2021届全国名校学术联盟新高考原创预测试卷（八）物理

2021届全国名校学术联盟新高考原创预测试卷（八）

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（每题4分，共15题）

1.在物理学重大发现中科学家们创造了许多物理学研究方法，如控制变量法、极限思想法、

等效替代法、理想模型法、微元法等等，以下叙述中不正确的是

A.说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律采用了理想模型的方法

B.在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法

ArAr

C.根据速度定义式v=—,当加非常非常小时，——就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，

AzAr

该定义采用了极限思维法

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做

匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

【答案】B

【解析】

说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律采用了理想模型的方法，选项A正确；在不需要

考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了理想模型法，选项B错误；根据速

ArA_r

度定义式丫=—,当小非常非常小时，——就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采

△tAr

用了极限思维法，选项c正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成

很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法,

选项D正确；此题选择错误选项，故选B.

2.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内的位移

大小依次为9m和7m.则刹车后6s内的位移是（）

A.20mB.24mC.25mD.75m

【答案】C

【解析】

【详解】由以二。〃得：

Ax7-9o/？

a---—^―m//s2=-2m/s

由位移时间关系：

12

得：

v0=lOm/s

根据速度时间关系，

y=%+点

汽车的刹车时间：

v-v0-10.

t=-----0-=-------s=5s

a-2

所以刹车6s内的位移是:

1?19

x=voz+—ar=10x5--x2x5"=25m

A.20m.故A项错误;

B.24m.故B项错误;

C.25m.故C项正确;

D.75m.故D项错误.

3.如右图，轻弹簧上端与一质量为巾的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整

个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出，设抽

出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为生、•重力加速度大小为g.则有

B.4=。，%=g

m+M

q=0,

C.a2M&

m+M

D.q=g,

【答案】C

【解析】

试题分析：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变.对1物体受重力

和支持力，有:

mg=F,ai=O.对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律有:

F+MgM+m

CL-)=g.故C正确.故选C.

~MM~

考点：牛顿第二定律

【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力;

弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开即消失.

4.从地面上将一个小球竖直上抛，经r时间小球经过空中的某点A,再经过/时间小球又经过

A点.不计空气阻力，下列说法正确的是：

A.小球上升的最大高度为B.A点的高度为

3

C.小球抛出时的速率为2gfD.小球抛出时的速率为/gf

【答案】D

【解析】

【详解】根据竖直上抛运动的对称性，知小球竖直上抛运动到最高点的时间为则

22

3139

竖直上抛的初速度vo=7gf.故C错误,D正确.小球上升的最大高度/z=7g(7f)2=Qg产.故

2228

A错误.从A点上升到最高点的时间为:3则A点距离最高点的高度hi二;f)2=：gp,

则A点距地面的高度h2=h-hi=gt2.故B错误.故选D.

【点睛】解决本题的关键知道竖直上抛运动上升做加速度为g的匀减速直线运动，下落做自由

落体运动，上升的过程和下落的过程对称.

5.一质点在水平面内运动，在水平面内沿相互垂直的方向建立直角坐标系，质点在小y轴两

方向上的速度图象分别如图所示，则以下说法正确的是()

A.该质点做匀变速直线运动

B.该质点做匀变速曲线运动

C.uls时，质点速度的大小为2.5m/s

I).z=2s时，质点位移的大小为5m

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB.质点在x方向做初速度为零的匀加速运动，y方向做匀速运动，加速度为零，依

据运动的合成知质点的加速度恒定，且加速度与初速度垂直，该质点作匀变速曲线运动，故A

错误，B正确；

C.r=ls时，质点速度的大小为：

匕=荷+片=V1-52+22m/s=2.5m/s

故C正确；

D.仁2s时，质点在x方向的位移为

x=—x2x3m=3m

2

y方向的位移

y=2x2m=4m

则质点位移的大小为

S=+y2=5m

故D正确。

故选BCD。

6.汽车在平直公路上由静止开始做加速度为al的匀加速直线运动，经过时间口，汽车刹车做

匀减速运动，加速度大小为a2,经过时间t2后停下，则汽车在全程的平均速度为（）

A.——ait]

2

B.——a2t2

2

C.—（a）+ai）（ti+t2）

,2,2

4%+

D.

2（4+，2）

【答案】ABD

【解析】

由题意知，物体先做匀速度为零的加速运动后做末速度为零的匀减速运动，作出v-t图象如

下图，

则可知，全程中的最大速度v=aiti,因前后均为匀变速直线运动，则平均速度

万=为±1=也=竺：故AB正确，C错误；

222

1,1,

;

全程的总位移：X=-a]t^+—^2^2

22

对全程由平均速度公式有：0=^^二斐+竺,D正确.

2（八+%）

故选ABD.

