全国百强校word版河北省衡水中学届高三上学期第四次模拟考试物理试题Word文件下载.docx

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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

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。

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

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。

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（）

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

（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）

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＝

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＝

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）

又由物块与子弹上滑过程中根据机械能守恒得：

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

由动量守恒

mv0＝（M＋m）vB（1分）

200

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：

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，

α1＝gsinθ＋μ2gcosθ＝10m/s2（1分）

运动的时间

位移

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

位移为

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：

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）