高三物理试卷
出题人： 审题人：
一、选择题（本题共 10小题，共 46分，其中第 1~7题每题 4分，第 8~10题每题 6分,全部选对的得
6分，选对但不全的得 3分，有错选的得 0分）
1．跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的 v t图像如图所示，下列说法
中正确的是（ ）
A．0~10s内运动员的速度逐渐减小
B．10~15s内运动员的加速度方向竖直向下
C．0~15s内运动员的速度方向始终竖直向下
D．15s以后运动员处于静止状态
2．如图所示，A同学用手捏住直尺的上端，B同学在直尺 0刻度位置做捏住直尺的准备，手不碰直
尺。A同学放手让直尺下落时，B同学立即捏住直尺。若把该直尺上的刻度转换为时间刻度，直尺就
变为“反应时间测量尺”。下列说法中正确的是（ ）
A．实验测量的是 A同学的反应时间
B．实验中 A、B两同学捏住尺的位置相距越远，测得的反应时间越准确
C．“反应时间测量尺”标注的时间刻度值自上而下逐渐增大
D．“反应时间测量尺”每隔相等距离刻度所标注的时间刻度差不相等
3．我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。某辆新能源汽车在某测试场的
水平路面上由静止启动做直线运动，汽车先做加速度为a 4m/s2的匀加速直线运动．达到额定功率
P 100kW后保持功率不变继续运动，最后做匀速直线运动，已知汽车的质量m 2 103kg，汽车受
1
到的阻力为所受重力的 ，取重力加速度大小 g 10m/s2 ，则下列说法正确的是（ ）
10
A．汽车从启动到最大速度的过程中，牵引力一直不变
B．汽车的最大速度为 500m/s
C．汽车从启动到最大速度所经历的时间为 12.5s
D．汽车做匀加速直线运动的时间为 2.5s
4．如图所示是地月天体系统，在月球外侧的地月连线上存在一个特殊点，称为拉格朗日点。在地球
上发射一颗质量为m0的人造卫星至该点后，它受到地球、月球对它的引力作用，并恰好和月球一起
绕地球同角速度匀速圆周运动。已知相对于地球质量 M和月球质量 m来说，m0很小，所以卫星对地
球和月球的引力不影响地球和月球的运动。设地心、月心间距为 L，月心到该拉格朗日点的距离为 d，
则（ ）
1
A．该卫星的线速度比月球的线速度小
B．该卫星的向心加速度比月球的向心加速度小
C．该卫星的发射速度大于第二宇宙速度11.2km / s
D M M m．题中物理量满足等式 3 3 L L d d 2 L d
5.如图所示，斜面体 ABC固定在水平地面上，斜面的高 AB为 2 m，倾角为 37 ，且 D是斜面的中
点，在 A点和 D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果
两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到 C点的水平距离
为（ ）
A. 4 2 m B. 2 2 m C. 3 2
4
m D. m
3 3 4 3
6．如图所示，水平面上固定一个绝缘支杆，支杆上固定一带电小球 A，小球 A位
于光滑小定滑轮 O的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球 B相连，在拉力 F
的作用下，小球 B静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现
缓慢拉动细线，使球 B移动一小段距离。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．B球运动轨迹是一段圆弧
B．球 B受到的库仑力先减小后增大
C．球 B所受的拉力做正功，库仑力做正功
D．细线中的拉力一直增大
7. 如图，一个半径为 R的半球形容器，球心为 O点，内部放一个质量为 m的小物体（可视为质点），
恰能静止于 A点，AO连线与竖直转轴OO 的夹角为θ（θ<45°）。现让整个装置绕OO 以角速度ω转动，
ω逐渐增大，小物体相对于容器始终静止，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（ ）
1
A. 小物体与容器之间的动摩擦因数为
tan
B. g 时，小物体受到的摩擦力方向沿 A点切线向下
R cos
C. g 时，小物体受到的摩擦力大小为mR 2 sin cos mg sin
R cos
D. 3g cos 容器转动的最大角速度为
R cos 2
8．如图所示，小球（视为质点）套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O点另一端与小球相连。
现将小球从 M点（高于 O点）由静止释放，它在下降的过程中经过了 N点。已知在 M、N两点处，
2
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弹簧对小球的弹力大小相等。且弹簧在 M点时的长度小于在 N点时的长度。下列判断
正确的是（ ）
A. 在小球从 M点运动到 N点的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小
B. 在小球从 M点运动到 N点的过程中，小球的最大加速度一定大于重力加速度
C. 在小球从 M点运动到 N点的过程中，弹簧弹力对小球做功的功率可能一直增大
