最新物理题库河北省衡水中学届高三上学期第四次模拟考试物理试题.docx

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最新物理题库河北省衡水中学届高三上学期第四次模拟考试物理试题

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L

D．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．

D．

5．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ω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μ，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（）

A．B对A的摩擦力一定小于μmg

B．C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ω—定满足：

D．转台的角速度ω—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/s

D．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t1＝0时，同时将两球无初速度释放，此时A球的加速度大小为α；经一段时间后，在t2＝t时，B球的加速度大小也变为α。

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

C．t2时刻两小球间的距离是t1时刻的

倍

D．t2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，sin∠OPB＝

10．如图所示，静止在光滑水平地面上的半圆轨道的直径αb水平，小球P（可视为质点）从α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α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α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．

B．B与A分离时，弹簧正处于原长位置．

C．B与A分离后，A滑块机械能守恒

D．B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μ，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2μmgl

B．B与A分离时，弹簧正处于原长位置

C．B与A分离后，A滑块机械能守恒

D．B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（）

A．3：

1B．1：

3C．1：

5D．1：

7

14．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M＝6kg，质量m＝2kg的铁块以水平速度v0＝12m/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54J

C．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54J

D．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108J

15．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α＝30°，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μ＝

，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（）

A．M＝3.2m

B．A、B速度最大时弹簧处于原长状态

C．A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v0

B．增大平抛高度h

C．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h＝0.3m（h小于斜面体的高度）。

已知小孩与滑板的总质量为m1＝30kg，冰块的质量为m2＝10kg，小孩与滑板始终无相对运动。

取重力加速度的大小g＝10m/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，R＝0.6m。

质量为M＝0.99kg的小物块，静止在AB轨道上，一颗质量为m＝0.01kg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g＝10m/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L＝lm，P点右侧一与水平方向成θ＝30°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EP＝9J，物块与OP段动摩擦因数μ1＝0.1。

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μ2＝

，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g＝10m/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。

2017—2018学年度高三年级上学期四模考试答案

1．B2．AD3．B4．D5．C6．AC7．BD8．AD9．ABD10．D11．AD12．B13．ABD14．ABD15．ABD

16．答案：

（1）0.950

（2）D（3）<不能

17．答案：

（1）AB

（2）3：

1

18．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＝（m2＋M）v（1分）

系统机械能守恒：

（1分）

解得：

M＝20kg（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：

v2＇＝－1m/s（向右）（2分）

19．答案：

（1）6kw

（2）t＝1s（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

Vmax＝15m/s时，牵引力Fmin＝400N，

故恒定阻力Ff＝Fmin＝400N（1分）

额定功率P＝Fminvmax＝6000W（1分）

（2）匀加速运动的末速度v＝

，解得v＝3m/s（1分）

根据牛顿第二定律得F一Ff＝mα解得α＝2m/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t＝ls（1分）

（3）设达到B点时的位移为x1，根据运动学公式得v2＝2αx1（1分）

解得x1＝2.25m（1分）

从B点到达最大速度的过程中，根据动能定理得

Pt－fx2＝

（1分）

解得：

x2＝24m（1分）

故总位移为：

x＝x1＋x2＝26.25m（1分）

20．【答案】

（1）6m/s

（2）40N（3）200

m/s≤v0≤100

m/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：

（M＋m）g＝（M＋m）

（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＝（M＋m）vB（1分）

解得：

200

m/s≤v0≤100

m/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：

v0＝4m/s（1分）

（2）设A、B第一次碰撞后的速度分别为vA、vB，则vA＝0，vB＝4m/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α1，

则：

mgsinθ＋μ2mgcosθ＝mα1，

解得：

α1＝gsinθ＋μ2gcosθ＝10m/s2（1分）

运动的时间

（1分）

位移

（1分）

此过程相对运动路程∆s1＝vt1＋x1＝2m（1分）

此后B反向加速，加速度仍为α1，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∆s2＝vt2－x2＝0.45m（1分）

全过程生热Q＝μ2mgcosθ（∆s1＋∆s2）＝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n＝2.25

所以碰撞总次数为N＝2＋2n＝6.5＝6次（取整数）（2分）