《试卷》精品解析：【全国百强校首发】河北省衡水中学2016届高三上学期第四次调研考试物理试题解析（解析版）.doc

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1、一、选择题（每小题1分，共60分，其中5、6、7、8、10、11、14是多项选择，其余各题是单选）1下列说法正确的是（ ）A、物体速度变化越大，则加速度越大B、物体动量发生变化，则物体的动能一定变化C、合外力对系统做功为零，则系统的动量一定守恒D、系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒【答案】D考点：考查了加速度，动量，动能，动量守恒定律学科网来源:学|科|网Z|X|X|K【名师点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：系统不受外力或者所受外力之和为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零，

2、则该阶段系统动量守恒2氢原子能级如图，当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是（ ）A、氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射光的波长大于656nmB、用波长为325nm的光照射，可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级C、一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D、用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级【答案】CD【解析】试题分析：氢原子从n=2跃迁到n=1的能级释放出的光子的能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时释放出的光子能量，根据公式可得，光子能量越大，频率越大，波长越短，故A错误；氢原子从n=1跃

3、迁到n=2能级，需要，根据公式可得，解得：，故B错误；一群处于n=3能级上的氢原子跃迁，可发生中光谱，不是一个氢原子，故C正确；氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级故D正确学科网考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出3种不同频率的光子，跃迁释放能量满足既不能多于能级差，也不能少于此值，同时根据，即可求解3已知钙和钾的截止频率分别为和z，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电

4、子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）A、波长 B频率 C、能量 D、动量【答案】A考点：考查了光电效应【名师点睛】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系4如图所示，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a和b，不计空气阻力，若b上行的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出点到落地有A、a的运动时间是b的运动时间的倍B、a的位移大小是b的位移大小的倍C、a、b落地时的速度相同，因此动能一定相同D、a、b落地时的速度不同，但动能相同【答案】B考点：考查了平抛运动【名师点睛】a做平抛运动，

5、运动平抛运动的规律得出时间与高度的关系b做竖直上抛运动，上升过程做匀减速运动，下落做自由落体运动，分两段求运动时间，即可求解时间关系；b的位移大小等于抛出时的高度根据b的最大高度，求出初速度与高度的关系，即可研究位移关系；根据机械能守恒分析落地时动能关系5如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，用代表B对A的摩擦力，代表A对B的摩擦力，则下列情况可能的是（ ）A、拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B、拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量C、拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量D、A对B做

6、的功小于B的动能的增加量来源:学科网【答案】A【解析】试题分析：将AB看做一个整体，由于水平面光滑，所以整体在水平方向上只有拉力F作用，根据动能定理可得拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量，A正确B错误；对A分析，在水平方向上受到拉力F和B对A的摩擦力，根据动能定理，两者做功之和等于A的动能增加量，C错误；对B分析，B在水平方向上只受到A对B的摩擦力，根据动能定理可得摩擦力做的功等于B的动能的增加量，D错误；考点：考查了动能定理的应用【名师点睛】本题的关键是利用整体和隔离法对整体或者隔离物体受力分析，分析哪些力做功，然后根据动能定理解题6小行星绕恒星运动的同时，恒星均匀地向四周辐射能力，质量

7、缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动，则经过足够长的时间后，小行星运动的（ ）A、半径变大 B、速率变大 C、加速度变小 D、周期变小【答案】AC考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算7A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，图表示发生碰撞前后的v-t图线，由图线可以判断A、A、B的质量比为3:2B、A、B作用前后总动量守恒C、A、B作用前后总动量不守恒D、A、B作用前后总动能

8、不变【答案】ABD考点：考查了动量守恒定律【名师点睛】满足下列情景之一的，即满足动量守恒定律：系统不受外力或者所受外力之和为零；系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒8如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（ ）A、时间内F的功率逐渐增大，B、时刻物块A的加速度最大C、时刻后物块A做反向运动 D、时刻物块A的动能最大【答案】BD【解析】试题分析：从图乙中可得在时刻，物体开始运

