山东省实验中学2020届高三物理上学期第二次诊断考试试题【带答案】

　 山东省实验中学 0 2020 届高三物理上学期第二次诊断考试试题

　注意事项：

　1．答卷前，先将自己的班级、姓名、座号及准考证号填写在试卷和答题纸上。

　2．本试卷满分 100 分，分为第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，第 I 卷为第 1页至第 5 页，第 II 卷为第 6 页至第 8 页。

　3．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

　4．非选择题的作答：用 0.5mm 黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

　第 I 卷(共 44 分) 一、选择题：本题共 13 小题，第 1—8 题为单项选择，只有一项是符合题目要求，每小题 3分，共 24 分。第 9—13 题为多项选择，每小题 4 分，共 20 分，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。

　1．动量定理在生活中应用非常广泛，下列说法正确的是 A．双十一快递包裹中物品采用气袋间隔，只是为了减小物品的冲量 B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小人的动量变化量 C．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来 D．在推车时推不动是因为推力的冲量为零 2．某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带负电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是 A．粒子在 N 点的电势高于 M 点的电势 B．粒子在 M 点的加速度大于它在 N 点的加速度 C．粒子在 M 点的动能大于它在 N 点的动能 D．粒子一定从 M 点运动到 N 点 3．2018 年全球最具价值汽车品牌百强榜上榜的中国汽车品牌数从去年的 15 个已经上涨到 22 个，其中共有 9 个新入品

　牌，发展非常迅速。某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车甲和汽车乙并排停在检测场平直跑道上，t=0 时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间的变化规律图线(甲为一条过原点的倾斜直线)，图像中两阴影部分的面积 s 2 >s 1 ，下列说法正确的是：

　A．t 1 时刻甲车的加速度小于乙车 B．0—t 2 时刻甲车的平均速度大于乙车 C．t 1 时刻甲车在前，t 2 时刻乙车在前 D．0—t 2 时刻两车可能相遇 2 次 4．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点 P，飞镖抛出时与 P 在同一竖直面内等高，且距离 P 点为 L。当飞镖以初速度 V 0 垂直盘面瞄准 P 点抛出的同时，圆盘以经过盘心 O点水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度 g，若飞镖恰好击中 P 点，下列说法错误的是 A．飞镖击中 P 点所需的时间为0LV B．圆盘转动角速度的最小值为0VL C．P 点随圆盘转动的线速度可能为之07 L4Vg  D．圆盘的半径为220gL2V 5．一辆质量为 m 的汽车由静止开始从倾角为 30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为 f ，经过时间 t 汽车刚好达到了最大速度 v m ，则 A．若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变 B．汽车运动的额定功率为 fv m

　C．若汽车以恒定加速度启动上坡，则t2时汽车的速度为2mv D．若汽车以恒定功率上坡，则 t 时间内汽车运动的位移为22mmmvv tmg f 6．2019 年 1 月 3 日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆并通过中继星“鹊桥”发回大量月背影像。“鹊桥”号是世界首颗运行于地月拉格朗日 L 2 点附近的中继通信卫星。拉格朗日点 L 1 和 L 2 位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可

　与月球一起以相同的周期绕地球运动。已知地球质量为 M，月球质量为 m，月球的轨道半径为r，公转周期为 T，引力常数为 G；如图，当卫星处于地月拉格朗日点 L 1 或 L 2 时，以下说法正确的是 A．“鹊桥”号仅受月球引力作用 B．在 L 2 点工作的卫星比在 L 1 点工作的卫星的线速度小 C．在拉格朗日 L 1 点工作的卫星，受到地球引力一定大于月球引力 D．拉格朗日 L 2 点与地心的距离为2324GMT 7．如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=1kg，质量 m=2kg 的铁块以水平速度 v 0 =3m／s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为 A．1.5J

　 B．6J

　 C．3J D．4J 8．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为 1×104 N／C 的匀强电场。在匀强电场中有一根长 2m 的绝缘细线，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 0.08kg 的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得一定初速度后恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°=0.8，g=10m／s2 。下列说法正确的是 A．小球的电荷量 q=5×10-5 C B．小球在 c 点的动能最小，且为 1J C．小球在 b 点时的机械能最小 D．小球在运动过程中电势能和机械能之和保持不变，且为 5J

　9．如图所示，有一光滑钢球质量为 m，被一 U 形框扣在里面，框的质量为 M=2m，它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度 v 0 向右去撞击静止的框，设碰撞无机械能损失，经多次相互撞击，下面结论正确的是 A．最终都将停下来 B．最终将以相同的速度向右运动 C．永远相互碰撞下去，且整体向 右运动 D．在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于 v 0 ，框也会再次重现静止状态 10．如图所示，带正电的小球 A 用竖立在地面上的绝缘杆固定支撑，带正电的小球 B 用绕过 A球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时 A、B 在同一水平线上并处于静止，不计两个小球的大小。现用手拉细线使小球 B 缓慢向上移动，小球 B 在向上移动过程中A、B 两球的带电量保持不变，不计两球间的万有引力，则在 B 球缓慢移动一小段距离的过程中 A．A、B 两小球间的距离不变 B．A、B 两小球之间的库仑力变大 C．细线上的张力一直减小 D．细线上的张力可能先变小后变大 11．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧，下端固定，上端与 B 连接，斜面光滑，质量均为 m的 A、B 两物体紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力 F 拉物体 A，使A 物体做加速度为 a 的匀加速运动．己知在 A、B 分离前，拉力 F 随 A 物体发生的位移 x 变化的图像如图所示，重力加速度为 g，则下列表述中正确的是 A．  02 sin F m a g   

