福建省三校2021屆高三聯(lián)考物理試卷 含答案詳解

2020年莆田二中、泉州一中、南安一中高三年三校聯(lián)考

物理試題

（滿分：100分；考試時(shí)間：90分鐘）

友情提示：所有的答案必須填寫到答題卡相應(yīng)的位置上。

學(xué)校姓名班級

本試卷考試內(nèi)容為：從直線運(yùn)動(dòng)到機(jī)械能。共6頁，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生務(wù)必先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題紙上。

2.考生作答時(shí)，請將答案答在答題紙上，在本試卷上答題無效。按照題號在各題的答題區(qū)域

內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。

3.答案使用0.5毫米的黑色中性（簽字）筆或碳素筆書寫，字體工整、筆跡清楚（科選擇題

答案使用2B鉛筆填涂，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號）。

4.保持答題紙紙面清潔，不破損?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷自行保存，答題紙交回。

選擇題：本大題共12小題，共48分。第卜8題，每小題4分，共32分，在每小題給出的四

個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第9~12題，每小題4分，共16分，在每小題給出

的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的

得0分。

1.2020年10月24日上午，南安一中第65屆運(yùn)動(dòng)會(huì)圓滿結(jié)束，高三參賽健兒充分展示了自身的

速度和耐力，現(xiàn)場精彩不斷。選手王俊偉、戴嘉錦在男子100m決賽中，分別以11”20和11”89

的成績摘得金銀牌。若設(shè)兩同學(xué)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)中它們運(yùn)到

圖所示?關(guān)于兩同學(xué)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）

A.在/=4s時(shí)戴嘉錦同學(xué)恰好追上王俊偉同學(xué)

B.在0~2s內(nèi)兩人間距逐漸增大，2?4s內(nèi)兩人間距逐漸減小

C.在f=2s時(shí)戴嘉錦同學(xué)速度為4m/s,王俊偉同學(xué)速度為8m/s

D.在0?4s內(nèi)戴嘉錦同學(xué)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，王俊偉同學(xué)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)

2.如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿0。|、。。2可繞其兩端垂直紙面的水平軸。、。1、。2轉(zhuǎn)動(dòng)，在。

點(diǎn)懸掛一重物M,將兩相同木塊，〃緊壓在豎直擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)保持靜止，。若擋板間的

距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且。、。2始終等高，則（）

A.木塊與擋板間摩擦力變小

B.兩輕質(zhì)硬桿的彈力變大

C.木塊與擋板間正壓力變小

D.兩輕質(zhì)硬桿對O點(diǎn)的彈力和合力變大

3.有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，如圖所示，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，先由電動(dòng)

機(jī)將座椅沿豎直軌道提升到離地面高4處，然后由靜止釋放。游客們的總質(zhì)量為〃?，重力加速

度為g,下列關(guān)于游客們緩慢上升的過程說法正確的是（）LMI￥■

A.游客們的重力勢能增加了mgH

B.合力對游客們所做的功為mgH

C.電動(dòng)機(jī)所做的功為mgH

D.游客們的機(jī)械能守恒

4.有甲、乙兩根完全相同的輕繩，甲繩A、B兩端按圖甲的方式固定，然后將一掛有質(zhì)量為M的

重物的光滑輕質(zhì)動(dòng)滑輪掛于輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)繩子的張力大小為刀；乙繩兩端按圖乙

