1、黄冈市部分普通高中协作体高三物理试卷第 1 页 共 3 页 2020 年秋季黄冈市部分普通高中协作体 12 月份联考 高三物理试卷高三物理试卷 考试时间：2020 年 12 月 14 日试卷满分：100 分 一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是 正确的，有选错或不答的得 0 分） 考试时间：2020 年 12 月 14 日试卷满分：100 分 一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是 正确的，有选错或不答的得 0 分） 1. 关于下列对配图的说法中正确的是（） A.
2、图 1 中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒 B. 图 2 中火车在匀速转弯时所受合外力为零，动能不变 C. 图 3 中握力器在手的压力下弹性势能增加了 D. 图 4 中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒 2. 中国“快递小哥”天舟一号于 4 月 20 日成功发射，进入高度约 380 公里的运行轨道(如图所示)已 知天宫二号空间站运行于 393 公里的轨道上，天舟一号与天宫二号绕地球均做匀速圆周运动根据上 述信息，两飞行器运行时无法比较的是() A.周期大小 B. 线速度大小 C. 加速度大小 D. 受到的地球引力大小 3. 野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自
3、行车的要求也在不断的提高，很多 都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情况 与物理学相关的说法正确的是（） A. 图 2 中前轮边缘处 A、B、C、D 四个点的线速度相同 B. 大齿轮与小齿轮的齿数如图 3 所示，则大齿轮转 1 圈，小齿轮转 3 圈 C. 图 2 中大齿轮边缘处E点和小齿轮边缘处F点及后轮边缘处的G 点运动快慢相同 D. 前轮在骑行的过程中粘上了一块雪块，条件都相同的情况下，它在 C 处最容易脱离轮胎 4. 如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，质量为 m 的游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。 假设某阶段钢索与水平方向的夹角=30
4、， 轻绳始终保持竖直， 示意图如图乙， 在这一阶段 （） A. 钢索对滑环的摩擦力为 0 B. 钢索对滑环的支持力为 0.5mg C. 游客运动的加速度为 0 D. 钢索与滑环间的动摩擦因数为 0.5 5. 如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能 E与物体通过路程x的关系图象如图乙所示，其中 0 x1过程的图象为曲线，x1x2过程的图象为 直线(忽略空气阻力)则下列说法正确的是() A. 0 x1过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小 B. 0 x1过程中物体的动能一定增加 C.x1x2过程中物体一定做匀速直线运动 D.x1x2过程中物体可能做匀加
5、速直线运动，也可能做匀减速直线运 动 6. 如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车， 安装有 5m 2的太阳能电 池板和蓄能电池， 该太阳能电磁板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为 40W。 车上安装有效 率为 80%电动机。该车在正常启动和行驶时仅由蓄能电池供电。某次，电动机以恒定的机械功率 1250W 启动，汽车最大行驶速度为 90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车 （） A. 以最大速度行驶时牵引力大小为 5N B. 所受阻力与速度的比值为 2Ns/m C. 保持 90km/h 的速度行驶 1h 至少需要有效光照 6.25h D. 若仅用太阳能电池板供电时可获得
6、10m/s 的最大行驶速度 7 质量相等的 A、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运 动，A 球的速度 A 5m/sv ，B球的速度 B 3m/sv ，当 A 球追上 B 球时发生碰撞，则碰撞后 A、B 两球速度可能为（） A. A 1m/sv ， B 5m/sv B. A 4.5m/sv ， B 3.5m/sv C. A 3.2m/sv ， B 4.8m/sv D. A 1m/sv ， B 9m/sv 8. 如图所示，质量为 m、电荷量为+q的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为+q 的小球 B 固定在O点正下方绝缘柱上， 其中O点与小球 A 的间距为l，O点与小球 B
7、 的间距为 3l。 当小球 A 从与竖直方向夹角=30 处的 C 点静止释放后， 会经过 O点正下方的 D 点。 若带电小球 A、 B 均可视为点电荷，静电力常量为k，细线始终绷直。则（） A. 小球 A 做匀速圆周运动 B. 在 C 处，小球 A 与小球 B 之间的库仑力大小 2 2 q Fk l C. 小球 A 在运动过程中机械能守恒 D. 小球 A 从 C 到 D 的过程中，库仑力对其做负功，电势能减少 黄冈市部分普通高中协作体高三物理试卷第 2 页 共 3 页 二二、多项选择题多项选择题（共共 4 4 小题小题，每小题每小题 4 4 分分，共共 1616 分分。在每一小题给出的四个选项