　B．02 F ma 

　C．02 sin mgxk

　D．02maxk

　12．第 24 届冬季奥林匹克运动会将于 2022 年 2 月 4 日至 2 月 20 日在北京和张家口举行．跳台滑雪是比赛项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为  ，飞出时的速度大小为 v 0 ，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为 g，则 A．如果 v 0 不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同 B．如果 v 0 不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，但 速 度方向相同 C．运动员在空中经历的时间是02 tan vg D．运动员落到雪坡时的速度大小是0cosv 13．如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于 x 轴上的 P、Q 两点，其位置关于坐标原点O 对称，圆弧曲线是一个以 O 点为圆心的半圆，c 点为 半圆与 y 轴的交点，a，b 两点为一平行于 x 轴的直线与半 圆的交点，下列说法正确的是 A．a，b 两点的电势相同 B．a，b 两点的场强相同 C．将一个正电荷 q 沿着圆弧从 a 点经 c 点移到 b 点， 电势能先增加后减小 D．将一个正电荷 q 放在半圆上任一点，两电荷对 q 的作用力大小分别是 F 1 、F 2 ，则1 21 1F F 为一定值

　第 II 卷(非选择题，共 56 分) 二、实验题(本题包括 2 小题，共 15 分) 14．(7 分)某科学探究小组的同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒，实验中使用半径相等的两小球 A 和 B，实验的主要步骤如下：

　A．用天平测得A、B两球的质量分别为m 1 、m 2

　B．如图所示安装器材，在竖直木板上记下 O 点(与置于 C 点的小球球心等高)，调节斜槽使其末端 C 切线水平 C．在末端 C 处先不放球 B，将球 A 从斜槽上的适当高度由静止释放，球 A 抛出后撞在木板上的平均落点为 P D．再将球 B 置于 C 点，让球 A 从斜槽上同一位置静止释放，两球碰后落在木板上的平均落点为 M、N E．用刻度尺测出三个平均落点到 O 点的距离分别为 h M 、h r 、h N

　回答下列问题：

　(1)为减小实验误差，A、B 两球的质量 m 1 、m 2 应满足的大小关系是 m 1 _____m 2 (填“大于”、“等于”或“小于”)； (2)上述实验中，碰后 B 球的平均落点位置应是_____(填“M”或“N”)； (3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的． 15．(8 分)在某次实验技能比赛中，某团队利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A 为装有挡光片的钩码，总质量为 M，挡光片的挡光宽度为 b，轻绳一端与 A 相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为 m(m<M)的重物 B 相连．实验具体的做法是：先用力拉住 B，保持 A、B 静止，测出 A 的挡光片上端到光电门的距离h(h>>b)；然后由静止释放 B，A 下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间 t，重力加速度为 g。

　(1)在 A 从静止开始下落 h 的过程中，验证以 A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为________________(用题目所给物理量的符号表示)；

　(2)由于光电门所测的平均速度与物体 A 下落 h 时的瞬时速度间存在一个差值△v，为减小△v，对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是________。

　A．保持 A 下落的初始位置不变，测出多组 t，算出多个平均速度然后取平均值 B．减小挡光片上端到光电门的距离 h C．增大挡光片的挡光宽度 b D．适当减小挡光片的挡光宽度 b (3)若采用本装置测量当地的重力加速度 g，则测量值______真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

　三、计算题(本题包括 3 小题，共 41 分) 16．(12 分)如图，在光滑绝缘水平面上有一直角三角形区域 AOC，AC 上放置一个光滑绝缘材料制成的固定挡板，其长度 AC=L，∠A=30°，现有一个质量为 m，带电量为+q 可视为质点的小球从 A 点以初速度 v 沿规定方向运动。现在 AOC 区域施加一个沿 O 到 C 方向的匀强电场，则：

　(1)小球从 A 点以初速度 v 沿 AO 方向(如图所示)运动，要使小球刚好能到达 C 点，小球到达 C点之前没有和挡板发生碰撞，求电场强度的大小及小球到达 C 点时的动能。

　(2)保持电场方向不变，改变小球速度方向，小球从 A 点在挡板右侧以初速度 v 沿 AC 方向(没有标出)运动，若小球从 A 点运动到 C 点的时间和第(1)问中小球从 A 点运动到 C 点的时间相同，求电场强度的大小。