的方式連接，然后將同樣的定滑輪且掛有質(zhì)量為M的重物掛于乙輕繩上，當(dāng)滑輪靜止后，設(shè)乙

繩子的張力大小為乃.現(xiàn)甲繩的B端緩慢向下移動(dòng)至C點(diǎn)，乙

繩的E端緩慢移動(dòng)至F點(diǎn)，在兩繩的移動(dòng)過程中，下列說法正

確的是（）

A.Ti、乃都變大B.刀變大、乃變小

C.心不變、不變大D.「、D都不變

5.2019年4月10日，世界上第一張黑洞照片誕生了，證實(shí)了神秘天體黑洞的存

在。黑洞是宇宙中質(zhì)量巨大的一類天體，連光都無法逃脫它的引力束縛。取兩

天體相距無限遠(yuǎn)時(shí)引力勢能為零，引力勢能表達(dá)式為Ep=-GMm/r。設(shè)想把地球

不斷壓縮（保持球形不變），剛好壓縮成一個(gè)黑洞時(shí)的半徑為R,若光速為c,

則地球表面的重力加速度為（）

A￡BZC

2RRF

6.如圖所示，半徑為R=0.4m的四分之一圓弧形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，圓弧形軌道與光滑

固定足夠長的水平軌道相切，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為%=lkg的小球甲、乙用輕桿連接，置于圓弧

形軌道上，小球甲與O點(diǎn)等高，小球乙位于圓心O的正下方。某時(shí)刻將兩小球由靜止釋放，最終

它們在水平面上運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2。則（）

A.兩小球由靜止釋放后速度大小相等，最終在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為4m/sR

B.小球甲下滑過程中重力對它做功的功率一直增大

C.小球甲下滑到圓弧形軌道最低點(diǎn)對軌道壓力的大小為10N配

D.整個(gè)過程中輕桿對小球乙做的功為2J..................飛之

7.打夯機(jī)利用沖擊振動(dòng)來夯實(shí)地基，其原理如圖所示，轉(zhuǎn)錘在電機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使打

夯機(jī)上下振動(dòng)，達(dá)到夯實(shí)地基的作用。己知打夯機(jī)的機(jī)身質(zhì)量為轉(zhuǎn)錘質(zhì)量為電轉(zhuǎn)速恒定,

轉(zhuǎn)動(dòng)等效半徑為R,則下列說法正確的是（）

A.若機(jī)身沒有跳離地面，轉(zhuǎn)錘過最高點(diǎn)時(shí)的向心力小于最低點(diǎn)時(shí)的向心力

B.若機(jī)身沒有跳離地面，轉(zhuǎn)錘過最高點(diǎn)時(shí)的向心力大于最低點(diǎn)時(shí)的向心力

C.若機(jī)身能跳離地面，轉(zhuǎn)錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為

VmR

D.若機(jī)身能跳離地面，轉(zhuǎn)錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為^^^^

8.用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，每次將質(zhì)量為，〃的小球從半徑為R的四分之一

圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道

最低點(diǎn)水平部分處裝有壓力傳感器測出小球

對軌道壓力的大小凡己知斜面與水平地面之

間的夾角Q45。，實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得小球在斜面上的

不同水平射程x,最后作出了如圖b所示的F-x

圖象，g取10〃加2,則由圖可求得圓弧軌道的

半徑R為（）

A.1.0/nB.0.50mC.0.25m

9.如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初

始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，

拉力F與物體位移x之間的關(guān)系如圖乙所示（g=10m/s2）,則下列結(jié)論正確的是（）

A.物體的質(zhì)量為2kg忻.F/N

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cm|\7\~

C.物體的加速度大小為5m/s2|IO[j

D.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)寸土°4x/cm

10.如圖所示，一傾角為30。的斜面固定在水平地面上，一輕彈簧左端拴接在質(zhì)量為m的物體P

上，右端連接一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩跨過光滑的定滑輪連接質(zhì)量為〃?的物體Q,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止

