河北省衡水中学2019届高三物理三模试题

1、年河北省衡水中学高考高三物理三模试卷一、单选题（本大题共小题，共分）. 下列说法正确的是( ).地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空.若加速度方向与速度方向相同，当物体加速度减小时，物体的速度可能减小.物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒.做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的【答案】【解析】【详解】、根据天体运动规律可知：地球同步卫星一定在赤道上空，故错；、若加速度方向与速度方向相同，不管加速度是增大还是减小，速度都在增大，故错；、当只有重力或（系统内的弹力做功时），机械能是守恒的，故错；、做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的，故对；故选.

2、 入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足，在这样的恶劣天气中，甲乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前 甲在后同向行驶。某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两辆车刹车时的图像如图，则（）.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后之内某时刻发生相撞.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后以后的某时刻发生相撞【答案】【解析】试题分析：由图像可知，两车速度相等时经历的时间为，甲车的加速度为：，1 / 14乙 车 的 加 速 度 为 ：， 此 时 甲 乙 两 车 速 度 为5m, 故 甲

3、 车 的 位 移 ：，乙车的位移为：，可知要想不相撞，两车的至少距离，因为两车发生碰撞，则两车的距离小于100m，故错；因为速度相等后， 若不相撞， 两者的距离由逐渐增大， 可知两辆车一定是在刹车后的之内的某时刻发生相撞的，故对，错。考点：匀变速直线的速度时间图像.【名师点睛】追及相遇问题：从常见的三种追及、相遇问题看一个条件两者速度相等（）初速度为零 （或较小） 的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体， 在速度相等时二者间距最大；（）匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体， 若在速度相等之前未追上， 则在速度相等时二者间距最小；（）匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体， 若在速度相等之前未追上

4、， 则在速度相等时二者间距最小分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼审题时要充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件. 重为两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为。竖直向上的较小的力作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角，如图所示，缓慢增大到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是（）.地面对球的支持力变大.球刚开始运动时，地面对球没有支持力.地面对球摩擦力变小.球刚开始运动时，球受到摩擦力最大2 / 14【答案】【解析】【详解】、以整体为对象，受到重力，地面的支持力、向上的拉力，随着的增大，根据平衡可知，在

5、变小，故错；、地面施加的静摩擦力等于绳子水平分力，球刚要开始运动时，绳子的水平分力达到最大，故摩擦力达到最大。由于存在摩擦力，所以球与地面之间的弹力不为零，故错；对故选. 如图所示，为半径为的竖直光滑圆弧的左端点，点和圆心连线与竖直方向的夹角为 ，个质量为的小球在圆弧轨道左侧的点以水平速度抛出，恰好沿圆弧在点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为，下列说法正确的是（）.连线与水平方向夹角为.小球从运动到的时间.小球运动到点时，重力的瞬时功率.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，处于失重状态【答案】【解析】【详解】、平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，小球恰好沿点的切线方向进

6、入圆轨道，说明小球在点时，合速度方向沿着圆轨道的切线方向。将合速度正交分解，根据几何关系可得，其与水平方向的夹角为，则，解得：此时位移的连线与水平方向的夹角不等于，故错；对、小球运动到点时，重力的瞬时功率，故错；、小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，有向上的加速度，所以处于超重状态，故错；故选3 / 14. 按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在年以前完成. 假设月球半径为，月球表面的重力加速度为，飞船沿距月球表面高度为的圆形轨道运动，到达轨道的点. 点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点再次点火进入月球近月轨道绕月

7、球作圆周运动. 下列判断错误 的是（）.飞船在点处点火时，动能减少.飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间.飞船从到运行的过程中处于完全失重状态.飞船在轨道上的运行速率【答案】【解析】【详解】、在点 点火导致飞船从外面的圆轨道进入里面的椭圆轨道， 即向心运动， 所以在点应该减速，故对；、飞船在轨道上运动时，万有引力提供了向心力解得：，故对；、飞船从到运行的过程中只受重力作用，所以飞船处于完全失重状态，故对；、飞船在轨道上运行时：在地球表面时：联立解得：故错；本题选错误的，故选【点睛】在月球表面 , 重力等于万有引力, 在任意轨道 , 万有引力提供向心力, 联立方程即可求4 / 14解；卫星变轨也就

8、是近心运动或离心运动 , 根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定；飞船在近月轨道绕月球运行 , 重力提供向心力 , 根据向心力周期公式即可求解 .二、多选题（本大题共小题，共分）. 如图甲所示， 足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块. 木板受到随时间变化的水平拉力作用时，用传感器测出木板的加速度，得到如图乙所示的图象，已知取，则（）.滑块与木板间动摩擦因数为.当时木板加速度为.木板的质量为.滑块的质量为【答案】【解析】【分析】当拉力较小时， 和保持相对静止，一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，和发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体法和隔离法结合进行解答。【详解】由图知，当

9、时，加速度为：2m对、整体，由牛顿第二定律有：（），代入数据解得：4kg。当大于时， 、发生相对滑动，对，根据牛顿第二定律得：；由图示图象可知，图线的斜率：，解得： 1kg ，滑块的质量为：3kg 。对于方程，知当时，代入数据解得 ，故错误，正确。根据时，滑块与木板相对滑动，的加速度为：故正确。故选。【点睛】 本题是牛顿第二定律与图象的综合题，明确滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键， 掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。5 / 14. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值，以后起重机保持该功率不