8、中有两个或两个以上在每一小题给出的四个选项中有两个或两个以上 选项是正确的，全部选对的得选项是正确的，全部选对的得 4 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 2 分，有选错或不答得分，有选错或不答得 0 0 分分。 ） 9 如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为 2x0，一质量为m的 小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，速度传感器描绘小球速度随时间变化 如图，其中 0-t1时间内图线是直线，t1-t2时间内正弦曲线一部分，不计空气阻力，则（） A.小球运动的最大速度为 2 0 gx B. 小球运动到O点下方处 0 2 x 的速度最大
9、C. 弹簧的劲度系数 0 2mg k x D. 弹簧的最大弹性势能为 3mgx0 10. 如图所示，空间分布着匀强电场，竖直方向的实线为其等势面，一质量为m，带电量为 q 的小 球从O点由静止开始恰能沿直线OP运动，且到达P点时的速度大小为v，重力加速度为g（规定O点 的电势为零） ，下列说法正确的是（） A. 电场强度的大小 2mg E q B.P点的电势 2 = 4 P mv q C.P点的电势能 2 p 4 mv E D. 小球机械能的变化量为 2 4 mv 11. 一个质量为 0.2kg 的小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后竖直弹到空中某一高度，整个过 程的速度随时间变化关系如图所
10、示假设小球在空中运动所受阻力大小不变，小球与地面碰撞时间忽 略不计，重力加速度g=10m/s 2，则下列说法中正确的是 A. 在 1.0t1时间内，小球的加速度大小为 12m/s 2 B. 在 0t1时间内，小球克服空气阻力做功为 2.8J C. 在 0t1时间内，小球损失机械能为 2.8J D. 在 0t1时间内，小球所受合外力的冲量为 0 12. 如图所示，由电动机带动的水平传送带两端A、B间的距离为L，传送带以速度v顺时针方向转 动，一个质量为m的小物体以一定的初速度从A端滑上传送带，运动到B端，此过程中物块先做匀加 速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动
11、时间相等，两过程中 物块运动的位移之比为3:4，重力加速度为g，传送带速度大小不变下列说法正确的是 A. 物块的初速度大小为 3 v B. 物块与传送带间的动摩擦因数为 2 7 8 v gL C. 整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为 2 1 9 mv D. 电动机因运送物块多做的功为 2 1 2 mv 三、探究实验题：本题共三、探究实验题：本题共 2 2 小题，共小题，共 1212 分。请把答案填在答题卷的相应位置上分。请把答案填在答题卷的相应位置上 13. 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞 即碰撞过程中没有机械 能损失 ， 某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数
12、相同、 体积相同、 但质量不相等的正方体物块， 其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了 如下实验： a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在 直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度； b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑 行的距离s0； c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停 止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s1、s2； 根据该同学实验，回答下列问题： (1)本实验中，
13、_（填“需要”或“不需要” ）测出两物块的质量； (2)若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式_；若该碰 撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式_。 14. 某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示框架上 装有可上下移动位置的光电门 1 和固定不动的光电门 2； 框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在 上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离 x1和 2 x；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量 为 m 的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐切断电磁铁线圈中的电流时， 小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门
