2021届安徽省合肥五中高考物理联考试卷(含答案解析)

2021届安徽省合肥五中高考物理联考试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1.可用来测量三个力学基本物理量的仪器分别是（）

A.米尺、弹簧测力计、秒表B.米尺、测力计、打点计时器

C.量筒、天平、秒表D.米尺、天平、秒表

2.下列关于做功说法中正确的是（）

A.有力有位移，该力一定做正功

B.摩擦力对物体可能做正功

C.摩擦力对物体一定做负功

D.物体所受的静摩擦力对物体一定不会做功

3.如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为30。的光滑斜面上的物体相连，启

动电动机后物体沿斜面上升；在0〜3s时间内物体运动的u-t图象如图乙所示，其中除1〜2s时

间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的

质量为2依，重力加速度g=10m/s2.则下列计算不正确的是（）

A.1s后电动机的输出功率P为100W

B.物体运动的最大速度加为10m/s

C.在0〜1s内电动机所做的功为25J

D.在0〜3s内电动机所做的功为2501/

4.下列说法错误的是（）

A.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的

B.离心干燥器是利用离心运动把附在物体上的水分甩掉的

C.汽车转弯时速度过大，会因离心运动而造成交通事故

D.以正常转速转动的砂轮，若转速突然减小，砂轮将会破裂

5.一物体放在地球赤道上，随地球自转做匀速圆周运动。假使它对地面的压力恰好为零，则此时

地球的自转周期应为（地球的平均密度为P，引力常量为G）（）

6.质量为，〃的物体被人竖直向上抛出，设运动过程中受到的空气阻力为了,物体上升高度方后又

落回地面，物体下落高度为3/7,重力加速度为g,在物体运动的整个过程中，下列说法正确的

是（）

A.物体重力做的功为-mghB.物体重力做的功为5加的

C.物体克服阻力做功为"D.物体克服阻力做功为5fh

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

7.下列说法正确的是（）

A.相互接触的两个物体之间一定有弹力

B.斜面上的物体受到的支持力方向垂直于支持面

C.胡克定律的表达式尸=丘中的x表示弹簧的伸长量或压缩量

D.木块放在桌面上受到的弹力是由于木块发生微小形变而产生的

8.对于做匀速圆周运动的物体所受的合力，下列判断正确的是（）

A.大小不变，方向一定指向圆心

B.大小不变，方向也不变

C.产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小

D.产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小

9.如图所示，水平地面上放置一根轻弹簧，弹簧的左端固定在墙上，右端靠着物体（物体和弹簧不

粘连），现用力向左推动物体挤压弹簧，静止在。处；撤去外力后，物体向右运动，在离。点a

距离的位置A时恰好离开弹簧，然后运动了2与距离停在8点。已知物体的质量为胆，物体与水

平面间动摩擦因数为〃，重力加速度为g。则物体从。点运动到8点过程（）

左匕荔IL右

OIH

A.经过A点位置时速度最大

B.经过A8中点位置时，速度大小等于通而

C.最大加速度为6〃g

D.最大动能为半警

10.如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为37。的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平

行于斜面向上的恒力F,作用时间1=1s时撤去拉力F,物体运动的部分"-t图象如图乙所示,

设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10m/s2,sin37。=0.6,cos37。=0.8,则（）

A.物体与斜面间的动摩擦因数为〃=0.5

B.匀减速直线运动的加速度的大小为20m/s2

C.拉力大小F=30N

D.t=4s时物体的速度为lm/s,沿斜面向下

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.小明同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，实验时用20分度的游标卡尺测量摆球

直径，示数如图1所示，该摆球的直径d=mm.图2中甲、乙为细线上端的两种悬挂方式，

有利于减少实验误差的是.若小明同学开始计时时，秒表过迟按下，其他都准确操作，则

他测得的g值__.（填“偏大”、“偏小”或“不变”）.