10、变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（）.若匀加速过程时间为，则速度由变为的时间大于.钢绳的最大拉力为.重物的最大速度为.重物做匀加速直线运动的时间为【答案】【解析】【详解】、机车以恒定加速度启动的图像如图所示：重物在做匀加速过程中：重物功率达到额定功率后，若按匀加速到，则结合图像可以看出即，故对；、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由得，故错；、重物以最大速度匀速上升时，所以，故对；、重物做匀加速运动的加速度，则匀加速的时间为，故对；故选6 / 14. 某综艺节目 , 选手表演失败后就从舞台上掉下去, 为了安全 , 人掉在一质量忽

11、略的弹簧垫上,假如掉下落在垫子上可简化为如图所示的运动模型 : 从点自由下落 , 至点落到弹簧垫上 , 经过合力为零的点 ( 虚线位置 ) 到达最低点 ( 实线位置 ), 然后弹起 . 整个过程中忽略空气阻力 , 分析这一过程 , 下列表述正确的是.经过点时 , 选手的速率最大.从点到点 , 选手的机械能守恒.由题可知的长度是长度的倍.从点下落到点过程中, 选手的动能和重力势能之和一直减小【答案】【解析】项：从到，该选手所受的弹力小于重力，向下加速运动，从到，弹力大于重力，向下减速运动，所以经过点时，选手的速率最大，故正确；项：从点到点，弹簧垫对选手做负功，所以选手的机械能不守恒，机械能在减少

12、，故错误；项：若选手从静止开始向下运动，根据简谐运动的对称性有： 的长度是长度的倍， 而现在选手到时有向下的速度，而平衡位置不变，最低点的位置将下降，所以的长度大于长度的倍，故错误；项：从点下落到点过程中，选手和弹簧垫的总机械能守恒，弹簧垫的弹性势能增大，则选手的机械能减小，即选手的动能和重力势能之和一直减小，故正确。点晴： 本题关键要通过分析受力情况， 分析选手的运动情况， 不能想当然认为选手一接触弹簧垫就减速，要注意选手接触弹簧后机械能并不守恒。. 关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（）只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积气体温度升高，分子的平均动能一定增大

13、7 / 14温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显同一液体的饱和汽的压强与其温度、体积都有关系第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律【答案】【解析】【详解】、因为气体分子间距离较大, 故不能用阿伏加德罗常数求气体分子的体积; 故错误 ;、温度是分子平均动能的标志, 气体温度升高, 分子的平均动能一定增大; 所以选项是正确的;、温度一定时 , 悬浮在液体中的固体颗粒越小, 同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少, 冲力越不平衡 , 布朗运动越明显, 所以选项是正确的;、相同温度下 , 水的饱和汽的压强是一定的; 不随体积的变化而变化，故错；、第二类永动机不可能制成的原因是因

14、为其违背了热力学第二定律, 故 对；故选三、填空题（本大题共小题，共分）. 图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:. 易拉罐内盛上适量细沙, 用轻绳通过滑轮连接在小车上, 小车连接纸带。 合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑. 取下轻绳和易拉罐, 测出易拉罐和细沙的质量及小车质量. 取下细绳和易拉罐换一条纸带, 让小车由静止释放, 打出的纸带如图乙( 中间部分未画出) 为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为, 重力加速度为 .8 / 14（）步骤中小车所受的合外力大小为;（）为验证从过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系, 测出间的距离为间距离为,则点速度大小为，需要验证的关

15、系式为( 用所测物理量的符号表示).【答案】().1g；().；().；【解析】【详解】 () 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力；() 匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故：动能增量为：合力的功为：需要验证的关系式为：；四、实验题探究题（本大题共小题，共分）. 如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于年制成他将质量均为的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为

16、零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后， 换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同时系统的加速度。所产生的微小加速度可表示为( 用、重力加速度表示) ；若选定如图甲所示左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重物的质量，则需要测量的物理量有：小物块的质量9 / 14重物下落的距离及下落这段距离所用的时间绳子的长度滑轮半径经过多次重复实验，得到多组、数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为，纵轴截距为，则可求出当地的重力加速度，并可求出每个重物质量。【答案】(). ;().;().;【解析】【详解】 () 对整体分析，根据牛顿第二定律得：(2M) ，解得：根据，则有：所以需要测量

17、的物理量有：小重物的质量， 重物下落的距离及下落这段距离所用的时间。故正确，正确。故选：() 因为，则，知图线斜率， ，解得 ，.故答案为： () ； ()；.五、计算题（本大题共小题，共分）. 如图甲所示，一倾角为的传送带以恒定速度运行现将一质量的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向， ，：求：10 / 14（）物体与传送带间动摩擦因数；（） 内物体机械能的增加量；（）物体与传送带摩擦产生的热量。【答案】 () .() （）【解析】【详解】() 由图象可以知道, 传送带沿斜向上运动, 物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的 , 且加速大小

18、为匀减速直线运动, 对其受力分析, 由牛顿第二定律得 :可解得： .（）根据图象与时间轴围成 “面积”大小等于物体 位移, 可得 内物体位移内物体的机械能的增加量等于物体重力势能 增加量和动能增加量之和, 为() 内只有前发生相对滑动 . 内传送带运动距离为: 内物体位移为 :的则 内物体相对于皮带的位移为 内物体与传送带因为摩擦产生热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小,代入数据得：故本题答案是：() .() （）【点睛】 对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度，在图像中图像包围的面积代表物体运动做过的位移。. 如图所示，某货场而将质量为的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与1

19、1 / 14地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径 。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板、，长度均为2m，质量均为 ，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取）（）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（）若货物滑上木板时，木板不动，而滑上木板时，木板开始滑动，求应满足的条件。（）若。，求货物滑到木板末端时的速度和在木板上运动的时间。【答案】 见解析【解析】() 设货物滑到圆轨道末端是的速度为，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，设货物在轨道末端所受支持力的大小为，根据牛顿第二定律得联立以上两式代入数据得根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的