点睛：

物体先做匀加速运动，根据初速度、加速度和时间，可求出末速度，即为整个运动过程中物

体的最大速度.整体过程的平均速度等于最大速度的一半；根据匀减速运动的末速度、加速

度和时间，可求出初速度，也等于整个运动过程中物体的最大速度.

7.在离地面〃=15m高处，以w）=10m/s的速度同时竖直向上与向下抛出甲、乙两小球，不计空

气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.两小球落地时的速度相等

B.两小球落地的时间差为3s

C.乙球落地时甲球恰好运动到最高位置

D./=2s时，两小球相距15m

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.甲、乙两小球抛出时速率相等，机械能相等.由于不计空气阻力，所以两球运动

过程中机械能都守恒，则落地时机械能也相等，落地时的速度必定相等，故A正确.

B.落地时，对于甲球，取竖直向上为正方向，有：

,12

一/?=甲——gf甲

解得：

f甲=3s

对于乙球：

〃=%乙+万84

解得：坛=ls,所以两小球落地的时间差为2s,故B错误.

C.甲球上升的时间为：

%101

t=-=—s=ls=t/

g10乙

所以乙球落地时甲球恰好运动到最高点，故C正确.

D.z=2s时，甲球位移为：

12

两尸卬一/g厂=0n

乙球已落地并不再弹起，所以/=2s时，两小球相距15m,故D正确.

故选ACDo

8.如图所示，在高尔夫球场上，某人从高出水平地面h的坡顶以速度vo水平击出一球，球落

在水平地面上的C点.已知斜坡AB与水平面的夹角为0,不计空气阻力.则下列说法正确的

A.若球落到斜坡上，其速度方向与水平方向的夹角为定值

B.若球落到斜坡上，其速度方向与水平方向夹角不确定

h_

C.AC的水平距离为%

D.小球落在c点时的速度大小为五+g〃

【答案】A

【解析】

—Qt

AB、若球落到斜面上，由平抛运动规律有「门。一y=2*=gt,设速度与水平方向的夹

x即2%

角为a,由平抛运动规律有tana=」=&■,比较得tana=2tan8=定值，故A正确，B

匕%

错误；

C、球从A运动到C做平抛运动，竖直方向有/?=—g产，水平方向有L==，故C

2

错误；

D、根据动能定理有mgh--mv^.——mv^,解得vc-Jv：+2gh）故D错误；

故选A.

【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出

运动的时间，根据速度时间关系求解水平位移，根据动能定理求解C点的速度大小.

9.如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A。木板B在水

平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩

擦力,g=10m/s2,则：

甲乙

A.小滑块A的质量为1kg

B.小滑块A的质量为2kg

C.AB间动摩擦因素为0.2

D.AB间动摩擦因素为0.3

【答案】B

【解析】

【详解】设A的质量为mB的质量为当尸=3N时，加速度为：a=lm/s2,对整体分析，

由牛顿第二定律有：F=CM+m)a,代入数据解得：

M+zn=3kg,

当F大于3N时，对B,由牛顿第二定律得：F-nmg=Ma,得F=Ma+*mg；图示图象可知，图

线的斜率：

3-2

k=M=-------=1,

1

解得木板8的质量：M=lkg,所以小滑块A的质量为：

/n=2kgf

截距〃=〃〃7g=2,解得：

|i=0.1,

故ACD错误，B正确。

故选B。

10.如图所示，为工厂中的行车示意图，设钢丝长4m,用它吊着质量为20kg的铸件，行车以

2m/s的速度匀速行驶，当行车突然刹车停止运动时，钢丝中受到的拉力大小为(g=10m/s2)

A.250NB.220NC.200ND.180N

【答案】B

【解析】

【详解】当车突然停止运动后，由于惯性铸件还要以2m/s的速度运动，不过是在钢丝的拉动

下做圆周运动，所以

2

T_-mg=m—V~

r

带入数据可得

T=220N

故选B。

11.如图所示，细绳的一端系着质量为2kg的物体A,另一端通过光滑的小孔吊着质量为0.5kg

物块B,A的重心与圆孔的距离为0.5m.并已知A与圆盘的最大静摩擦力为4N,g=10m/s2,

A随水平圆盘一起转动，则水平转盘的角速度3取以下何值可使B高度不变（）

B.1.5rad/s

C.2.5rad/s

D.3.5rad/s

【答案】BC

【解析】

当物体M在此平面绕中心轴线以3角速度转动时，当M恰好要向里滑动时，3取得最小值为

（Omin,此时M所受的静摩擦力达到最大为Fnmx,方向沿半径向外，由最大静摩擦力和绳子拉力

的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：机g-F“m=M32minr,代入数

据解得3min=lrad/s；当M恰好要向外滑动时，3取得最大值为3max,此时M所受的静摩擦力

达到最大为Fmax,方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，

根据牛顿第二定律和向心力公式有：，咫+居心=加32,回广，代入数据解得Smax=3rad/s；所以角

速度范围是：lrad/sSoW3rad/s,故BC正确，AD错误：故选BC.