'•I''''I''''I

18»

Si图2

12.高三学生小明和小华设计了一个物理实验来验证动能定理，实验

装置如图所示，A、B为长木板上固定的两个光电门，已知当地重

力加速度为g,遮光条的宽度乩

（1）垫高长木板右端，当长木板和水平面夹角为。时，在O处沿斜面轻推滑块，测得滑块经过两光电

门的时间相等，则滑块和长木板间动摩擦因数为。

（2）将长木板水平放置，在。处给滑块一个瞬时冲量，使滑块依次滑过光电门A、B,测得滑块经过

光电门A的时间为匕、滑块经过光电门8的时间为t2,两个光电门间距离为s,在误差允许的范

围内，验证动能定理成立的式子为（用题中已给字母表示）。

四、简答题(本大题共I小题，共10.0分)

13.如图所示，传送带与水平面之间的夹角为。=30。，其上A、B两点间的距离为S=5rn,传送带

在电动机的带动下以u=2m/s的速度匀速运动.现将一质量为m=10Kg的小物体(可视为质点)

轻放在传送带的A点，小物体与传送带之间的动摩擦因数〃=当，在传送带将小物体从A点传

送到8点的过程中，求：(g取10m/s2)

(1)小物体做加速运动阶段的位移Si；

(2)小物体与传送带之间的摩擦力做功产生的热量Q；

(3)传送带对小物体做的功W.

五、计算题(本大题共3小题，共32.0分)

14.A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A在前，速度为以=10m/s,B车在后速度%=30m/s.

因大雾能见度低，8车在距A车500机时，才发现前方有4车，这时B车立即刹车，如果前方没

有任何障碍物，B车还要滑行1800根才能停止.问：

(1)8刹车的加速度为多大？

(2)4车若仍按原速前进，两车是否会相撞？若会相撞，将在B刹车后多长时间相撞？

(3)若B车在刹车的同时发出信号，使A车收接到信号立即加速前进，若不计发射和接收信号的时间

差，则A车的加速度至少是多大时，才能避免事故发生？

15.如图，物体A的质量为加，斜面倾角a,A与斜面间的动摩擦因数为“，斜面固定，现有一个水

平力厂作用在A上，当尸多大时，物体4恰能沿斜面匀速向上运动？

16.A、B两物块(可视为质点)相互挨着放在水平地板上，A与轻弹簧连接，弹簧的另一端固定在墙

上，弹簧水平且自然松弛，两物块质量均为1依，A与地板的摩擦可忽略，8与地板的摩擦因数

〃=0.4,现用水平力产推物块8,使A、B将弹簧缓慢压缩Xi=10cm,其间力F做功1.4J.

(1)此时弹簧的弹性势能多大；

(2)撤去力F,已知弹簧劲度系数k=200N/m,试求A、B分离时弹簧的形变量冷；

(3)己知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，试求A、B分离后,物块8的滑行距离S.

F

【答案与解析】

1.答案:D

解析：解：力学的三个基本物理量分别为长度、时间、质量，

A、米尺是测量长度的仪器，弹簧测力计是测量力的仪器，秒表是测量时间的仪器，力不是基本物理

量.故A错误；

8、米尺是测量长度的仪器，测力计是测量力的仪器，打点计时器是测量时间的仪器，力不是基本物

理量，故B错误；

C、量筒是测量体积的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，体积不是基本物理量.故

C错误；

。、米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，故。正确；

故选：D.

力学的三个基本物理量分别为长度、时间、质量，根据对应的物理量选择仪器.

解决本题的关键知道力学的三个基本物理量以及对应的基本单位，需识记.

2.答案：B

解析：解：A、根据恒力做功表达式W=FScosa,有力尸和位移S,当力与位移垂直时，功W为零，

故A错误；

8、当摩擦力与运动方向相同时，摩擦力对物体做正功，故8正确；

C、摩擦力可以与运动方向相同、相反或垂直，故摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功或不做

功；故C错误；

。、静摩擦力与滑动摩擦力都可以做功，只要有位移S,同时力与位移不垂直即可，故。错误。

故选：B。

根据恒力做功表达式W=FScosa判断功的有无和正负，同时明确摩擦力的性质，知道摩擦力可以和

运动方向相同、相反或相互垂直。

本题考查了对功的理解，要注意明确摩擦力的性质以及功的计算，要注意明确摩擦力可以做正功、

负功或不做功。

3.答案：C

解析：解：4设物体质量为根，由题图乙可知，在ti=ls时间内，物体做匀加速直线运动的加速度

大小为a,1s末物体的速度大小达到%=5rn/s,此过程中，设细绳拉力的大小为网,则根据运动

学公式和牛顿第二定律可得：

%=at1

F1—mgsin30°=ma

由图象可知，%=Sm/s

由功率公式P=Fi%

联立解得：在Is末电动机输出功率为：P=100IV,故A正确。

B.当物体达到最大速度为后，细绳的拉力大小尸2,由牛顿第二定律和功率的公式可得:6-加gsin。=

0

由P=尸21生解得。机=10m/s,故B正确。

C.在时间h=ls内，物体的位移为x,电动机做的功为名,则由运动学公式得：x=\atl

由动能定理得：-mgxsin30°=

联立解得：叫=50/,故C错误。

D.在时间t=3s内电动机做的功为W,则：W=W1+P(it-tx)

