2020 届高三
理科综合能力测试(物理) 2019.11
二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有
一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不
全的得 3 分，有选错的得 0 分。
14．某同学身高 1.80 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体刚好能横着越过 1.80 m
高的横杆。据此可估算出他竖直向上起跳时的动能大约为
A．300 J B．500 J C．800 J D．1000 J
15．如图所示，一光滑轻杆水平放置，左端固定在竖直转轴 AB 上，a、b 为两个可视为质点
的相同小球，穿在杆上，并用相同长度的细线分别将 a 与转轴上的 O 点连接，
b 球与 a 球连接。当轻杆绕 AB 轴在水平面内匀速转动时，细线 Oa、ab
上的拉力大小之比为
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．3∶2
16．如图所示，在水平面上有三个质量分别为 m1、m2、m3 的木块 A、B、C，木块 A 与 B、B
与 C 间用相同轻弹簧连接。木块 A 与水平面间的动摩擦因数为 μ，木块 B、C 与水平面
之间摩擦忽略不计。现用一作用在 C 上的水平恒力 F 向右拉着三木块一起匀速运动的过
程中，A、B 间弹簧长度为 L1，B、C 间弹簧长度 L2。关于 L1、L2 的大小关系，下列说法
中正确的是
A．L1、L2 大小与 m1、m2、m3 无关，总有 L1L2
D．L1、L2 大小与 m1、m2、m3 有关，无法比较
17．2019 年 10 月 5 日 2 时 51 分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功
将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入距地面高为 h 的预定轨道，绕地球做匀速圆周
运动。已知地球半径为 R，两极的重力加速度为 g，则高分十号卫星与地心的连线单位
时间内扫过的面积为
A． B． C． D．
18．一物体沿直线由静止开始做匀加速直线运动，经 t1 时间前进 x1，立刻做匀减速直线运
动，又经 t2 时间前进 x2 且速度恰好为零。已知 x1< x2，则
1 ( )2 R g R h+ ( )R g R h+ 1
2 ( )
gR R h+ ( )
gR R h+
A B C FA． B． C． D．
19．如图所示，一根长度为 L 的轻绳，一端固定在 O 点，另一端连接一质量为 m 的小球。将
轻绳拉直，小球拉至与 O 点等高的 A 点，由静止释放，当小球运动到 B 点时，细绳与水
平方向的夹角为 。设小球从 A 点运动到 B 点的过程中重力做功为 ，小球过 B 点时，
重力做功的功率为 ，重力加速度为 g，下列说法中正确的是
A．
B．
C．
D．
20．A、B 两物体的质量之比mA︰mB=2︰1，它们以相同的初速度 v0 沿水平地面上做匀减速直
线运动，其 v-t 图像如图所示。物体速度由 v0 减小到零的过程中，A、B 两物体
A．与地面间摩擦力之比为 fA︰fB=2︰1
B．与地面动摩擦因数之比为 μA︰μB=2︰1
C．克服地面摩擦力做的功之比为 WA︰WB=2︰1
D．受到地面摩擦力冲量大小之比为 IA︰IB=1︰2
21．如图 a 所示，一质量为 m 的物体，沿倾角为 θ 的足够长光滑斜面由静止开始下滑。下
滑过程中受到方向沿斜面向上，大小随位移 x 变化情况如图 b 所示的外力 F 作用，运动
过程的加速度 a 随位移 x 的变化关系如图 c 所示，重力加速度 g 取 10 m/s2。下列说法
中正确的是
A．斜面倾角为 30°
B．物体质量为 0.5 kg
C．物体下滑过程中的最大动能为 0.125 J
D．物体下滑至最低点过程中损失的机械能为 0.25 J
三、非选题，共 174 分。22-34 题为必考题，每个考生都必须做答。35-36 题为选考题，考
1 2
1 2
x x
t t
> 1 2
1 2
x x
t t
< 1 2
2 2
1 2
x x
t t
> 1 2
2 2
1 2
x x
t t
<
θ GW
GP
sinGW mgL θ=
GW mgL θ= cos
2GP mg gLθ θ= sin cos
2cos sinGP mg gLθ θ=
θ 图 a F
0 F/N x/cm5 5 图 b 0 a/(m/s2) x/cm5 5-5 图 c
vv0O tt 2tA B生根据要求做答。
（一）必考题，共 159 分
22．(6 分)
某课外兴趣小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数，设计了如图所示的实验
装置并进行了如下实验。
将一轻质弹簧的一端固定在木板上，木板竖直放置，如图甲所示，弹簧自然伸
长时弹簧的另一端位于 A 点。将木块紧靠弹簧推至 B 点后由静止释放，木块脱离弹
簧后上升的最高点为 C（图中未画出）。
将木板改为水平放置，如图乙所示。仍用该木块紧靠弹簧推至同一点 B 后由静止释放，
木块脱离弹簧后滑行一段距离停于 D 点（图中未画出）。
（1）为测得木块与木板间动摩擦因数，实验过程中应测量下列哪些物理量
A．木块质量 m
B．木板竖直放置时 A 点到 C 点的距离 H1
C．木板竖直放置时 B 点到 C 点的距离 H2
D．木板水平放置时 A 点到 D 点的距离 L1
E．木板水平放置时 B 点到 D 点的距离 L2
（2）木块与木板间动摩擦因数 （用（1）问中测量的物理量对应的字
母表示）。
23.（9 分）
某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验，主要
