河北省衡水中学2020届高三上学期第四次调研考试物理(含答案)

1、 河北省衡水中学2020 届高三上学期第四次调研考试物 理本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共 8 页，满分 110 分，考试时间110 分钟。第卷（选择题 共60 分）一、选择题（本题共 15 小题，每小题 4 分，共 60 分。每小题为不定项选择，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。在答题纸上将正确选项涂黑）1如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动，依次经过a、b、c、d 四点后到达最高= x = 6m x = 1m点e 。已知x，小球从a 点运动到c 点和从c 点运动到d 点所用的时间abbdbc都是 2s，设小球经过b、c两点时的速

2、度大小分别为v v ，则（ ）b、c= 3m / s= 4m / savbvcbc小球从d 点运动到e 点所用时间为 2sdde = 4m2如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体b ，在物体b 与竖直墙之间放置一光滑小球a ，整个系统处于静止状态。现用水平力f 拉着物体b 缓慢向右移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是 (a小球a对物体b 的压力逐渐增大b小球a对物体b 的压力逐渐减小c拉力f 逐渐减小)d墙面对小球a的支持力先增大后减小）a物体b 的加速度大小为g b物体c 的加速度大小为2gc吊篮a的加速度大小为gd吊篮a与物体c 间的弹力大

3、小为0.5mg4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，第二步“落月”工程也已在 2013 年以前完成。假设月球半径为r ，月球表面的重力加速度为 ，g0飞船沿距月球表面高度为3r 的圆形轨道 i 运动，到达a 点时，点火变轨进入椭圆轨道；到达轨道的近月点b 再次点火进入月球近月圆轨道绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（ ）0a飞船在轨道 i 上的运行速率为b飞船在a点点火变轨时，动能增大c飞船在a点变轨完成后向b 点运行的过程中机械能增大rd飞船在轨道绕月球运行一周所需的时间为2pg02h械能f 动能e 、向心 力f 速度大小的平方v 的大小随距

4、桌面高度 的k向变化图像正确的是（ ）6如图所示，长度为l 的轻杆上端连着一质量为m 的小球a （可视为质点），杆的下端用铰链固定1在水平面上的o点。置于同一水平面上的立方体b 恰与小球a 接触，立方体b 的质量为m 。施加2微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而小球a 与立方体b 刚脱离接触的瞬间，杆与地面间p的夹角恰为 ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）6 a小球a与立方体b 刚脱离接触的瞬间a 与立方体b 的速率之比为1: 2glb小球a与立方体b 刚脱离接触的瞬间，立方体b 的速率为82glc小球a落地时速率为d小球a、立方体b 质量之比为 1:47如图所示，水平转台上有

5、一个质量为 的物块，用长为l 的细线将物块连接在转轴上，细线与mm(m tanq)q竖直转轴的夹角为 ，此时细线中张力为零，物块与转台间的动摩擦因数为 m ，活塞密封一部分理想气体。现对汽缸施加一个水平向左的拉力 （如图甲所示），汽缸的f0加速度为a ，封闭气体的压强为p ，体积为v ；若用同样大小的力f 水平向左推活塞（如图乙所示），111此时汽缸的加速度为a ，封闭气体的压强为 p ，体积为v 。设密封气体的质量和温度不变，则下222列选项正确的是（ ）= a , p vaa121212 p ,v vba121212= a , p p ,v a , p p ,v vda121212第卷（非

6、选择题 共50 分）二、非选择题（本题共 6 小题，共 50 分）16.（4 分）我们可以用图甲所示装置探究合外力做功与动能改变的关系。将光电门固定在水平轨道 的b 点，平衡摩擦力后，用小桶通过细线拉小车，小车上安装着遮光条并放有若干钩码。现将小车上的钩码逐次移至小桶中，并使小车每次都从同一位置a 点由静止释放。(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度，记录光电门的示数，从而算出小车通过b 点的速度。其中游=标卡尺测量情况如图乙所示，则读数dcm。(2)测出小桶质量，以小桶和桶内钩码质量之和m 为横坐标，小车经过b 点时相应的速度大小的- m 图线是平方v2 为纵坐标，则v2（填正确答案标号）。17.

7、（6 分）某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律。a 是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端与水平桌面平行，b 是气垫导轨，c 是光电门，d 是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平。多次改变小球的1-释放高度h ，得到挡光片通过光电门的时间 ，作出ht图像。小球质量为m ，滑块总质量为t2m0，挡光片宽度为d ，重力加速度为g 。 =(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度dcm。(2)只要满足关系式h =内碰撞过程动量守恒。

8、(3)如果图像是一条过原点的恒。（用题中所给的物理量符号表示），就可以说明在误差允许范围（选填“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守18（8 分）如图所示，u 形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为 76 cmhg。左端开口管中水银面到管口距离为 11 cm，且水银面比封闭管内的高 4 cm，封闭管内空气柱长为 11 cm。现将开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，求：(1)最终粗管中气体的压强。q19（8 分）如图所示，倾角为 且足够长的斜面上，放着两个相距 、质量均为m 的滑块 和

9、滑块l0am tanq=b ，滑块a的下表面光滑，滑块b 与斜面间的动摩擦因数由静止同时释放a 和b ，若此。后两滑块发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞。已知重力加速度为 ，求：g(1)两滑块刚释放时各自的加速度大小a 和a 。ab(2)两滑块第一次相撞后，滑块b 的速率vb(3)从滑块a 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t 20(10 分)如图所示,c 是放在光滑水平面上的一块木板，木板的质量为3m ,在木板的上表面有两块质量均为 的小木块a,它们与木板间的动摩擦因数均为m ,最初木板静止,a、b 两木块m、b同时以水平向右的初速度v 和2v在木板上滑动，木板足够长，a b 始终未滑离