联立解得：/=250/.故。正确。

故选：C。

(1)根据图乙得出0-1s的加速度，再根据牛顿第二定律得出牵引力片,最后由P=FD算出电动机的

输出功率；

(2)当加速度为。时，物体运动速度最大，根据二力平衡求出此时牵引力4，结合P=Fu算出最大速

度；

(3)0-1s内根据运动学公式及动能定理算出电动机所做的功；1-3s内，根据电动机功率变，结合

W=Pt算出。

本题与汽车启动类似，关键需要分析清楚物体各段的运动规律及受力情况，明确实际功率达到额定

功率时匀加速直线运动转为变速直线运动，达到速度最大值后做匀速直线运动。

4.答案：D

解析：解：A、8、水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，

水滴做离心运动而被甩掉，故A、8正确。

C、汽车转弯时速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，

防止离心运动造成交通事故，故C正确。

。、转速很高的砂轮所需的向心力就大，转速很高，就会出现砂轮承受不了巨大的力而断裂，出现

离心运动。但以正常转速转动的砂轮，若转速突然减小，砂轮不会做离心运动，故不会破裂，故。

错误。

本题选择错误的。故选：

做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的

情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动.

物体做离心运动的条件：合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力.注意所有远离圆

心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出.

5.答案：B

解析：解：物体对地面的压力为零，万有引力全部充当向心力：G萼=m•誓R…①

R2T2J

地球的密度：p=2…②

地球的体积：以=［兀/?3…③

联立①②③式可得此时地球的自转周期为：T=居，故8正确，AC。错误。

故选：B。

赤道上的物体恰好飘起来的临界条件是：物体所受的万有引力恰好全部提供向心力。

本题考查万有引力定律的运用，对于赤道漂浮问题，解题的关键是要知道赤道上物体漂浮的临界条

件，即：万有引力恰好全部提供向心力。

6.答案：D

解析：解：AB、由题意可知，物体下落高度为勤，上升了2〃，故抛出点离地高为儿故从抛出至落

到地面的过程中，重力所做的功为叫=小。儿故A8错误；

CD、上升过程：空气阻力对小球做功叫=

下落过程：空气阻力对小球做功皿2=-3Pl

则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=皿1+勿2=-5/比即物体克服

阻力做功必，故C错误，。正确。

故选：£)»

重力所做的功只与初末位置有关，与路径无关；空气阻力对物体做功与物体经过的路径有关，由于

空气阻力的大小恒为人可以根据W=凡计算其做功。

本题考查功的计算，对功的公式w=〃cosa要加深理解，不同的力做功的含义不同；明确重力做功

与路径无关，而滑动摩擦力、空气阻力做功与路径有关。

7.答案：BC

解析：解：4、产生弹力的条件之一是物体必须相互接触，不相互接触，无法产生弹力的作用，但是，

接触不挤压的物体间无弹力产生.故A错误；

8、弹力的方向总是与恢复形变的方向相同，压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支

持的物体.故8正确；

C、胡克定律的表达式F=依中的x表示弹簧的伸长量或压缩量.故C正确；

。、木块放在桌面上受到的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的.故。错误。

故选：BC。

要解答此题需掌握：弹力的产生条件.两物体要直接接触且发生弹性形变才能产生弹力，弹力的方

向总是与恢复形变的方向相同，且垂直于接触面，胡克定律各物理量的物理意义。

弹力是接触力，其产生必须具备两个条件，缺一不可：一是直接接触，二是物体要发生弹性形变。

8.答案：AD

解析：解：A、做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，

方向时刻改变，故A正确，8错误；

C、做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故

C错误，。正确；

故选：AD.

做匀速圆周运动的物体向心力大小不变，方向始终指向圆心，向心力只改变速度的方向，不改变速

度大小，所受到的合外力提供向心力.