狀態(tài)。對Q施加始終與右側(cè)懸繩垂直的拉力凡使Q緩慢移動(dòng)至懸繩水平，彈簧始終在彈性限

度內(nèi)。則（）彳、

A.拉力產(chǎn)先變大后變小/

B.彈簧長度先增加后減小a

C.P所受摩擦力方向先向下后向上[

D.斜面對P的作用力先變小后變大.，,r

11.如圖所示，固定的傾斜粗糙細(xì)桿與水平地面間的夾角為6=37。，質(zhì)量為1.0kg的圓環(huán)套在細(xì)桿

上，輕質(zhì)彈簧的一端固定在水平地面上的O點(diǎn)，另一端與圓環(huán)相連接，當(dāng)圓環(huán)在A點(diǎn)時(shí)彈簧

恰好處于原長狀態(tài)且與輕桿垂直.將圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，滑到細(xì)桿的底端C點(diǎn)時(shí)速度為

零。若圓環(huán)在C點(diǎn)獲得沿細(xì)桿向上且大小等于2.0m/s的初速度，則圓環(huán)剛好能再次回到出發(fā)點(diǎn)

A。已知B為AC的中點(diǎn)，彈簧原長為0.3m,在圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力

加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,貝!]（）

A.下滑過程中，圓環(huán)受到的合力一直在增大

B.下滑過程中，圓環(huán)與細(xì)桿摩擦產(chǎn)生的熱量為1.0J/

C.在圓環(huán)從C點(diǎn)回到A點(diǎn)的過程中，彈簧對圓環(huán)做的功為1.2J/

D.圓環(huán)下滑經(jīng)過B點(diǎn)的速度一定小于上滑時(shí)經(jīng)過B點(diǎn)的速度^77777777777777777777^^7,

12.如圖所示，水平傳送帶以速度打勻速運(yùn)動(dòng)如圖所示，水平傳送帶以速度力勻速運(yùn)動(dòng)，小物體

P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，/=0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度也，P與定滑輪

間的繩水平，f=fo時(shí)刻P離開傳送帶.不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長.正確描述小物體P

實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，每個(gè)空格2分，共12分。

13.研究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的

小車的質(zhì)量，〃，為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計(jì)）

加1WI力計(jì)M『雪計(jì)時(shí)器

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是o

A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的

示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶

E.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量皿遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出）。已知打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為m/s2（結(jié)果

保留兩位有效數(shù)字）。若實(shí)際頻率小于50Hz,則測出的加速度。（填“偏大”“偏小”“準(zhǔn)

確”）

叭位:cm

（3）以彈簧測力計(jì)的示數(shù)尸為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的“一尸圖象是一條直線，圖線

與橫軸的夾角為仇求得圖線的斜率為七則小車的質(zhì)量為

八

A.2tan6B.---1-C.kD.——2

tan。k

14.用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和

塊質(zhì)量均為詢的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使

其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時(shí)間如從定滑輪左側(cè)依次取

下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)

間分別為A,f2…,計(jì)算出白2,公…

（1）擋光時(shí)間為切時(shí)，重錘的加速度為ao從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時(shí)，對應(yīng)的擋光時(shí)

間為力，重錘的加速度為由，則2=（結(jié)果用fo和力表示）

（2）作出的圖線是一條直線，直線的斜率為則重錘的質(zhì)量M=。

劭

三.計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字與說明、方程式和重要的演算步

驟，有數(shù)值計(jì)算的題，應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。

15.（8分）近幾年來我國在深海與太空探測方面有了重大發(fā)展。2015年1月5日“蛟龍?zhí)枴陛d人潛

水器在西南印度洋“龍旅”熱液區(qū)完成兩次下潛科考任務(wù)，2016年8月16日，我國將世界首顆

量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）發(fā)射升空。把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體。若地球半

徑為R,“蛟龍?zhí)枴毕聺撋疃葹閐,量子衛(wèi)星軌道距離地面高度為h,求“蛟龍?zhí)?'所在處和“量

子衛(wèi)星”所在處的重力加速度之比為？

16.（10分）如圖（a）所示，長L=1加的木板靜止在足夠長的粗糙水平面上，木板的右端放置

著質(zhì)量m=lkg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。現(xiàn)用不同的水平恒力/向右拉木板，得到滑塊和木板