12.如图所示，质量为根的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直

固定于地面，开口向上，物块滑到最低点时速度大小为V,若物块与球壳之间的动摩擦因数为

R则当物块滑至最低点时，下列说法正确的是（）

A.物块受到的支持力大小为为小匕

R

V

B.物块受到的支持力大小为mg+m—

C.物块受到的摩擦力为

（「、

D.物块受到的摩擦力为〃mg+m—

IR）

【答案】BD

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小.

22

【解答】在最低点，根据牛顿第二定律得：N-mg=mt,则支持力N=〃?g+〃2L,故

RR

（*

A错误，B正确；摩擦力为：f=/dN=^\mg+m—,故C错误，D正确.所以BD正确,

IR）

AC错误.

【点睛】本题主要考查了向心力的计算，解决本题的关键是确定物体做圆周运动向心力的来

源，运用牛顿第二定律进行求解.

13.如图a所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为。的光滑固定斜面上的物体，逐渐增大

F,物体做变加速运动，其加速度。随外力F变化的图象如图b所示，重力加速度为g=10m/s2,

根据图b中所提供的信息可以计算出（）

(a)(b)

A,物体的质量B.斜面的倾角正弦值

C.加速度为6m/s2时物体的速度D.物体能静止在斜面上所施加的最小

外力

【答案】ABD

【解析】

【详解】AB.对物体，由牛顿第二定律可得

Fcos6-mgsin夕=ma

上式可改写为

_cos8

F-gsin。

m

故。-尸图像的斜率为

,cos，

K=------=0.4kg-'

m

截星巨为

Z?=-gsin(9=-6m/s2

解得物体质量为

m=2kg

8=37

故AB正确;

C.由于外力尸为变力，物体作非匀变速运动，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度，C

错误；

D.物体能静止在斜面上所施加的最小外力为

Fmin=ffl^sin0=12N

故D正确；

故选ABDo

14.据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一

个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N.由此可推知，该行星的半

径与地球半径之比约为（）

A.0.5B.2C.3.2D.4

【答案】B

【解析】

试题分析：设地球质量为M,半径为R,则行星质量为6.4M,半径为r,该人的质量为m.则

64-M/71Mm

该人在行星表面上:G：=960N,该人在地球表面上:=600N.联立两个方

rG下

程式，可以得到：-=2.

R

故选项A正确.

考点：万有引力定律的应用

15.在气象卫星中有极地卫星，在导航通讯卫星中有同步卫星.若某极地卫星通过了南北极的

极点，周期为2.5〃.则关于它与同步卫星的关系，下列说法正确的是（）

A.极地卫星的绕行轨道平面与同步卫星的轨道平面互相垂直

B.极地卫星的速率可能比同步卫星的速率小

C.同步卫星的发射速度一定比极地卫星小

D.极地卫星的绕行轨迹与地球的某条经线在同一平面内

【答案】A

【解析】

【详解】A.同步卫星只能在赤道的正上方，其运行的轨道平面必须与赤道平面重合，故极地

卫星的绕行轨道平面与同步卫星的轨道平面互相垂直，故A正确；

B.根据

解得

极地卫星通过了南北极极点，周期为2.5h,同步卫星的周期是24h,所以同步卫星的轨道

半径大于极地卫星的轨道半径.根据

2

厂Mmv

G——=m—

rr

得

所以极地卫星的速率比同步卫星的速率大，故B错误：

C.发射速度没有可比性，需要看实际情况，故C错误；

D.某一时刻极地卫星的绕行轨迹与地球的某条经线在同一平面内，由于地球自转，所以下一

时刻极地卫星的绕行轨迹与那条经线又不在同一平面内，故D错误.

故选A.

二、计算题(共40分)

16.一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30。角。

现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面上，小球静止时轻绳与竖直方向的

夹角也为30。，如图所示。

(1)当劈静止时，求绳子的拉力大小。

(2)当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小。

【解析】

【详解】(1)对小球受力分析可知，斜面对小球的支持力等于绳的拉力，由平衡知识有:

2Frcos30°=/ng

解得

Fx/3

FT=-----mg

3

沿绳斜向右上

(2)对小球和斜面的整体，对M和加受力分析有

FTSin30°=Ff

解得

方向水平向左。

17.一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线的夹角。=30，

如图所示，一条长为/的绳，一端固定在圆锥体的顶点O,另一端系一个质量为根的小球(视

作质点)，小球以速率V绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动(小球和绳在图中都未画出)

(1)当。=、,8/时，求绳子对小球的拉力;

(2)当。

【答案】⑴1.03/ng；(2)2/咯

【解析】

【详解】如图(甲)所示，小球在锥面上运动，锥面对小球恰好无压力时，重