高度為人物塊落地時的速度大小為v,方向與水平方向的夾

角為呢根據(jù)機械能守恒定律得5m環(huán)+mg〃=5根「

據(jù)題有

聯(lián)立解得v=2vo

5.B【解析】A.施加/前，物體整體平衡，根據(jù)平衡條件有：2Mg=收

解得：x=3等，故A錯誤;

B.施加外力尸的瞬間，對B物體，根據(jù)牛頓第二定律有：F^—Mg—FAB=Ma

其中F*2Mg解得：%=M（g-a）故B正確；C.物體A、B在A時刻分離，此時A、B具有共

同的n與①且心B=0；對風

F彈一Mg=M7解得：/憚=M（g-a）

彈力不為零，故C錯誤；

D.而彈簧恢復到原長時，8受到的合力為重力，已經減速一段時間；速度不是最大值；故

Mmv2

6.D【解析】AB.衛(wèi)星在軌道山上運行時，根據(jù)牛頓第二定律得G--------，=ma=m——

（R+/Z）2R+h

在地球表面，由/”'g=GM'：

R2

R,

聯(lián)立解得衛(wèi)星在軌道HI上的加速度為a=―）2g

鄴二故AB錯誤;

R+h

C.衛(wèi)星要從橢圓軌道H變軌后到達圓軌道Hl上，在P點必須加速，所以衛(wèi)星在軌道III上運行時經過尸點

的速率大于在軌道II上運行時經過P點的速率，故C錯誤；

D.衛(wèi)星從軌道I變軌到軌道II,在。點要加速，機械能增加。在橢圓軌道H運動時衛(wèi)星的機械能不變。

衛(wèi)星要從軌道n變軌后到達圓軌道ni上，在尸點必須加速，機械能增加，所以衛(wèi)星在軌道iii上的機械能大

于在軌道I上的機械能，故D正確。

7.A【解析】A.重力做功只與初末位置的高度差有關，則由A至B重力功為mg力，故A正確；

B.由A至B重力做功為機g〃，則重力勢能減少mg力，小球在下降中小球的重力勢能轉化為動能和彈性勢

1

能，所以〃吆〃>5機口9~故B錯誤；

C.根據(jù)動能定理得，咫〃+印好=；"?/,所以由A至8小球克服彈力做功為,故C錯誤；

D.彈簧彈力做功量度彈性勢能的變化。所以小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh-1〃?廣，故口錯

誤。

8.D【解析】人和車在水平方向上動量守恒，當人豎直跳起時，人和之間的相互作用在豎直方向上，在水

平方向上的仍然動量守恒，水平方向的速度不發(fā)生變化，所以車的速度仍然為？，方向向右，故D正確。

9.AC【解析】靜止時，設a繩與豎直方向的夾角為優(yōu)根據(jù)平衡，解得三，7>，”gtan0

cos〃

當車向右做勻加速直線運動，若加速度較大，。繩會收縮，〃繩與豎直方向的夾角變大，則:n增大，72減

小。若a繩豎直方向的夾角不變，根據(jù)牛頓第二定律得匯=」%,T^ne-Ti=ma

COS0

解得乃二mgtanO-ma,則Ti不變，4減小。故AC正確，BD錯誤。

10.AD【解析】A.由題意可知，小物塊從。點水平拋出后，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有y=-]g/，

x=votf又有>=r一6；聯(lián)立解得r=ls,故A正確；

BC.到達尸點時豎直分速度匕,=a=l()xIm/s=l()m/s

則P點的速度vp=Jl+100m/s=VlOlm/s

方向與水平方向夾角的正切值tana=匕=10。故BC錯誤；

%

D.小物體的水平位移x=%￡=lxlm=lm

11

豎直位移>二萬且廣9=—xlOxP?in=5m

根據(jù)平行四邊形定則知，小物體的位移大小s=G+y2=71725m=V26m.故D正確。

11.ABC【解析】A、衛(wèi)星1是地球同步衛(wèi)星，周期為24小時，衛(wèi)星2的周期為3小時，

，,口GMm,4"GMm,4"

根據(jù)萬有引力提供向心力得：一-r±=m\-rr\<—L=咫亍二為

解得：--4,向心加速度。=匕_廠，則幺=旦?=!，A正確；

2

r2Ta2也216

2萬廠V.51

B、線速度丫=二土，則」=：=B正確；

T彩馬12

CD、若某時刻衛(wèi)星I和衛(wèi)星2處于地球赤道上某一點的正上方，而衛(wèi)星I周期為24小時，衛(wèi)星2周期為3

小時，所以再經過24小時，兩個衛(wèi)星又同時到達該點正上方，所以衛(wèi)星1和衛(wèi)星2處在地球赤道的某一點

正上方的周期為24小時，C正確，D錯誤.

12.CD【解析】A.只有重力或只有彈力做功時物體機械能守恒，小球在半圓槽內運動由B到C過程中，

除重力做功外，槽的支持力也對小球做功，小球機械能不守恒，由此可知，小球在半圓槽內運動的全過程

中，小球的機械能不守恒，故A錯誤；

B.小球在槽內運動的前半過程中，左側物體對槽有作用力，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守

恒，故B錯誤；

C.小球自半圓槽的最低點B向C點運動的過程中，系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，故小球與半圓槽在

水平方向動量守恒，故C正確；

D.小球離開C點以后，既有豎直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上拋運動，故D正確。

mm肛m.m,

13.9.8469.848詩=0+方皆=皆+言

【解析】（1）［1］小球的直徑

9.5mm+34.7x0.()1mm=9.847mm。

（2）［2］小球離開軌道后做平拋運動，水平方向。

-1，

豎直方向/z=］g廣；解得%=

由題意可知，碰撞前球1的速度為％="1康

碰撞后球1的速度為巧=1折

碰撞后球2的速度為v2=不太

碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得犯?二根幽+色匕

mmin,

整理得雙二"十斤

（2）［3］兩球發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，滿足能量守恒g町%巧匕2

ntm,m,

整理得廣=廣+丁

2

14.x受到空氣阻力磁鐵對小球的引力使平拋的初速度比小球到擋板時的

4%

速度小D

【解析】(1)口]由平拋運動的知識可知，平拋運動的時間為f12%

磁鐵與擋板相碰的一瞬間的速度為V=-=X.A

(2)⑵要驗證機械能守恒，即驗證〃吆(L—生)=耳mv

整理得L—4=

(3)[3][4]若實驗測得重力勢能的減少量大于動能的增加量，導致誤差的可能原因有：受到空氣阻力；磁鐵

對小球的引力使平拋的初速度比小球到擋板時的速度?。恍∏蛟谄綊佭^程中有一部機械能轉化成小球轉動

的動能。

(4)[5]由要驗證的關系式乙一色=—

可知，圖像應是a)的圖像，故D正確。

15.(1)3ON；(2)0.5s