D. 在小球到达 N点后向下运动的过程中。小球的速度可能先增大后减小
9．如图甲所示，光滑水平面上放置 P Q两物体，Q静止且左端有一轻弹簧，P以初速度 v0向右运动，
1
当P撞上弹簧后，Q能获得的最大速度大小为 v2。保持P的质量m1不变，改变Q的质量m2，可得 v2
与m2的大小关系如图乙。下列说法正确的是（ ）
A． P、Q组成的系统动量守恒 B． P的初速度 v0 20m / s
C．P的质量m1 2kg D．若m2 3kg，弹簧被压缩到最短时的弹性势能为 37.5J
10．如图所示，固定在水平地面上、半径 R 2m的圆弧轨道 AB，所对圆心角为60 ，其末端与逆时
针转动的水平传送带相切于B点，BC间距离为 l 1.5m，传送带速度大小 v 4m / s。一质量m 0.1kg
的小滑块从 A由静止开始滑下，第一次到B时速度大小 vB 3m / s，
小滑块与传送带之间的动摩擦因数为 。重力加速度 g取10m/s2，
下列说法正确的是（ ）
A．小滑块从 A到 B过程中，摩擦力对其做的功为 0.55J
B．若小滑块不从右端滑离传送带，则动摩擦因数的最小值为 0.3
C．若 0.6，则小滑块从 B到第一次离开传送带过程中系统产生的热量为 2.4J
D．若 0.2，则小滑块从 B到第一次离开传送带过程中系统产生的热量为 0.3J
二、实验题（本题共 2个小题，每空 2分，共 16分）
11．（8分）某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验
装置，转轴M N由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的
3
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小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮
光片 P，小球每转一周遮光片 P通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如
下：
（1）用螺旋测微器测量遮光片 P的宽度 d，测量结果如图乙所示，则 d ______mm。
（2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为 L1，测量小
球球心到转轴O点的距离记为 L2。
（3）开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为 t，则小球此时的角速度
等于______。（用字母 d , t,L1,L2中的部分字母表示）
（4）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片 P每次通过光电门的时间相同，调节小
球球心到转轴O点的距离 L2的长度，测出每一个 L2的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多
组数据，画出的F L2 关系图像应该为______。
（5）验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O点距离 L2不变，调节电动机转速，遮光片P每
次通过光电门的时间不同，记录某次挡光时间 t同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F与 t的数
据，为了准确验证小球所受向心力 F与角速度 的关系，利用实验测量量应该画______（选填
“F t ”“ F t 2 ”“ F 1 ”或“F 1
t t 2
”关系图。
12．（8分）为了探究加速度和力的关系，小张同学设计了如下图所示的实验装置：
（1）实验时，小张同学进行了如下操作：
4
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①用游标卡尺测出挡光片的宽度 d，测量结果如右图所示，则d ______mm。
②将质量相等的两托盘 A、B用细线连接挂在一定滑轮上，测出 A托盘挡光片起始位置与光电门之间
的高度为 h，在 B托盘中放入一个质量为 m的砝码，释放 A托盘使 B托盘向下运动，记录挡光片经
过光电门的时间 t，则 B托盘下落的加速度a ______（用字母 h、d、 t表示）。
（2）小张先在 A、B托盘中各放入 10 个质量均为 m的砝码，接着依次将 A托盘中的砝码移动到 B
托盘中并将 A托盘从相同起始位置释放，每次实验只移动一个砝码，同时计
录挡光片经过光电门的时间并求出 A托盘运动的加速度，设移动 n个砝码时
A托盘对应的加速度为an，以an为纵坐标，n为横坐标建立an n图像，如果
an n图像是经过原点的直线则可验证______。现已知图像斜率为 k以及重力
加速度 g，则托盘质量M ______（不计挡光片质量以及绳与滑轮的摩擦）。
三、计算题（共 48分）
13．（10分）跳台滑雪是一项勇敢者的运动。如图所示运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速
度后从跳台A点处沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在斜坡 B点处着陆。测得 A B间的距离为
50m，斜坡与水平方向夹角为 37 ，已知运动员及装备的总质量为 80kg ，不计空气阻力， g 取
