名校协作体高三（物理）学科
一、选择题Ⅰ（本小题共13小题，每小题3分，共计39分，每小题只有一个选项是正确的。）
1.在物理学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是（ ） A. 牛顿经过了大量的数据推演和模型创设，提出了行星的三大运动定律 B. 库仑通过实验测定了静电力常数k的具体数值
C. 法拉第通过大量电和磁关系的实验研究，终于发现了电流周围存在磁场 D. 赫兹通过实验首先捕捉到电磁波 【答案】D 【解析】
【详解】A．开普勒经过了大量的数据推演和模型创设，提出了行星的三大运动定律，故A项错误； B．静电力常数k的具体数值是通过麦克斯韦的相关理论计算出来的，故B项错误； C．奥斯特通过大量电和磁关系的实验研究，终于发现了电流周围存在磁场，故C项错误； D．赫兹通过实验首先捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论的正确性，故D项正确。
2.风平浪静的湖面上停着两只完全相同的小船，小明坐在其中一只小船中用力推另一只小船，结果两只小船向相反的方向运动。若湖面对小船的阻力忽略不计，下列关于小明推小船过程的说法正确的是（ ）
A. 小明与被推小船之间的相互作用力大小并非时刻相等 B. 小明与被推小船分开时的速度大小相等方向相反 C. 小明与被推小船之间的相互作用力的冲量大小相等 D. 小明与被推小船之间的相互作用力所做的功相等 【答案】C 【解析】
【详解】A．小明与被推小船之间的相互作用力大小时刻相等，故A项错误；
B．湖面对小船的阻力忽略不计，两船和小明组成的系统动量守恒，总动量为零；小明与所在船的质量之和大于被推小船的质量，所以小明与被推小船分开时速度大小不等方向相反；故B项错误；
C．小明与被推小船之间的相互作用力大小时刻相等，方向始终相反，所以小明与被推小船之间的相互作用力的冲量大小相等，故C项正确；
D．据动量守恒，小明与被推小船相互作用过程中速度大小不等，位移大小不等，小明与被推小船之间的相互作用力大小时刻相等，所以小明与被推小船之间的相互作用力所做的功不等，故D项错误。
3.如图所示，经过专业训练的杂技运动员进行爬杆表演。质量为60kg的运动员爬上8m高的固定竖直金属杆，然后双腿夹紧金属杆倒立，头顶离地面7m高，运动员通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况。假设运动员保持如图所示姿势，从静止开始先匀加速下滑3m，用时1.5s，接着立即开始匀减速下滑，当运动员头顶刚要接触地面时，速度恰好减为零。若不计空气阻力，g?10m/s2，则（ ）
A. 运动员下滑的最大速度为4.5m/s B. 运动员匀加速下滑时所受摩擦力为440N C. 运动员匀减速下滑的加速度为1m/s2 D. 运动员完成全程所需的总时间为3s 【答案】B 【解析】
【详解】AB．对运动的匀加速下滑过程，据x1?12a1t1可得：运动员匀加速下滑时的加速度 2a1?运动员下滑的最大速度
2x12?382?m/s?m/s2 22t11.538vm?a1t1??1.5m/s?4m/s
3对匀加速下滑的运动员受力分析，由牛顿第二定律可得
mg?f1?ma1
解得：运动员匀加速下滑时所受摩擦力
8f1?m(g?a1)?60?(10?)N?440N
3故A项错误，B项正确； C．运动员匀减速下滑的位移
x2?x?x1?7?3m?4m
将运动员的匀减速当成逆过来的加速可得
2vm?2a2x2
解得：运动员匀减速下滑的加速度大小
2vma2??2m/s2
2x2方向竖直向上，故C项错误；
D．将运动员的匀减速当成逆过来的加速可得
x2?解得：运动员匀减速下滑的时间
12a2t2 2t2?运动员完成全程所需的总时间
2x2?2s a2t?t1?t2?3.5s
故D项错误。
4.2020年，我国将一次实现火星的“环绕、着陆、巡视”三个目标。假设探测器到达火星附近时，先在高度恰好等于火星半径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动，测得运动周期为T，之后通过变轨、减速落向火星。探测器与火星表面碰撞后，以速度v竖直向上反弹，经过时间t再次落回火星表面。不考虑火星的自转及火星表面大气的影响，已知万有引力常量为G，则火星的质量M和火星的星球半径R分别为（ ）
v3T4vT2A. M?，R?
128π4Gt316π2tv3T2vT2B. M?，R? 432128πGt16πtv3T4vT2C. M?，R?
1024π4Gt332π2tvTv3T4R?D. M?， 24232πt1024πGt【答案】A 【解析】
【详解】探测器与火星表面碰撞后，以速度v竖直向上反弹，经过时间t再次落回火星表面，则火星表面的重力加速度
g?2v t万有引力常量为G，火星的质量为M和火星的星球半径为R，则对火星表面的物体有
GMm?mg 2R探测器在高度恰好等于火星半径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动周期为T，则
Mm4π2G?m2?2R 2(2R)T联立解得
vT2v3T4，M? R?24316πt128πGt故A项正确，BCD三项错误。
5.如图所示是一个绳长为L的球摆，将小球拉离平衡位置到A点使细绳与竖直方向成37°角，然后在O点的正下方距O点d处固定一颗钉子，再将小球从A点静止释放。设绳子不可伸长，忽略小球的大小以及一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 当d=0.8L时，小球向右摆动的过程中不能到达与A点等高处 B. 只要d<0.8L，小球向右摆动的过程中都能到达与A点等高处 C. 当d=0.9L时，小球向右摆动的过程中能够到达与A点等高处 D. 只要d>0.92L，小球向右摆动的过程中都能到达与A点等高处 【答案】B 【解析】
【详解】A点离O点的竖直高度
hOA?Lcos37??0.8L
AB．设小球向右摆动的过程中能到达与A点等高处，则据机械能守恒得，小球到达与A点等高处时速度为零；当d?0.8L时，绳与钉子接触后，小球到达与A点等高处的高度不高于新的轨迹圆圆心的高度，速度可以为零，即当d?0.8L时，小球向右摆动的过程中都能到达与A点等高处；故A项错误，B项正确；
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