的加速度〃隨拉力/變化的關(guān)系圖像如圖（b）所示，重力加速度g=10〃z/s2。求：

（1）滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)從；

（2）木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2以及木板的質(zhì)量

（3）若水平恒力尸=31N,滑塊從木板上滑落經(jīng)歷的時(shí)間r

分）如圖所示，半徑R=3.0m的光滑圓弧軌道固定在豎

直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)8和圓心0的連線與水平方向間的夾角8=37。，另一端點(diǎn)C為軌

道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M=lkg,上表面

與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為"2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以W=3m/s的速度水平拋出,

恰好從軌道的8端沿切線方向進(jìn)入軌道。取g=10m/s2。求：

(1)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB。/孕升

(2)物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對木板的壓力大小。

(3)若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量。。

18.(12分)如圖所示，在水平面上有一彈簧，其左端與墻壁相連，。點(diǎn)為彈簧原長位置，。點(diǎn)

左側(cè)水平面光滑。水平段0P長P點(diǎn)右側(cè)一與水平方向成。=30。的足夠長的傳送帶與水

平面在尸點(diǎn)平滑連接，皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3mg一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A壓縮

彈簧(與彈簧不栓接)，使彈簧獲得彈性勢能弓=191,物塊與OP段動(dòng)摩擦因數(shù)4=0.1.另

V3

一與A完全相同的物塊B停在P點(diǎn),B與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2=號，傳送帶足夠長。A

與8的碰撞時(shí)間不計(jì)，碰后A、B交換速度，重力加速度g=10MP現(xiàn)釋放A,求：

(1)物塊A、B第一次碰撞前瞬間，A的速率也；

(2)從4、8第一次碰撞后到第二次碰撞前，8與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量；

(3)A、B能夠碰撞的總次數(shù)。

2020年莆田二中、泉州一中、南安一中高三年三校聯(lián)考

物理學(xué)科參考答案

選擇題：本大題共12小題，共48分。第1~8題，每小題4分，共32分，在每小題給出的四

個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第9~12題，每小題4分，共16分，在每小題給出的

四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0

分。

12345678

DBACADCB

9101112

ACCDBDBC

實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，每個(gè)空格2分，共12分。

13.BCD1.3偏大D

三.計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字與說明、方程式和重要的演算步

驟，有數(shù)值計(jì)算的題，應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。

15.對蛟龍?zhí)?，地球?qū)︱札執(zhí)柕娜f有引力相當(dāng)于半徑為出一d）的球?qū)λ奈?/p>

,R-d?“

(―^)Ml%

G—R———

mg

(R-d)21

（3分）

對量子衛(wèi)星

「Mm,

G------=m.,g

(R+h)2

"5（3分）

兩式相除得

gi=(R-d)(R+/i)2

（2分）

g2~N

16.（1）由圖可知，尸=25N時(shí)滑塊和木板發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑塊的加速度

a,=5mls1(1分)

對滑塊有：4mg=ma]（1分）

解得A=0.5（1分）

（2）相對滑動(dòng)時(shí)對木板有：F—%（M+m）g—出mg=Ma?（2分）

代入點(diǎn)(29,5),(9,0)解得〃2=0-08（1分）

M=4Kg。分）

（3）F=31N時(shí)，滑塊和木板發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑塊的加速度q=5m/$2,

f

對木板有：F-p2（M+m）g-/n}mg=Ma2（1分）

L=（1分）

解得f=2s（1分）

17.（1）設(shè)物塊在5點(diǎn)的速度為us，在C點(diǎn)的速度為依，從A到3物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有

以sin。=%（1分）

解得：vn=5m/5（1分）

（2）從5到C,根據(jù)動(dòng)能定理有

mgR（l+sinO）=；〃?詫一%?而（2分）

在C點(diǎn)，由牛頓第二定律列式，有

m

FN—mg=~~（1分）

解得：FN