10m / s2 ,sin 37 0.6,cos37 0.8计算结果均保留根号。求：
（1）运动员从A点飞出时的速度大小 v0；
（2）若运动员从A点飞出时的速度大小变为 2v0 ，仍落到斜面上，
求运动员落到斜面上的点到 B点的距离。
5
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1
14. （12分）如图所示，半径均为 R=1m、质量均为 M=2kg、内表面光滑的两个完全相同的 圆槽 A
4
和 B并排放在光滑的水平面上，图中 a、c分别为 A、B槽的最高点，b、b 分别为 A、B槽的最低点，
A槽的左端紧靠着竖直墙壁，一个质量为 m=1kg的小球 C从圆槽 A顶端的 a点无初速度释放。重力
加速度为 g=10m/s2，求：
（1）小球 C从 a点运动到 b点时的速度大小及 A槽对地面的压力大小；
（2）小球 C在 B槽内运动所能达到的最大高度；
（3）B槽的最大速度的大小。
15. （16分）竖直平面内有一光滑绝缘圆弧 ABC，圆心为 O，半径为 R，OA与竖直半径 OB的夹角θ
mg
为 37°，半径 OC水平，竖直半径 OB的右侧有水平方向的匀强电场，电场强度大小为 E E ，
q
现有一质量为 m、带电荷量为+q的小球，从 A点左侧 P点水平抛出，恰好能顺着圆弧下滑，已知 AP
156 3
之间的水平距离为 x R，重力加速度大小为 g， sin 37 ， cos37
4
，求：
125 5 5
（1）小球从 P点抛出时的水平速度大小；
（2）小球在 B点对圆弧的压力；
（3）小球在 OB右侧运动过程中离 B点多高的时候速度最小，最小速度为多少？
6
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物理试题答案详解
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D D A A C BD AD BC
3．D 【详解】A．汽车做匀加速直线运动过程，牵引力保持不变；当汽车功率达到额定功率后，保持功率不变，
汽车做加速度逐渐减小的加速运动，则牵引力逐渐减小，故 A错误；
1
B ． 汽 车 受 到 的 阻 力 为 f mg 2 103N 当 牵 引 力 等 于 阻 力 时 ， 汽 车 速 度 达 到 最 大 ， 则 有
10
P 100 103vm 3 m / s 50m / s故 B错误；D．汽车做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可得 F1 f maf 2 10
3
4 P 100 10
解得牵引力大小为F1 1 10 N汽车刚达到额定功率时的速度为 v1 4 m / s 10m / s 则汽车做匀加F1 1 10
v 10
速直线运动的时间为 t1 1 s 2.5s故 D正确；C．若汽车从启动到最大速度一直做匀加速直线运动，则所有a 4
v
时间为 t m 50 s 12.5s但汽车做匀加速到10m / s后，开始做加速度逐渐减小的加速运动，所以汽车从启动到
a 4
最大速度所经历的时间一定大于 12.5s，故 C错误。故选 D。
Mm mm
4．D 2【详解】D．对卫星，向心力 F G 0 0向卫 2 G 2 m6 L d (L d ) d
Mm 2 M M m
对月球，向心力 F向月 G 2 m L联立得 3 3 L L (L d ) d 2 L d
2h h
5．【答案】A【详解】设 AB高为 h，则 t1 ， t2 g g
1 h
在水平方向上两物体水平位移之差为 BC距离的一半，则有 v0t1 v0t2 2 tan
h 2h 4 2
落地点到 C点的水平距离为 x v0t1 联立解得tan x m
故选 A。
2 tan 3
6．A 【详解】．对小球 B分析可知，受细线的拉力 F ，静电斥力 Fe和重力G ，如图所示
设A、B两个小球的电荷量分别为 qA、qB，B球的质量为m,OA h,OB l, AB r ，由相
mg F F kq q
似三角形可知 e A B3 m、h以及电荷量不变，所以 r不变，B球运动轨迹是h l r r
一段圆弧，故 A正确；B．电荷量不变， r不变，根据库仑定律可知，库仑力大小不变，故
B错误；C．拉力与速度方向夹角为锐角，拉力做正功。库仑力方向与速度方向垂直，库仑
力不做功，故 C错误；D．在此过程中，m、h不变， l减小，可知拉力减小，故 D错误。
7.A．质量为 m的小物体，恰能静止于 A点，可得mg sin mg cos 解得 tan
BC．小物体恰好不受摩擦力作用时，自身重力与支持力提供向心力，如图
有mg tan m 2r g又 r Rsin 联立，解得
R cos
1
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g g 时，小物体有靠近转轴的趋势，受到的摩擦力方向沿 A点切线向上。 时，小物体有做
R cos R cos
离心运动的趋势，小物体受到的摩擦力垂直于 AO指向OO'，在竖直方向上有mg f sin FN cos
2
水平方向上 FN sin f cos m r
联立，解得 f mR 2 sin cos mg sin 故 B错误；C正确；
D．容器以最大角速度转动时，有mg FN sin FN cos ，
FN sin FN cos m
2
maxr 联立，解得
2g cos