14、时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度 大小 1 和 2 小组成员多次改变光电门 1 的位置，得到多组 1 x和 1 的数据，建立如图乙所示的坐 标系并描点连线，得出图线的斜率为 k 当地的重力加速度为_(用 k 表示) 若选择光电门 2 所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门 1 时的机械能表达式为_(用题中物理量的字母 表示) 关于光电门 1 的位置， 下面哪个做法可以减小重力加速度的 测量误差（） A尽量靠近刻度尺零刻度线 B尽量靠近光电门 2 C既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门 2 黄冈市部分普通高中协作体高三物理试卷第 3 页 共 3 页 四四、计算题计算题（本大题共
15、本大题共 4 4 小题小题，共共 4848 分分。解答应写出必要的文字说明解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤方程式和重要的演算步骤，只只 写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 某极限运动员乘气球升至距地面 4 3.35 10 mH 的高空后由静止跳下，到达距地面的高度 3 1.5 10 mh 处时，运动员打开降落伞并成功落地取重力加速度大小 2 10m/sg （1）若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至距地面的高度 3 1.5 10 mh 处所需的时间t； （2）实际上，物
16、体在空气中运动时会受到空气的阻力，物体高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 2 fkv，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运 动员在某段时间内高速下落的vt图像如图所示，该运动员和所带装备的总质量160kgm ，求该运 动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数k（结果保留一位有效数字） 16. “麦昆弹射车”因为其安装简单，可玩性高，广受孩子们的欢迎，其装置如图所示，按下按钮后 玩具车被弹簧弹出，可以在摆好的赛道上飞驰。某赛道可以抽象为如图所示模型，玩具车在 A 点被弹 出后，恰好到达竖直方向圆形轨道最高点 C，驶过圆形轨道后经过长为x的粗糙水平面 BD
17、 后，进入斜 面 DE，DE与水平方向夹角=53，到达E点速度为零。已知 A、C、E三个点高度相同，粗糙轨道 BD 和 DE动摩擦因数均为=0.1，其他摩擦不计，已知玩具车质量为 0.1kg，圆形轨道半径r=0.4m，求 (1)弹簧的弹性势能EP (2)BD 长度x (3)若斜面 DE与水平面夹角可以调节，使小车返回圆环时不脱离轨道，的正切值需满足什么条件。 17. 如图甲所示，半径R=0.45 m 的光滑 1 4 圆弧轨道固定在竖直平面内，B 为轨道的最低点，B 点右侧 的光滑水平面上紧挨 B 点有一静止的小平板车，平板车质量 M=1kg，长度l=1 m，小车的上表面与 B 点等高，距地面高
18、度h=0.2 m。质量 m=1kg 的物块（可视为质点）从圆弧最高点 A 由静止释放。取g=10 m/s 2。试求： (1)物块滑到轨道上的 B 点时对轨道的压力大小； (2)若解除平板车的锁定，物块与平板车上表面间的动摩擦因数=0.2，物块仍从圆弧最高点 A 由 静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离。 (3)若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化，如图乙 所示，求物块滑离平板车时的速率； 18. 在一空间范围足够大区域内可能存在竖直向上的匀强电场， 其电场线与坐标xOy平面平行 以 坐标原点O为圆心，作半径为R的圆交坐标轴于A、B两点，C点为AB圆
19、弧中点位置，如图所示在 原点O处有带正电小球，以某一初动能沿x轴正向水平抛出 （1）空间电场强度为 0 时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，刚好能经过C点位置，求小球经过C 点位置时的动能 （2）空间电场强度不为 0 时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，当小球经过图中圆周上D点时动 能大小为 2Ek0，求D点位置坐标（图中未标出D点） （3）空间电场强度不为 0 时，小球以某一初动能从O点平抛，小球经过图中圆周上C点时动能大 小为 2Ek0，若已知带电小球的质量为m，电量为q，求空间所加匀强电场的场强大小（用m、q、g 表达） 2020 年秋季黄冈市部分普通高中 高高三三物物理理答答案案 序
20、号 1 2 3 4 5 6 答 案 C D B C A B 13 . 每空 2 分 (1). 需要 (2). 1012 msmsms=+ 14. 每空 2 分(1). 1 2 k (2). 2 121 11 22 mkm xx+ 15解： （1）根据匀变速直线运动的规律有： （2）该运动员达到最大速度 max v时，加速度为零 由所给的vt图像可知： max 400m/sv=， 解得：0.01kg/mk = （4 分） 16 （11 分）(1)玩具车恰好通过最高点， mgm= 由 A 点到 C 点只有重力做功，机械能守恒 1 + 2 PACC Emghmvmgh=+ hA= 联立得 EP=0.
