2021届河南省南阳市第一中学校高三上学期第四次月考物理试题出题人：吴成林1-12题；范鹏飞13-18题；审题人：王全广一、选择题（每小题4分，共48分，其中1-8单选，9-12多选）1．关于力学知识和物理学史，下列说法正确的是A．牛、千克、秒是国际单位制中的三个基本单位B．在任何单位制中，牛顿第二定律的公式中F=kma中的k都等于1C．伽利略通过理想斜面实验表明，力是维持物体运动状态的原因D．牛顿第一定律不可以用实验直接验证2．由于公路维修只允许单车道通行。
t=0时，甲车在前，乙车在后，相距x0=100m，速度均为v0=30m/s，从此时开始两车按图所示规律运动，则下述说法正确的是A．两车最近距离为20m B．两车最近距离为100mC．两车一定不会相遇D．两车一定会相遇3.如图甲所示 , 用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体 , 物体在向上运动的过程中 , 其机械能E与位移x的关系如图乙 , 其中AB为曲线 , 其余部分为直线 , 下列说法不正确的是A. 在O到x1过程中，物体所受拉力不变B. 在x1到x2过程中，物体的加速度先减小后增大C. 在O到x3过程中，物体的动能先增大后减小D. 在O到x2过程中，物体克服重力做功的功率一直增大4.如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为,,两物体与盘间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,下列说法正确的是A．此时细线张力为B．此时圆盘的角速度为C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内D．此时烧断细线,A仍相对圆盘静止,B将做离心运动.5．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m与M及M与地面间接触光滑。
开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。
从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，木板足够长。
对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B ．当弹簧弹力大小与F 1、F 2大小相等时，m 、M 各自的动能最大，此时系统机械能最大C ．在运动过程中m 的最大速度一定大于M 的最大速度D ．在运动的过程中，m 、M 动能的变化量加上弹簧弹性势能的变化量等于F 1、F 2做功的代数和 6．如图所示，长方体ABCD —''''A B C D 的顶面和底面边长为L ，侧面棱长为2L ，在A 、B 、C 、D 四个顶点处分别固定电荷量为+q 的点电荷，在'A 、'B 、'C 、'D 四个顶点处分别固定电荷量为－q 的点电荷。
已知OP 垂直于平面ABCD ，垂足为P ，O 点是此长方体的几何中心，静电力常量为k ，则A ．O 点处电势高于P 点处电势B ．O 点处的电场强度的大小242kqE L=C ．将某一带负电的点电荷从P 点沿直线移到O 点的过程中电势能一直在减小D ．将某一带正电的点电荷从P 点沿直线移到O 点的过程中电势能一直在增加7．一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以恒定速度运行。
某时刻在传送带适当的位置滑入一定初速度的物块，如图甲所示，从该时刻起小物块速度随时间的变化关系如图乙所示，v 1>v 2，以沿传送带向下为正方向。
则A ．0~t 1内，物块受到摩擦力方向沿传送带向上B ．物块与传送带间的动摩擦因数tan μθ<C ．0~t 2内，传送带对物块做的功为22211122W mv mv =- D ．0~t 2内，摩擦产生的热量一定大于物块减小的机械能8．2019年4月10日，人类首张黑洞“照片”问世.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它具有的超强引力使光也无法逃离它的势力范围，即黑洞的逃逸速度大于光速.理论分析表明.星球的逃逸速度是其第一宇宙速度的2倍.已知地球绕太阳公转的轨道半径约为m 105.111⨯，公转周期约为7 3.1510s ⨯，假设太阳演变为黑洞，它的半径最大为(太阳的质量不变，光速A ．1kmB ．3kmC ．100 kmD ．300 km 9、如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h ，b 放在地面上。
a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。
不计摩擦，a 、b 可视为质点，重力加速度大小为g 。
则A ．a 落地前，轻杆对b 一直做正功B ．a 落地时速度大小为2ghC ．a 下落过程中，其加速度大小始终不大于gD ．a 落地前，当a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为mg10．如图所示，倾角为30θ=︒的斜面体c 置于水平地面上，滑块b 置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a 连接．连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止。
已知物块a 、b 、c 的质量分别为5m 、2m 、M ，重力加速度为g ，不计滑轮的质量和摩擦。