max 故 D错误R cos 2 。
8.【答案】BD【详解】A．在小球从 M点运动到 N点的过程中，弹簧的压缩量先增大后减小，弹性势能先增大后减
小，弹簧恢复原长后，弹性势能再增大，故 A错误；
B．当弹簧对小球的弹力斜向下时，小球的加速度大于重力加速度，故 B正确；
C．当弹簧对小球的弹力与杆垂直时，弹力对小球做功的功率为 0，故 C错误；
D．若小球在 N点受到的弹簧的弹力在竖直方向的分力小于其受到的重力，则小球先向下做加速运动，到最低点时，
小球的速度为 0，故 D正确。
9.解:A.地面光滑，P、Q两物体组成的系统受合外力为 0，动量守恒，故 A正确;
BC.设碰后 P的速度为 v1，P、Q两物体碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 m1vo=mv1+mv2
由能量守恒定律可得
1
10．BC 【详解】A．由动能定理得mg R Rcos60 Wf mv2B代入数据得摩擦力做功W2 f 0.55J故 A错
误；B．当小滑块到达C点速度恰好减为 0 时，由动能定理得 mgl 0 1 mv2 解得 0.3故 B正确；C．若
2 B
0.6 0.3，小滑块在传送带上减速到零之后返回。由传送带的速度 v 4m / s vB 3m / s及小滑块在传送带
上加速和减速的对称性可知，小滑块从 B点以 vB 3m / s的速度离开传送带。由牛顿第二定律得 mg ma
2 v
小滑块在传送带上的加速度a 6m / s 小滑块在传送带上减速或加速的时间 t B 0.5s
a
v v
减速时产生的热量Q B1 mg vt t 1.65J加速时产生的热量Q2 mg vt B t 0.75J
2 2
小滑块从 B到第一次离开传送带过程中系统产生的热量Q Q1 Q2 2.4J故 C正确；D．若 0.2 0.3，则小
2
2
滑块从 B在传送带上一直做匀减速运动，由牛顿第二定律 mg ma小滑块在传送带上减速的加速度a 2m / s
由运动学公式得 l v 1Bt at
2
代入数据得小滑块在传送带上运动的时间 t 3 3 s小滑块从 B到第一次离开传
2 2
送带过程中系统产生的热量Q mg vt l 1.5 0.4 3 J 故 D错误。故选 BC。
d
11．1.880（2分） （2分） A（2 1分） （2分）
tL F t 21
d 2 mg
12．（1）5.30 2 （2）质量不变，加速度和力成正比 10m2h(Δt) k
【详解】2nmg 2M 20m a a 2mgn 所以 n n故可以证明质量不变，加速度和力成正比；因为a2M 20m n n图
2mg
像的斜率为 k
2M 20m
13．（10分）（1）物体在空中平抛运动的高度为 y l sin 50 0.6m 30m………（1 分）
t 2y则平抛的时间为 6s
g ………（1 分）
平抛的水平位移为 x l cos 50 0.8m 40m ………（1 分）
v x 20 6则平抛的初速度为 0 m / st 3 ………（1分）
（2 1 y）运动员在空中做平抛运动，则有 x 2v t y gt 20 tan 2 x ………（2 分）
解得 t 2 6s, x 160m, y 120m………（1分）
则合位移为 s x2 y2 200m………（1 分）
故距 B点的距离为 d 200m 50m 150m………（2分）
1
14 2．【详解】（1）由动能定理可得mgR mv
2 0 ………（1 分）
解得 v0 2 5m/s………（1分）
2
小球在 b v点，根据牛顿第二定律 N mg m 0
R ………（1分）
解得 N 30N………（1分）
所以 A槽对地面的压力大小为 F N FN N Mg 50N………（1 分）
（2）当小球与槽 B的速度相同时达到最大高度，根据水平方向动量守恒，有
mv0 (m M )v………（1分）
3
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1 mv2 10 (m M )v
2 mgh
2 2 ………（1分）
h 2联立解得 m
3 ………（1 分）
（3）当小球回到槽 B最低点时 B的速度最大，根据动量守恒定律，有
mv0 mv1 Mv2………（1分）
1 mv2 1 mv2 1 Mv2
2 0 2 1 2 2 ………（1 分）
4
解得 v2 5m/s3 ………（2 分）
（1）小球从 P到 A点，由平抛运动规律知 x v t15. 0 ………（1 分）
tan gt
v ………（1 分）0
4 13
解得 v0 gR5 5 ………（2分）
v
（2）在 A 点有 vA 0cos ………（1 分）
1 2 1 2
从 A到 B，由机械能守恒定律知 mv mgR(1 cos ) mv
2 A 2 B ………（2 分）
mv2
小球在 B点有 FN mg BR ………（1 分）
由牛顿第三定律知压力为 F N FN 4mg………（1 分）
1 2 1 2
（3）小球从 B到 C有 mgR qER mvC mv2 2 B ………（2 分）
OB右侧有电场，等效重力为G (mg)2 (qE)2 2mg………（1分）
方向 45°斜向右下方，则有 v v 3min C cos45 gR2 ………（1 分）
v 2 (v sin 45 )2
从 C到 Q，根据速度—位移公式有 h C minCQ 2g ………（1分）
H R h 17故 CQ R8 ………（2 分）
4