　17．(13 分)如图所示，DB 为水平粗糙轨道，倾斜光滑直轨道 BC 固定在竖直放置的半径为 R=10m的圆形支架上，DB 与圆弧 BC 在 B 点相切，轨道 DB 与轨道 BC 平滑连接，且在同一竖直平面内。一质量 m=0.4kg 的小物块，在与水平面成某一夹角的拉力 F 作用下，以 v 0 =2m/s 的初速度，由D 点运动到 A 点，到达 A 点时速度为 v=10m／s。立即撤掉外力 F，小物块继续沿轨道 AB 运动，并恰好能冲到轨道 BC 的最高点 C 点。己知 D、A 之间的距离 L 1 =5m，DB 之间的距离 L 2 =21m，小物块与轨道 DB 之间的动摩擦因数为 0.2。重力加速度 g 取 10m／s2 。

　(1)求小物块受到的拉力 F 的最小值(结果保留 1 位有效数字) (2)求倾斜轨道的高度 (3)求小物块从 A 到 C 的运动时间(结果保留 2 位有效数字)

　18．(16 分)如图所示，水平转台的上表面距离水平地面的高度为 h，在平台上有一个质量为 m的物块处于静止状态，用长为 L 的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为  角，绳子刚好拉直且绳中张力为零。物块与转台间动摩擦因数为 ( tan    )，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由 静 止开始缓慢加速转动。

　(1)求：当绳中刚出现拉力时，转台的角速度大小； (2)若物体的角速度增大到32 cosgL 时，保持角速度不变，求 此 时绳子的拉力； (3)物体的角速度继续增加到某一值时，物体恰好可以在平台边缘的正上方做匀速圆周运动，已知水平转台的半径为45R L  。某时刻烧断绳子，求物体落地时的动能。

　绝密★启用并使用完毕前 山东省实验中学 2020 届高三第二次诊断性考试 物理试题答案

　2019．11 一、选择题，1 1- -8 8 题每题 3 3 分；9 9- -3 13 题每题 4 4 分，错选 0 0 分，选对选不全 2 2 分。共计 4 44 分

　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C A B D D C A D CD AC BD BC AD

　14.（1）大于

　(2 分)（2）M

　 (2 分) （3）

　 (3 分)

　15.(1)

　( 3 分)

　 （2）D

　 （3 分）

　(3)小于

　 (2 分) 16.（12 分）

　解：（1）小球在 AOC 区域做类平抛运动 Lcos300 =vt

　 ………………2 分 2 02130 sin tmqEL 

　 ………………2 分 设到达 C 点时的动能为 E k, 根据动能定理得

　2 02130 sin mv E qELk 

　………………2 分 解得qLmvE342.

　 6112mvE K 

　 ………………2 分 （2）

　 qEsin300 =ma

　………………1 分 221at vt L  

　………………1 分 又 Lcos300 =vt

　 ………………1 分

　qLmvE3231 42

　 ………………1 分 17.（13 分）（1）D→A：12 22aL v vD A 

　………………1 分

　1m ) Fsin - (mg - Fcos a    

　………………2 分 解得：21/ 6 . 9 s m a  ， N F 64 . 4 ) sin (cos     

　 ∴ N F 64 . 4 ) sin( 12      ，其中211sin

　当 1 ) sin(     时， N F 5min 

　 ………………1 分 （2）A→C:21 2210 ) ( - mv mgh L L mg     

　 ………………2 分 解得：

　m h 8 . 1 

　 ………………1 分 （3）如图所示，设 BC 斜面倾角为 

　RLLhBCBC21sin   

　 ………………1 分 解得：

　3 . 0 sin , 6    m L BC

　 B→C：

　2sin ma mg  

　 ………………1 分

　21 221t a L BC  ，1 2 ta v B 

　………………2 分

　解得：

　s m v s tB/ 6 , 21 

　A →B：

　2 3 ta v vA B 

　………………1 分 解得：

　s t 22

　∴ s t t t 42 1  

　………………1 分 18.（16 分）解：（1）当绳中开始出现拉力时，摩擦力提供向心力且达到最大值 2sin   mL mg

　………………………………2 分

　sin Lg

　 ………………………………2 分 （2) 当转台对物体的支持力为零时，摩擦力为零，重力和拉力的向心力提供向心力。

　20sin tan   mL mg 

　………………………………2 分 根据动能定理 cos 23cos0gL gL ………………………………1 分 所以此时物体已经离开转台。设绳子与竖直方向的夹角为 ɑ 则2sin sin   mL T 

　………………………………1 分 解得  cos 23mgT 

　………………………………1 分 （3）绳子断裂时，绳子与竖直方向的夹角为 β，则 Lsinβ=R。……………1 分 物体距离平台上表面的高度,    cos cos1  L h。

　 ……………………1 分 物体此时速度为 v,Rmvmg2tan  

　……………………………………1 分 物体落地时的动能 E k =mg(h+h 1 )+221mv

　 ………………………2 分 解得 E k =)15cos (2cos2 222 2LL h mgR LRR L L h mg         ………………………2 分

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