《试卷》【全国百强校word版】河北省衡水中学2018届高三上学期第四次模拟考试物理试题.doc

第I卷（选择题 共60分）一、选择题（每小题4分，共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1对下列各图蕴含的信息理解正确的是（ ）A图甲的加速度时间图像说明该物体在做加速直线运动B图乙的位移时间图像说明该物体受力平衡C图丙的动能时间图像说明该物体做匀减速直线运动D图丁的速度时间图像说明该物体的合力随时间增大2如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处。起吊重物前，重物处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢的移动到位置B，然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D，最后把重物卸载到某一个位置。则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是（ ）A吊钩从C向B移动的过程中，轻绳上的拉力不变B吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力变大C吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力不变D吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力变大3如图所示，某人从高出水平地面h的山坡上的P点水平击出一个质量为m的高尔夫球，飞行中持续受到一阵恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的洞穴Q。则（ ）A球飞行中做的是平抛运动B球飞行的时间为C球被击出时的初速度大小为LD球飞行中受到的水平风力大小为4如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是。现用平行于斜面的拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动，则拉力F的最大值（ ）A B C D5如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度w匀速转动，A、B、C的质量分别为m、2m、m，A与B、B与转台间的动摩擦因数为m，C与转台间的动摩擦因数为，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法不正确的是（ ）AB对A的摩擦力一定小于mmgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C转台的角速度w定满足：D转台的角速度w定满足：6据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星2009年2月11日在西伯利亚上空相撞。这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件。碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里（约790公里），恰好比国际空间站的轨道高27.0英里（43.4公里），这是一个非常常用的轨道，是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道。则以下相关说法中，正确的是（ ）A碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相碰撞B在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小C发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于7.9km/sD在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相碰撞7在光滑绝缘的水平面上，相距一定的距离放有两个质量分别为m和2m的带电小球（可视为质点）A和B。在t10时，同时将两球无初速度释放，此时A球的加速度大小为a；经一段时间后，在t2t时，B球的加速度大小也变为a。若释放后两球在运动过程中并未接触，且所带电荷量都保持不变，则下列判断正确的是（ ）A两个小球带的是同种电荷B两个小球带的是异种电荷Ct2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍Dt2时刻两小球间的距离是t1时刻的倍8如图所示的弹弓，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，现将弹丸竖直向上发射，己知E是CD的中点，则（ ）A从D到C，弹丸的机械能一直增大B从D到C，弹丸的动能一直在增大C从D到C，弹丸的机械能先增大后减小D从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能9如图所示，一半径为R的光滑半圆形细轨道，其圆心为O，竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与摩擦。现对A环施加一水平向右的力F，使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则（ ）A若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，F直减小B若缓慢拉动A环，B环缓慢上升至D点的过程中，外力F所做的功等于B环机械能的增加量C。若F为恒力，B环运动到D点时A定处于平衡状态D若F为恒力，B环被拉到与A环速度大小相等时，sinOPB10如图所示，静止在光滑水平地面上的半圆轨道的直径ab水平，小球P（可视为质点）从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出，上升的最大高度为H，空气阻力不计，关于小球离开b点以后的运动情况，下列说法正确的是（ ）A小球从b点离开槽后做斜抛运动B小球从b点离开槽后不会再落回半圆槽中C小球会从b点落入槽中，并且从a点离开槽后能上升的最大高度h满足D小球会从b点落入槽中，并且从a点离开槽后能上升的最大高度h满足11如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（ ）A小车和物块构成的系统动量不守恒B摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零C物块的最大速度为D小车的最大速度为A水平外力做的功为2芦wg/_气BB与A分离时，弹簧正处于原长位置CB与A分离后，A滑块机械能守恒DB与A分离，A仍能运动到P点13如图所示，光滑地面上有P、Q两个固定挡板，A、B是两挡板连线的三等分点。A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为mi的等大小球以速度v0向右运动。小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点。己知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m2可能为（ ）12如图所示，A、B两滑块（可视为质点）质量分别为2m和m，A与弹簧拴接，B紧靠着A，二者静止时弹簧处于原长位置，已知M点左边的平面光滑，滑块与右边平面间的动摩擦因数为m，且M、N间的距离是弹簧原长的2倍，重力加速度为g。现用水平向左的外力作用在滑块B上，缓慢压缩弹簧，当滑块运动到P点（图中未标出）时，撤去水平外力，测得滑块B在M点右方运动的距离为l时停下，则下列说法正确的是（ ）A水平外力做的功为2mmglBB与A分离时，弹簧正处于原长位置CB与A分离后，A滑块机械能守恒DB与A分离，A仍能运动到P点13如图所示，光滑地面上有P、Q两个固定挡板，A、B是两挡板连线的三等分点。A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1等大小球以速度v0向右运动。小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点。