下列说法中正确的是A ．弹簧弹力大小为5mgB ．地面对c 的摩擦力为mgC ．c 对地面的压力为32m M g ⎛⎫+⎪⎝⎭D ．剪断轻绳的瞬间，a 的加速度大小为5g11．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球B向左推动少许，待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A．推力F将增大B．地面对小球B的弹力一定不变C．竖直墙面对小球A的弹力增大D．两个小球之间的距离增大12．如图所示，一质量为M的长直木板放在光滑的水平地面上，木板左端放有一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μ，在长直木板右方有一竖直的墙．使木板与木块以共同的速度v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，设木板足够长，木块始终在木板上，重力加速度为g．下列说法正确的是A．如果M=2m，木板只与墙壁碰撞一次，整个运动过程中摩擦生热的大小为B．如果M=m,木板只与墙壁碰撞一次，木块相对木板的位移大小为C．如果M=0.5m,木板第247与墙壁碰撞的速度为D．如果M=0.5m，木板最终停在墙的边缘，在整个过程中墙对木板的冲量大小为二、非选择题：本题共6小题，共62分13.（6分）．图甲是某同学验证动能定理的实验装置。
其步骤如下:A．易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。
合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑B．取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1及小车质量m2C．取下细绳和易拉罐换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。
已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g①步骤C中小车所受的合外力大小为______。
②为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，需要验证的关系式为_____(用所测物理量的符号表示)。
14．（8分）某探究学习小组的同学欲以如图2装置中的沿块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门、滑块和砝码盘(含砝码)等组成.光电门可以测出滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间∆t1、∆t2，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，另用天平测出滑块、砝码盘(含砝码)的质最分别为M和m.不计滑轮的重量和摩擦.(1)测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图1所示.其读数为_____cm. (2)实验操作中.下列说法不正确的是________A.该装置可以不平衡摩擦力.只需要将气垫导轨调节水平B.为减小误差.实验中一定要保证质量m 远小于质量MC.实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小偶然误差D.如果气垫导轨水平则轻推滑块匀速滑动时.通过两个光电门的时间∆t 1和∆t 2必相等 (3)该装置中弹簧测力计的读数F ,需要验证的表达式为F =______.(4)对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a 与弹簧测力计示数F 的关系图象，图3中最符合本实验实际情况的是______15．（10分）我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F 可用2F kv =描写，k 为系数；v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为51.2110kg ⨯时，起飞离地速度为66 m/s ；装载货物后质量为51.6910kg ⨯，装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m 起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
16．（12分）如下图所示是我校为给高三考生加油，用横幅打出的祝福语。
下面我们来研究横幅的受力情况，如右图所示，若横幅的质量为m 且质量分布均匀，由竖直面内的四条轻绳A 、B 、C 、D 固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为，其中绳A 、B 是不可伸长的钢性绳；绳C 、D 是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为,重力加速度为g 。
（1）求绳A 、B 所受力的大小；（2）在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置。
已知抹布的初速度为零，下落的高度为h ，忽略空气阻力的影响。
抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t, 撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计。
求撞击过程中，绳A 、B 所受平均拉力的大小。
17.(12分)如图所示，AB 是半径为R 的圆的一条直径。
该圆处于匀强电场中，场强大小为E ，方向一定。
在圆周平面内，将一个带正电q 的小球从A 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在所有的这些点中，到达c 点时小球的动能最大，已知030=∠CAB ，若不计重力和空气阻力，试求：（1）电场方向与AC 间的夹角θ多大？ （2）若小球在A 点时初速度方向与电场方向垂直，且小球恰好能落在C 点，那么初动能多大？18.(14分)如图所示，倾角为θ的轨道底端挡板上固连一轻质弹簧，弹簧另一端与质量为m 的小滑块A 固连，弹簧处于原长，滑块A 静止于O 点。
现有与A 完全相同的小滑块B 沿轨道以大小v 0的速度匀速下滑，并与A 滑块发生碰撞，最终滑块B 静止于O 点上方L 处，已知A 、B 间的碰撞时间极短且是弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g 。