湖南省株洲市2021届高三上学期物理教学质量统一检测试卷（一)

1. 单人飞行器由微型喷气发动机和操纵系统组成，可以完成单人上升、下降、悬停和平飞等动作。已知飞行器连同人和装备的总质量为M，发动机在时间t内喷出燃料的质量为m，m<<M，重力加速度为g。如图，要使飞行器能在空中悬停，则燃料喷射的速度应为（）

A . Gt B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. 2020年12月17日嫦娥五号从月球采集月壤成功返回地球。嫦娥五号绕月运行的轨迹如图所示，在近月点O制动成功后被月球捕获进入近月点200km，远月点5500km的椭圆轨道Ⅰ，在近月点再次制动进入椭圆轨道Ⅱ，第三次制动后进入离月面200km的环月圆轨道Ⅲ，已知月球半径约为1700km，则（）

A . 嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的周期相等 B . 嫦娥五号在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个轨道上运行的机械能相等 C . 嫦娥五号在P、Q两点的速度与它们到月心的距离成反比 D . O点的重力加速度约为月球表面的重力加速度的0.8倍

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3. 如图所示，平板货车上装载的货物采用平放的形式，由于没有专业绳索捆绑，为了防止货物从平板上滑落，货车在平直公路上提速时加速度不应超过a。则当该货车在倾角为 $\text{[math]}$ 的斜坡上提速时其加速度不能超过（设货物与平板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g）（）

A . asin $\text{[math]}$ -gcos $\text{[math]}$ B . acos $\text{[math]}$ -gsin $\text{[math]}$ C . asin $\text{[math]}$ +gcos $\text{[math]}$ D . acos $\text{[math]}$ +gsin $\text{[math]}$

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4. q₁、q₂为固定在x轴上的两个点电荷，x轴上部分区域的电势分布如图所示，则（）

A . q₁带负电q₂带正电 B . q₁电荷量小于q₂电荷量 C . a点场强小于c点场强 D . 若将电子从a点沿x轴移到c点，其电势能先减小后增大

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5. 如图为汽车内常备的两种类型的“千斤顶”：甲是“菱”形，乙是“y”形，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重均为G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角都为 $\text{[math]}$ ，不计杆件自重，则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（）

A . 1：1 B . 1：2 C . 2：1 D . 2：3

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6. 如图，某城市音乐喷泉广场的水池中在半径为R的圆周上按同样方式等间隔地安装了n个规格相同的喷管，喷管与水面的夹角为 $\text{[math]}$ ，管口横截面积为S且与水面相平。全部开启后，经目测，空中水柱几乎都在圆心处交汇，已知水的密度为 $\text{[math]}$ ，则可估算出空中水柱的总质量为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式。如图（a）所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，火车分为可分离的上下副、主车两部分，副车可在主车顶轨道上滑行。主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待。车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主副车分离，副车甲立即减速，车头到A端时刚好停下，乘客下车。当主车车头到A端时，副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主副车刚好共速，锁死一起前进。设火车以40m/s速度匀速驶来，副车长均为20m，副车甲、乙运动的v-t图像如图（b）所示，则主车长为（）

A . 180m B . 200m C . 220m D . 820m

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8. 利用图甲所示电路可研究电容器的充、放电。图乙为某次实验中通过计算机在同一图中描画出的电压和电流的变化情况，阴影部分Ⅰ和Ⅱ的面积分别为S₁、S₂。可以推断出（）

A . 图乙反映了电容器充电时的情况 B . S₁表示极板电压为5V时所带的电荷量 C . S₁=S₂ D . 定值电阻R的阻值

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9. 如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在倾角为 $\text{[math]}$ 的固定光滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放0.5kg的小球，小球的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s² ，则（）

A . 斜面的倾角 $\text{[math]}$ =60° B . 弹簧的劲度系数为12.5N/m C . 小球最大的动能为0.25J D . 弹簧最大弹性势能为1J

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10. 如图甲所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球。小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中，绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。重力加速度g取10m/s² ，则（）

A . 圆周半径为1.0m B . 小球质量为0.5kg C . 轻绳转至水平时拉力为30N D . 小球通过最高点的速度为4m/s

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11. 某同学利用如图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系。所用交变电流的频率为50Hz。乙图是他某次得到的纸带，两个计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示。

（1）打点计时器在打A点时小车的速度大小为m/s，小车的加速度大小为m/s²。（结果均要求保留三位有效数字）

（2）保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如下表所示，并在图丙所示的坐标纸中准备作出 $\text{[math]}$ 图像，该同学已描出了其中6个点的位置，请把未描完的两个点描出来，并作出 $\text{[math]}$ 图像。

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
a/（m·s^-2）	0.618	0.557	0.482	0.403	0.317	0.235	0.152	0.086
$\text{[math]}$	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

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12. 实验室提供的器材列在表中，请从其中选择合适的实验器材来测量电阻R_x的阻值。要求：能得到多组数据并有尽可能高的测量精度。

实验器材(代号)	规格
待测电阻（R_x）	阻值约10kΩ
电流表（A₁）	0-300μA，内阻约100Ω
电流表（A₂）	0-0.6A，内阻约0.125Ω
电压表（V₁）	0-3V，内阻约3kΩ
电流表（V₁）	0-15V，内阻约15kΩ
滑动变阻器（R）	总阻值50Ω
电源（E）	电动势约3V，内阻约0.5Ω
开关（S），导线若干

（1）电流表应选用，电压表应选用。

（2）在图甲中完成实物连线，保证开关闭合时电表的示数最小。

（3）图乙为某同学的实验电路，其中a，b，c，…，k是表示实验器材接线柱的字母。请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤除或增添），填在下表中。

接线错误	引起的后果	改正方法

（4）某同学完成上述实验后，想进一步测量表中电源的电动势和内电阻。选用表中的实验器材，（填“能”或“不能”）测量该电源的电动势和内电阻。

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13. 四分之一英里赛程（1英里=1.6km）的直线加速赛车比赛，不仅是世界上速度最快的车赛，而且也是最能体现纯机械性能的比赛之一。在一次比赛中，TopFuel组别的某赛车在完成整个赛程时车速达到540km/h。现将该赛车在整个赛程中的运动简化为长度相等的两段匀加速运动，若前、后两段的加速度之比是25：11，求该赛车：

（1）到达赛程中点的速度；

（2）完成整个赛程所用时间。

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14. 如图，真空中水平放置的两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，一电荷量为+q（q>0），质量为m的小球从两板中央以水平速度v₀射入板间，小球离开电场后恰能垂直打在距离金属板右端2L的屏M上，已知重力加速度g。求：

（1）板间电场强度E的大小和方向。

（2）板间电势差U要满足什么条件？

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15. 如图甲所示，带有半圆形轨道的凹槽放在水平面上，凹槽左侧有一固定的障碍物，a、b为轨道的两端，轨道半径为R。在a点正上方某高度从静止开始释放一质量为m的小球，小球下落后从a端进入轨道，此后小球只在凹槽内运动，设凹槽质量为2m，不计摩擦和空气阻力。

（1）求小球释放时距离a端的最大高度。

（2）在满足(1)的条件下，求凹槽离开障碍物后小球对轨道最低点的压力的大小。

（3）现将该凹槽固定在倾角为30°的斜面上（图乙），将小球从距离a点某高度水平抛出，小球恰好能无碰撞地从a端进入轨道运动，此后小球能原路返回到抛出点。试求抛出点距离a端的最大高度。

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湖南省株洲市2021届高三上学期物理教学质量统一检测试卷（一)

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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一、单选题

二、多选题

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