10、木板，重力、00加速度为 。求：g(1)在木块b 刚开始运动到木块b 与木板c 速度刚好相等的过程中，木块b 所发生的位移(2)木块a在整个过程中的最小速度的大小(3)整个过程中，两木块a、b 相对于木板滑动的总路程。21(14 分)如图所示，质量m1 =1kg 的木板静止在倾角q= 30o且足够长的固定光滑斜面上，木板下端上表面与半径r = 3m 的固定的光滑圆弧轨道相切，圆弧轨道最高点b 与圆心o等高。一质量m2 = 2kg 、可视为质点的滑块以大小为v0m s 的初速度从长木板顶端沿木板滑下，= 15 /33=已知滑块与木板之间的动摩擦因数m，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹，

11、= 10m / s最终滑块未从木板上端滑出，取g2 。求：(1)滑块离开圆弧轨道b 点后上升的最大高度(2)木板的最小长度。(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。 物理参考答案一、选择题1ad2ac9abc15a3d4ad5cd6bd7bd8bd10 ac11c12bd13ac14acd二、非选择题16(1)0.920(2 分)(2)b(2 分) m + m 1d2. 17(1)2.1 50（2 分） (2)（2 分）(3)倾斜直线（2 分）a2g m t23s18解：(1)设左管横截面积为s ,则右管横截面积为 ,以右管封闭气体为研究对象。初状态p = 80cmhg （1 分）1v

12、=11cm3s,两管液面相平时有sh = 3sh ，h + h = 4cm ，解得h =1c m ，此时有端封112122=10cm闭管内空气柱长l（1 分）v =10cm3s2= p v气体做等温变化有pv（2 分）（1 分）1 12 2= 88cmhg代入数据解得p1 = 76cmhg1=11cm = = 88cmhgs ，p p(2)以左管被活塞封闭气体为研究对象p，v122 = 9.5cm气体做等温变化有p v p v ,解得v2s （2 分）1 122活塞移动的距离为l =11cm+3cm-9.5cm = 4.5cm（1 分）19解：(1)对b 分析得mg sinq - mmg co

13、sq = ma ，解得a = 0（1 分）bbsin = ma ,解得a = g sinq对a分析有mgq（1 分）aa= 2a l=,解得v2gl sinq(2)a 与b 的第一次碰撞前a 的速度v200aaa2lgsinq= at=所用时间由v，解得t011a 对a、b系统，由动量守恒定律得mv = mv + mv（1 分）a1b1由机械能守恒得 mv11= mv + mv2212（1 分）222ab= 0,v= 2glsinq（1 分）解得v10b(3)碰后，a做初速度为 0 的匀加速运动， b 做速度为v 的匀速直线运动，设再经时间t 发生b21= a t2=2 ,x v t第二次碰撞

14、，则有xaa 2bb2= x第二次相撞有x（1 分）ab2l= 2解得t02gsinq= t + t从a开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t（1 分）22l= 3解得t（1 分）0g sinq20解：(1)分析可知木块a 先做匀速直线运动，后做匀加速直线运动；木块b 一直做匀减速直线运动，木板c 做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到三者的速度相等为止，设共同速度为v ,1+ 2mv = (m + m + 3m)v对三者组成的系统，由动量守恒定律得mv（1 分）001= 0.6v解得v（1 分）10设从开始到三者速度相等这段时间木块b 所发生的位移为 ，对木块b 运用动能定理得到s121m

15、v21- m(2v )2= -mmgs （1 分）2091v20=解得s（1 分）50 gm、(2)设a 在整个过程中的最小速度为v ，所用时间为 ，由牛顿第二定律得a 减速过程中a ctmmgm2mmg 2mgm= g a =的加速度分别为a1和（1 分）3m32- a t = a t直到木块a和木板 的速度相等时，木块a 的速度达到最小值，即vc（1 分）0123v5 gm=解得t0 25 = - =则木块a在整个过程中的速度最小值v v a tv （1 分）001(3)对整体根据能量守恒可知，从一开始到三者速度相等这个过程中减少的动能转化为了a、b1211q = de =mv+ m(2v

16、 ) - 5mv2（1 分）2.两木块相对于木板滑动所产生的总内能，则2022总k01= f d = mgd又qm（1 分）总fs总s总8v2d =解得（1 分）05 gs总m33= tan 30o可知，滑块在木板上匀速下滑，即滑21解：(1)由滑块与木板之间的动摩擦因数m块到达a点时速度大小依然为v=15m /s ，设滑块离开圆弧轨道b点后上升的最大高度为h，01则由机械能守恒定律可得 m v= m g(rcos + h)（2 分）q22 022解得h = 9.75m（1 分）=15m / s(2)由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为v0滑上木板后，木板的加速度大小为a1mcos

17、qsinqsinq- m g= m a由牛顿第二定律可知 m g（1 分）211 1滑块的加速度大小为a2mcosq+ m g= m a由牛顿第二定律可知 m g（1 分）2222设经过t 时间后两者共速，共同速度大小为v （1 分）11= v - a t = a t由运动学公式可知v（1 分）102 11 1v= t该过程中木板的位移大小x1211v + v=t1滑块的位移大小x（1 分）0221之后一起匀减速运动至最高点，若滑块最终朱从木板上端滑出，则木板的最小长度l = x - x ，联立解得l = 7.5m （1 分）21(3)滑块和木板一起匀减速运动至最商点，然后一起滑下，加速度大小均为a3 (m + m )g sin = (m + m )a（1 分）由牛顿第二定律可知q12123v2=一起匀减速向上运动的位移x，12a33木板从最高点再次滑至 a 点时的速度大