步骤：
A、 用游标卡尺测量并记录小球直径 d
B、 将小球用细线悬于 O 点，用刻度尺测量并记录悬点 O 到球心的距
离 l
C、 将小球拉离竖直位置由静止释放，同时测量并记录细线与竖直方
向的夹角 θ
D、 小球摆到最低点经过光电门，光电计时器（图中未画出）自动记
录小球通过光电门的时间 Δt
E、 改变小球释放位置重复 C、D 多次
F、 分析数据，验证机械能守恒定律
请回答下列问题：
(1)步骤 A 中游标卡尺示数情况如下图所示，小球直径 d= mm
µ =
AB 图乙(2)实验记录如下表，请将表中数据补充完整（表中 v 是小球经过光电门的速度）
(3)某同学为了作出 v 2- cosθ 图像，根据记录表
中的数据进行了部分描点，请补充完整并作出
v 2- cosθ 图像
(4)实验完成后，某同学找不到记录的悬点 O 到球
心的距离 l 了，请你帮助计算出这个数据 l= m
(保留两位有效数字)，已知当地重力加速度为 9.8m/s2。
24．(12 分)
2019 年女排世界杯 9 月 14 日至 29 日在日本举行，中国女排取得十一连胜的优异成绩，
成功卫冕世界杯冠军，为祖国和人民赢得了荣誉，为新中国成立 70 周年献上大礼。若某次
近网处扣球后排球垂直球网水平飞出，击球前瞬间球的速度可视为零，击球点距离地面高
h=2.45m，击球过程中手与球接触时间 t=0.2s。已知排球质量 m=280g，排球场相关数据为，
长 L=18 m，宽 D=9 m，重力加速度 g 取 10 m/s2，求：
（1）为使球不被扣出底线，球被击出时的最大速度；
（2）为使球不被扣出底线，击球过程中手对排球的最大平均作用
力。
25．(15 分)
θ 10° 20° 30° 40° 50° 60°
cosθ 0.98 0.94 0.87 0.77 0.64 0.50
Δt/ms 18.0 9.0 6.0 4.6 3.7 3.1
v/ms-1 0.54 1.09 ① 2.13 2.65 3.16
v 2/m2s-2 0.30 1.19 ② 4.54 7.02 9.99
乙0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
v2/m2s-22468100 0.2 0.4 0.6 0.8 1.
0
cosθ如图所示，质量为 4m 物块 A 放在水平桌面上，细绳一端绕过定滑轮与 A 连接，另一端
竖直悬挂一质量为 m 物块 B，处于静止状态。现对物块 B 施加一水平向右的作用力 F，使物
块 B 缓慢上升，物块 A 始终保持静止，连接 B 的细绳与竖直方向的最大夹角 θ=60°。若撤
去力 F，让两物块回到最初状态的情况下，将 A、B 位置互换并由静止释放。已知 A、B 与水
平桌面上的摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度 g 取 10 m/s2，不计滑轮质量及摩擦，求由静止释放后 A、B 一起
运动的加速度大小。
26．(20 分)
如图所示，皮带传送装置倾斜放置，与水平面的夹角 θ=30°，传送带以 v=10m/s 的速
度顺时针匀速转动。现将物块 P 从传送装置的顶端由静止放在传送带上，同时另一物块 Q 从
传送带的底端以 v0=10 m/s 的速度沿传送带上滑。若 P、Q 发生碰撞，碰撞过程没有能量损
失，时间很短。已知传送带顶端与底端的距离 L=10 m，物块 P、Q 的质量分别为 mP=1kg、
mQ=3kg，物块 P、Q 与传送带间的动摩擦因数 ，重力加速
度 g 取 10 m/s2，求：
（1）物块 P、Q 相遇时速度分别为多大？
（2）物块 Q 在传送带上运动的时间；
（3）物块 P 在传送带上运动过程中产生的热量。
3
3=µ
v v0Qθ
θ
P
FA Bθ 2020 级高三理综(物理)参考答案及评分标准
Ⅰ卷
二、 选择题(每小题全对 6 分，对而不全 3 分，有错或不答的 0 分，满分 48 分)
14. B 15. D 16. B 17. A 18. C 19. AD 20. BC 21. AC
Ⅱ卷
22．（1）CE（3 分）（2） （3 分）
23．
(1)9.80（3 分）
(2)①1.63（1 分） ②2.66（1 分）
(3)如图（2 分）
(4)1.0（2 分）
24．(12 分)
解：（1）设排球平抛运动时间为 t1
竖直方向： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
水平方向： vmt1 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
联立以上方程可得： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙(2 分)
（2）击球过程中由动量定理有： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
代入相关数据可得：F=18 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
25．(15 分)
解：当 θ=60°时，对 B 受力分析如图，由平衡条件得：
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
对 A 受力分析如图，由平衡条件得：
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(2 分)
由摩擦力公式得： ∙∙∙∙∙∙(2 分)
2
2
H
L
2
1
1
2h gt=
2
L =
m
612 12.86 m/s7
= ≈v
mF t m∆ = v
1 cosT mgθ =
1 mT f=
4mf mgµ= ⋅
B mg FT1 θ
F
A 4mg
mf
T
N1 1T
v2/m2s-2123456789100 0.1 0.