做匀速圆周运动的物体合外力提供向心力，大小相等、方向时刻改变，合外力对物体不做功.

9.答案:BD

解析：解：A、当物体加速度为0时，即弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，说明经过A点位置时速

度不是最大，故A错误；

8、小物块从。到B由能量守恒有：Epmax=iimg-3x0

2

小物块从。到AB中点时由能量守恒有：Epmax=nmg♦2x0+|mv

解得：v=yj2ngx0,故B正确;

C、位置A时恰好离开弹簧,说明此时弹簧处于原长状态，从。到8由动能定理有:等X。-png•3%0=

0

得：kx0=61mlg

小物块从。点到A点加速度减小，A到B减速度不变，即小物块在。点加速度最大，即有：amax=

6fimg-Rmg

5〃g,故C错误;

m

。、当物体加速度为。时，即弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大，动能最大则有：kx=fimg

得：x=W

由动能定理有：kx。｝.(X。一%)-f/mg(x0-x)=Ekmax

联立解得最大动能为：Ekmax=故。正确。

故选：BD。

当物体加速度为0时即弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大；

小物块从O到B以及从O到AB中点由能量守恒列方程求解到达AB中点位置时的速度大小；

小物块在。点加速度最大，从。到8由动能定理求出小物块在初始位置的弹力表达式，根据牛顿第

二定律求解最大加速度；

当加速度为零时，动能最大，根据动能定理求解最大的动能。

解决该题的关键是明确知道小物块的加速度为零时，其速度达到最大，知道弹簧的弹力随位移均匀

变化，所以弹力做功等于平均力乘以位移。

10.答案：AC

解析：解：ABC,根据“―t图象可知，匀加速阶段加速度为的=竽=—巾/52=206/52

匀减速阶段加速度a?-^^-m/s2--10m/s2

根据牛顿第二定律可知：

加速上升过程，有尸-mgsind-fimgcosd-max

减速上升过程，有一mgstn。-iimgcosd-ma2

联立解得F=30N,n=0.5,故4c正确，8错误；

D、由题意可知，mgsind=6N>/imgcosd=4N,可知物体减速为零后可以匀加速下滑，又1s后

物体做匀减速，物体在t=3s末的速度为％=%+*=[20+(-10)x2]m/s=Om/s,

即3s末速度为零,则3s到4s这1s的时间间隔内物体沿斜面向下做匀加速直线运动，设加速度为。3,

由牛顿第二定律得

—mgsinO+(imgcosd—ma3

2

解得a3——2m/s

由速度-时间关系可知，t=4s时速度吗=%+at?=0+(-2)xlm/s=-2m/s,方向沿斜面向

下，故。错误。

故选：AC.

由u-t图象的斜率求出物体匀加速上升过程和匀减速上升过程的加速度，对这两个过程，分别根据

牛顿第二定律列式，即可求出物体与斜面间的动摩擦因数和拉力产的大小；根据牛顿第二定律和速

度-时间关系公式相结合求解1=4s时物体的速度。

本题的关键是受力分析后，根据牛顿第二定律，运用正交分解法求解出各个运动过程的加速度，然

后结合运动学公式进行处理。

11.答案：10.10乙偏大

解析：解：由图示游标卡尺可知，其示数为：lOnun+2x0.05nun=10.10?n?n；

由图示可知，甲的悬挂方式在实验过程中摆线会松动，乙的悬挂方式可以避免摆线松动，应采用图

乙所示悬挂方式；

由单摆周期公式：T=2兀］可知:g=岩，实验过程秒表按下过迟，则所测周期T偏小，所测重

力加速度g偏大；

故答案为：10.10；乙；偏大.

游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；

单摆摆线应固定悬挂，实验过程摆线不能发生松动，摆长不能发生变化；

应用单摆周期公式求出重力加速度的表达式，然后分析实验误差.

掌握常用器材的使用及读数方法、知道实验注意事项与实验原理是解题的前提与关键；对游标卡尺

读数时要注意游标尺的精度，读数时视线要与刻度线垂直.