21、2J (2)从 C 点到 E 点动能定理 -cos0mgxmgLmv= sin 得 x=1.4m (3)设改变夹角 后玩具车能到达斜面最高点， 理 年秋季黄冈市部分普通高中 12 月份联考 高高三三物物理理答答案案 7 8 9 10 11 12 C B CD BD BD BD 121012 msmsms=+ (3). 121 012 m sm sm s=+ 121 () 22 mkm xx+ (3). C ： 2 1 2 Hhgt=，解得：80st = （4 分） 加速度为零，根据物体的平衡条件有： 2 max mgkv=， ，即在 C点只受到重力，重力提供向心力 2 C v mgm r =（
22、1 分） 2 1 2 PACC Emghmvmgh=+（1 分） =hC（1 分） 0.2J（ 1 分） 2 1 -cos0 2 C mgxmgLmv= h L =（ 2 分） =1.4m （1 分） ，D 与斜面最高点间长度为 l，从 C 点到最高点动能定 2 1 0(2sin )cos 2 C mvmgR lmgxmgl= 玩具车返回 B 点后不脱离轨道， 即小车到达 B点左侧与半径等高处 能定理 ( sin)cos0 0mg lRmgxmgl= 联立得 tan= 即 tan 17 （13 分）(1)顶端滑到 B 点，根据动能定理 2 1 2 B mgRm=v 在 B 点，根据牛顿第二定律
23、 FN-mg=m 2 B v R 代入数据解得 FN=30N（ 由牛顿第三定律 FN=FN=30N 方向竖直向下 （2）物块与平板车组成的系统动量守恒，物块滑到平板车右端时 12B mvmvMv=+ 222 1 111 222 B mvmvMvmgl=+ 代入数据解得 v1=2m/s v2=1m/s（ 物块平抛运动的时间 t2= 2h g =0.2s 0(2sin )cosmvmgR lmgxmgl=（ 2 分） 点左侧与半径等高处 G 点时速度为 0， F 点到 G点动 ( sin)cos0 0mg lRmgxmgl= 7 16 = 16 7 (2 分） 0=（1 分） 2 （1 分） （1
24、 分） =30N （1 分） 物块滑到平板车右端时 12 mvmvMv（1 分） 2 222+ mvmvMvmgl（1 分） =2m/s （1 分） =0.2s（1 分） tR vy y c 2 1 2 2 = )( 2 122 0vvEykc m+= EEkokc 5= tvXd 10 = tvy y d 1 2 1 = EEKOkd2 = RYX DD 222 =+ R xd 5 5 2 =R YD 5 5 = R xd 5 5 2 =R YD 5 5 = tR V0 2 2 =gt R 2 2 1 2 2 = gr vo 4 222 = tvxc 2 , 0 = atyc 2 2 2 1
25、 = maqEmg= R y X c c 2 2 = vVy2 , 0 , = EEkkc20 = q mg E 5 3 = 物块落地时距平板车右端的水平距离为 x=（v1-v2）t2=（2-1）0.2m=0.2m（1 分） (3)物块在平板车上滑行时摩擦力做功 12 2 f mgmg Wl + = （2 分） 根据动能定理 2 1 2 f mgRWmv=（1 分） 代入数据解得 v=1m/s（1 分） 18（16 分）（1）小球从 O 到 C做平抛运动 0 2 2 c xRv t=（1分） （1 分） （1 分） （1 分） 由解得 （2）小球过 D 点 （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） 由解得 或 （3）在（1）问中由 可得（1 分） 空间有电场时，小球过 C 点有 （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） 由解得 （1 分）