9、动，之前拉力小于最大静摩擦力，处于静止状态，速度为零，所以时间内F的功率恒等于零，A错误；根据牛顿第二定律可得时刻拉力最大，而摩擦力不变恒等于，所以此刻加速度最大，B正确；时刻后拉力减小，在过程中，拉力大于最大静摩擦力，做加速度减小的加速运动，当时刻拉力等于最大静摩擦力，加速度为零，速度最大，之后物体开始做减速运动，故C错误D正确；考点：考查了牛顿第二定律与图像，功率，【名师点睛】根据图象找出力随时间变化的关系是正确解题的前提与关键；要掌握图象题的解题思路；当拉力大于最大静摩擦力时，物体开始运动；当物体受到的合力最大时，物体的加速度最大；由动能定理可知，物体拉力做功最多时，物体获得的动能最大9

10、如图所示，在光滑的水平面上，质量的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇，则两小球质量之比为A、7:5 B、1:3 C、2:1 D、5:3 【答案】D考点：考查了动量守恒定律，运动学公式，能量守恒定律【名师点睛】解答本题的突破口是根据碰后路程关系求出碰后的速度大小之比，本题很好的将直线运动问题与动量守恒和功能关系联系起来，比较全面的考查了基础知识10两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，当A球与B球发生碰撞后，AB两

11、球的速度可能为（ ）A、 B、C、 D、【答案】AB【解析】试题分析：两个小球组成的系统，在碰撞前后外力为零，所以碰撞前后系统动量守恒，若两小球发生的是弹性碰撞，即没有动能损失，在碰撞前后动能相等，解得，因为碰撞后，根据实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故有若两小球发生非弹性碰撞，则有，解得，故AB正确；考点：考查了动量守恒定律的应用【名师点睛】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度11如图所示，生产车间有两个

12、相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，乙的宽度足够大，速度为，则A、在地面参考系中，工件做类平抛运动B、在乙参考系中，工件在乙上滑动的轨迹是直线C、工件在乙上滑动时，受到乙的摩擦力方向不变D、工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件的速度等于【答案】BD的速度增量大小分别为，解得：，由题意知，则，则当，所以工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件的速度等于，故D正确考点：考查了运动的合成与分解【名师点睛】本题考查工件在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解12人用手托着质量

13、为m的小苹果，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v（物体与手始终相对静止），物体与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（ ）A、手对苹果的作用力方向竖直向上B、苹果所受摩擦力大小为C、手对苹果做的功为D、苹果对手不做功【答案】C考点：考查动能定理的应用，摩擦力【名师点睛】注意物体在手的作用下运动，是静摩擦力，但不一定是最大静摩擦力，而只有是最大静摩擦力时，才能是13如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动，已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力，则下列说法正确的是来源:Zxxk.ComA、在轨道最低点，最高点，轨道对小球作用力的方向是相同的

14、B、小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点C、小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中不脱离轨道D、小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道【答案】C考点：考查了机械能守恒定律，圆周运动【名师点睛】明确最高点的临界速度，并注意小球在轨道内不超过R时也不会离开轨道，使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h来源:Zxxk.Com14在光滑水平面上动能为E，动量大小为P的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞

15、，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为，球2的动能和动量大小分别记为，则必有（ ）A、 B、 C、 D、【答案】AB【解析】试题分析：因为碰撞前后动能不增加，故有，,A正确CD错误；根据动量守恒定律得：，得到，可见，B正确；考点：考查了动量守恒定律【名师点睛】本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果15如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态，剪断两物块之间的轻绳后A下落，B沿斜

16、面下滑，则从 剪断轻绳到物块着地（ ）A、速率的变化量不同B、机械能的变化量不同C、重力势能的变化量相同来源:学.科.网D、重力做功的平均功率相同【答案】D考点：考查了机械能守恒，功和功率的计算【名师点睛】剪断轻绳后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，机械能守恒，重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加，重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值，二、非选择题16与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图甲所示：a、b分别是光电门的激光发射器和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关