12.答案：tan02gstan0=*)2一($2

解析：解：(1)滑块经过两光电门的时间相等，可认为滑块做匀速运动

贝ij：mgsind=pmgcosO

所以：〃=tanO。

(2)由于遮光条比较小，通过光电门的时间极短，因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑

块经过光电门时的瞬时速度分别为：力=5、为=5。

小车从A到B的过程中，其合力做功-“mgs,系统动能的增加，增量为：△后《=3加诏-［加域=

加*A一加(铲，因此只要比较二者是否相等，即可探究合外力做功与动能改变量之间关系是否

相等。即如果关系式：2gstan8=*)2-(§2在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。

故答案为：(l)tan。；(2)2gstanB=*)2-(铲。

(1)由滑块经过两光电门的时间相等可认为滑块做匀速运动，有平衡条件可得出滑块和长木板间动摩

擦因数。

(2)实验中由于遮光条通过光电门的时间极短，因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度大小；小车

从4到B的过程中，其合力做功一〃mgs,系统动能的增加，增量为：因此

只要比较二者是否相等，即可探究合外力做功与动能改变量之间关系是否相等。

此题考查了探究功与速度变化的关系的实验，解决本题的关键掌握实验的原理和操作方法，知道光

电门测速的方法：在很短位移内的平均速度代替瞬时速度。

13.答案：解：(1)如图，对小物体进行受力分析有：

由图分析知：N=mgcosd

/=〃N=/^mgcosd

令小物体加速后能达到传送带的运动速度，则由动能定理得：

1

{limgcosd—mgsin8)Si=-mv2—0

代入数值得Si=0.8m

•・•Si<s

工加速阶段小物体的位移Si=0.8m

(2)小物体在加速阶段做匀加速运动，令运动时间为3则小物体运动的位移为

0+v

Si=---t=0.8m

在这段时间内传送带运动的位移

S2=vt=1.6m

所以摩擦产生的热量等于摩擦力乘以两物体间的相对距离

即Q=nmgcos6{S2-=yx10x10xcos30°(1.6-0.8)/=60/

(3)根据功能关系，传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量

即：

1,1

W=-mv2+mgSsind=-x10x22+10x10x5xsin30°J=270/

答：(1)小物体做加速运动阶段的位移Si=0.8m；

(2)小物体与传送带之间的摩擦力做功产生的热量Q=60/；

(3)传送带对小物体做的功W=2707.

解析：(1)对物体进行受力分析，根据受力求出物体的加速度，由匀加速直线运动的初速度、末速度

和加速度求物体的位移(注意判断物体是否是全程匀加速运动)；

(2)小物体与传送带间摩擦力做功产生的热量等于摩擦力乘以小物体与传送带间的相对距离；

(3)由功能关系知传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量.

注意分析小物体的运动过程，根据受力确定物体的运动，注意判断小物体是全程匀加速还是先匀加

速再匀速运动；注意分析各力做功与对应能量变化的关系.

14.答案：解：(1)设火车的加速度为a

由运动公式/一评=2ax得a=v~v°=°~3°m/s2=-0.25m/s2

2x2X1800

所以B车刹车的最大加速度为0.25M/S2.

(2)当B的速度等于A的速度时SB="=噂段m=1600m

£.CLgZXU.Z5

30-10

运动时间《=铲S=80s

0.25

sA=vAt=10x80m=800m

sB-sA=(1600—800)m=800m>500m

所以会相撞.设相撞时间为tl

19

以ti+S1=vBtr--ati

即10"+500=30tl-|x0.25xtf

解得Q=31s

(3)4、8速度相同时时间为为-aBt2=%+aAt2

即30—0.25xt2=104-aAt2

vBt2-^aBtl<vAt2+^aAtl+500

即30t2—&x0.25,W1012+4+500

解得《2=50s

2

aA>0.15m/s

答：⑴B刹车的加速度为0.25m/s2；

(2)会相撞，将在B刹车后31.y相撞；

(3)4车的加速度至少是0.15m/s2,才能避免事故发生.

解析：(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式苏-诏=2ax,求出8车刹车的最大加速度.

(2)在两车速度相等之前，两车的距离越来越小，若未相撞，则不会在相撞，因为速度相等之后，两

车的距离又越来越大.所以判断两车是否相撞，只需判断速度相等时，两车有无相撞.

(3)该问题为临界问题，求出在速度相等时，两车恰好不相撞，两车的位移之差即为所求得距离.

解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者，在速度相等之前，两车的距离越来越小，若未相撞，

速度相等之后，两车的距离越来越大，可知只能在速度相等之时或相等之前相撞.

平行斜面方向：Fcosa-mgsina-f=0,

垂直斜面方向：N—Fsina—mgcosa=