2
0.
3
0.
4
0.5 0.
6
0.
7
0.80.9 1.
0
cosθ当 A、B 位置互换并由静止释放时，对 A 受力分析如图，由牛二定律有：
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
对 B 受力分析如图，由牛二定律有：
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3 分)
联立以上方程，代入相关数据得： ∙∙(2 分)
26．(20 分)
解：（1）设：P、Q 刚上传送带是加速度分别为 、
由牛二定律有： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
代入相关数据可得： ,
对 P，令其加速至于传送带共速时，所用时间为 t1，位移为 x1，由运动学公式可得：
v= x1= 可得：t1=1 s x1=5 m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(2 分)
对 Q，令其减速至零时，所用时间为 t2，位移为 x2，由运动学公式可得：
0-v0=- x2= v0t2- 可得：t2=1 s x2=5 m ∙∙∙∙∙(2 分)
因 x1+ x2=L，故 P、Q 在 t=t1=t2 时相遇
相遇时速度 vP= v=10 m/s，vQ=0 m/s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
(2) P、Q 二者弹性碰撞，设碰后 P 的速度为 vP1，Q 的速度为 vQ1，有：
mp vP= mp vP1+ mQ vQ1∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
mp vP2= mpvP12+ mQvQ12 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
联立方程，代入相关数据可得：vP1=-5 m/s vQ1=5m/s
对 Q，令其向下加速至于传送带共速时，所用时间为 t3，位移为 x3，由运动学公式可得：
v= vQ1+ s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
x3= vQ1t3+ x3=3.75m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
因 ，Q 将随传送带一起匀速至底端离开传送带，令其匀速运动所用时间为 t4，
位移为 x4
x4= x2—x3 x4=1.25 m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
x4= v t t4=0.125 s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
故 Q 在传送带上运动的时间 t= t2+ t3 + t4=1.625 s ∙∙∙∙∙∙(1 分)
(3) 对 P，令其碰后向上减速至零，所用时间为 t5，位移为 x5，由运动学公式可得：
0-vP1=- t5 t5=0. 5s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
x5= vP1 t5- x5=1.25m∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
24 4mg T ma− =
2T mg maµ− =
27m/sa =
1a 2a
1sin cosP P Pm g m g m aθ µ θ+ =
2sin cosQ Q Qm g m g m aθ µ θ+ =
2
1 10 m/sa = 2
2 10 m/sa =
1 1a t 2
1 1
1
2 a t
2 2a t 2
2 2
1
2 a t
1
2
1
2
1
2
2 3a t 3 =0 5.t
2
2 3
1
2 a t
tanµ θ=
1a
2
1 5
1
2 a t
A 4mg
2T
N
B mgf N2 2T令其向下加速至于传送带共速时，所用时间为 t6，位移为 x6
t6= t1=1s x6= x1=5m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
因 x6= x2， ，P 将随传送带一起匀速 x7=x5=1.25m 至底端离开传送带
令 P 在传送带上运动过程中与传送带的相对位移为
=（v t1-x1）+（v t6-x6）+（x5+ v t5）∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
P 在传送带上运动过程中产生的热量 Q= ∙∙∙∙∙(1 分)
Q=81.25 J ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1 分)
tanµ θ=
x∆
x∆
Pm g xµ ∆ θcos
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