已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（ ）A3：1 B1：3 C1：5 D1：714如图所示，静止在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M6kg，质量m2kg的铁块以水平速度v012m/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，则下列说法中正确的是（ ）A铁块和木板最终共同以3m/s的速度向右做匀速直线运动B运动过程中弹簧的最大弹性势能为54JC运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54JD运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108J15如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的斜面上，斜面的倾角a30°，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A球，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。己知A球的质量为M，B、C球的质量均为m，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数m，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至最低点时C恰好离开地面。下列说法正确的是（ ）AM3.2mBA、B速度最大时弹簧处于原长状态CA到达最低点后会继续沿斜面上升D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能先增加后减小卷II（非选择题 共50分）二、填空题（16题每空1分17题每空2分）16某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，钢球直径为D，当地的重力加速度为g。 （1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D cm。（2）要验证机械能守恒，只要比较（ ）A与gh是否相等B与2gh是否相等A与gh是否相等B与2gh是否相等（3）钢球通过光电门的平均速度_（选填“”或“”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差_（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。17在验证碰撞中的动量守恒的实验中，各落点的中心位置如图，假设实验中小球的弹性较好，可以看作弹性碰撞，且碰撞结果基本符合，其中m1、m2分别是入射球和被碰球的质量，m1>m2，v1、v2分别是入射球和被碰球碰后的水平速度，v0是入射球碰前的速度。（1）若相邻落点的分布范围的界限不够分明，甚至有重叠的现象，要同时增大相邻的落点中心位置之间的距离，可单独采取 A增大入射速度v0B增大平抛高度hC在m1>m2的条件下，尽量增大的值D在m1>m2的条件下，尽量减小的值（2）要使OM、MP、PQ接近相等，应接近_。三、计算题：（本题共4小题）18（7分）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上升的最大高度为h0.3m（h小于斜面体的高度）。已知小孩与滑板的总质量为m130kg，冰块的质量为m210kg，小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g10m/s2。（1）求斜面体的质量；（2）求冰块和斜面刚分离时冰块的速度。19（11分）“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，负责接送比赛选手和运输器材，在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中（1）电动车的额定功率；（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s；（3）若过B点后16s达到最大速度，则电动车所走的总路程是多大?20（10分）如图所示，ABCD是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的，AB为水平轨道，BCD是半径为R的半圆弧轨道，DE是半径为2R的圆弧轨道，BCD与DE相切在轨道最高点D，R0.6m。质量为M0.99kg的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为m0.01kg的子弹水平射入物块但未穿出，物块与子弹一起运动，恰能贴着轨道内侧通过最高点从E点飞出。取重力加速度g10m/s2，求：（1）物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度；（2）若物块和子弹在CD段某点脱离轨道，求子弹打击前速度的取值范围。21（14分）如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑。水平段OP长Llm，P点右侧一与水平方向成q30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3m/s。一质量为lkg可视为质点的物块A压缩弹簧（与弹簧不栓接），使弹簧获得弹性势能EP9J，物块与OP段动摩擦因数m10.1。另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带的动摩擦因数m2，传送带足够长。A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g10m/s2，现释放A，求：（1）物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速率v0；（2）从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量；（3）A、B能够碰撞的总次数。20172018学年度高三年级上学期四模考试答案1B 2AD 3B 4D 5C 6AC 7BD 8AD 9ABD 10D 11AD 12B 13ABD 14ABD 15ABD16答案：（1）0.950 （2）D （3）< 不能17答案：（1）AB（2）3：118答案：（1）20kg （2）lm/s 向右（1）设斜面质量为M，冰块和斜面的系统，水平方向动量守恒：m2v2（m2M）v （1分）系统机械能守恒： （1分）解得：M20kg（1分）（2）对冰块与斜面组成的系统：设向左为正，则根据动量守恒得：（1分） （1分）解得：v21m/s （向右）（2分）19答案：（1）6kw （2）t1s （3）26.25m（1）分析图线可知，电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动。当达到最大速度Vmax15m/s时，牵引力Fmin400N，故恒定阻力FfFmin400N（1分）额定功率PFminvmax6000W（1分）（2）匀加速运动的末速度v，解得v3m/s（1分）根据牛顿第二定律得F一Ffma解得a2m/s2（1分）电动车的速度在达到3m/s之前，一直做匀加速直线运动，所求时间t（1分）解得tls（1分）（3）设达到B点时的位移为x1，根据运动学公式得v22ax1（1分）解得x12.25m（1分）从B点到达最大速度的过程中，根据动能定理得Ptfx2（1分）解得：x224m（1分）故总位移为：xx1x226.25m（1分）20【答案】（1）6m/s（2）40N（3）200m/sv0100m/s试题分析：（1）由物块与子弹一起恰能通过轨道最高点D，得：（Mm）g（Mm)（1分）又由物块与子弹上滑过程中根据机械能守恒得：（1分）代入数据解得：（2分）（2）从CD段脱离，设整体在B点的速度最大值和最小值分别为vB1和vB2（1分）（1分）解得：（1分）由动量守恒mv0（Mm）vB（1分）解得：200m/sv0100m/s（2分）21答案：（1）4m/s （2）12.25J （3）6次解：（1）设物块质量为m，A与B第一次碰前的速度为v0，则：（1分）解得：v04m/s（1分）（2）设A、B第一次碰撞后的速度分别为vA、vB，则vA0，vB4m/s，碰后B沿传送带向上匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为a1，则：mgsinqm2mgcosqma1，解得：a1gsinqm2gcosq10m/s2（1分）运动的时间（1分）位移（1分）此过程相对运动路程Ds1vt1x12m（1分）此后B反向加速，加速度仍为a1，与传送带共速后匀速运动直至与A再次碰撞，加速时间为（1分）位移为（1分）此过程相对运动路程Ds2vt2x20.45m（1分）全过程生热Qm2mgcosq（Ds1Ds2）12.25J（1分）（3）B与A第二次碰撞，两者速度再次互换，此后A向左运动再返回与B碰撞，B沿传送带向上运动再次返回，每次碰后到再次碰前速率相等，重复这一过程直至两者不再碰撞则对A、B和弹簧组成的系统，从第二次碰撞后到不再碰撞：（2分）解得第二次碰撞后重复的过程数为n2.25所以碰撞总次数为N22n6.56次（取整数）（2分）