17、系。方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略），通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为、。已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g（1）用游标卡尺（20分度）测量遮光板宽度，刻度如图丙所示，读数为_mm（2）本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中需要满足的条件是M_m（填“远大于”“小于”“远小于”）（3）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表

18、达式为：=_、=_（用题中的字母表示）（4）本实验中，验证滑块运动的动能定理的表达式为_（用题中所给字母表示）【答案】（1）（2）远大于（3），（4）考点：验证动能定理实验【名师点睛】（1、2）解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，以及掌握用钩码重力表示小车所受合力的处理方法（3、4）解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，滑块的机械能守恒17用如图1实验装置验证组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带带出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计

19、数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，纸带上打下计数点5时的速度=_m/s；在打05点过程中系统动能的增量=_J，系统重力势能的减少量=_J；由此得出的结论是_若某同学作出了图线（如图3），据图线得到的重力加速度为g=_m/s2【答案】、 在误差允许的范围内，组成的系统机械能守恒考点：验证机械能守恒实验【名师点睛】根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加

20、量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小18如图所示，物体A、B的质量分别为4kg和8kg，由轻质弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一物体C水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动，物块C的速度-时间如图2所示。（1）求物块C的质量（2）在5s到15s的时间内，墙壁对物体B的作用力的冲量【答案】（1）（2），方向向右考点：考查了动量守恒定律，冲量定理【名师点睛】本题一要由速度图象读出物体的运动情况，明确碰撞前后A、C的速度，二要会根据动量守恒定律求解C的质量

21、，由动量定理求解变力的冲量19如图所示，在水平地面上固定一个倾角、高H=4m的斜面，在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD，圆周部分的半径，AB与圆周相切于B点，长度为，与水平方向夹角，轨道末端竖直，已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度。现将一质量为0.1kg，直径可以忽略的小球从管口A处由静止释放，（1）求小球在C点时对轨道的压力（2）若小球与斜面碰撞（不计能量损失）后做平抛运动落到水平地面上，则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大？最大位移是多少？【答案】（1）7N（2）当x=1m时平抛水平位移有最大值代入数据整理得：，可知：当x

22、=1m时平抛水平位移有最大值考点：考查了平抛运动，圆周运动，动能定理的综合应用【名师点睛】解题时注意数学知识的应用，特别是从A到碰撞点，根据动能定理求出碰撞时的速度，由于没有能量损失，则碰撞后做平抛运动的初速度即为碰撞时的速度，难度适中20如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至

23、A点后静止释放（小球和弹簧不黏连），小球刚好能沿DEN轨道滑下，求：（1）小球刚好能通过D点时速度的大小（2）小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小（3）压缩的弹簧所具有的弹性势能【答案】（1）（2） 、（3）0.44J考点：考查了圆周运动，机械能守恒，动能定理【名师点睛】小球恰好通过D点，由牛顿第二定律求出D点的速度从D到N由机械能守恒定律求出到达N点的速度，由牛顿运动定律求小球到达N点时速度的大小对轨道的压力从A到C的过程中，由动能定理求出弹簧具有的弹性势能21如图，一长木板位于光滑水平面上，长木板的左端固定一挡板，木板和挡板的总质量为M=3.0kg，木板的长度为L=1.5m，在木板右端有一小物块，其质量m=1.0kg，小物块与木板间的动摩擦因数，它们都处于静止状态，现令小物块以初速度沿木板向左运动，重力加速度。（1）若小物块刚好能运动到左端挡板处，求的大小（2）若初速度，小物块与挡板相撞后，恰好能回到右端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能【答案】（1）（2）【解析】试题分析：设木板和物块最后共同的速度为v，由动量守恒定律考点：考查了动量守恒定律，功能关系【名师点睛】本题的关键是知道当小物块滑上木板后，系统在水平方向动量守恒，然后再根据功能关系求得物块初速度的大小；利用木板与物块组成的系统动量守恒，然后根据功能关系分析碰撞过程中损失的机械能