2020屆河北省衡水中學高三上學期第四次調(diào)研考試物理試題

---豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為0，此時細線中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為卩（P<tan9），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（）A?轉(zhuǎn)臺一開始轉(zhuǎn)動，細線立即繃直對物塊施加拉力B.當細線中出現(xiàn)拉力時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為2PmgLsin92\2Lcos9ID.當轉(zhuǎn)臺對物塊的支持力剛好為零時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為mgL\2Lcos9ID.當轉(zhuǎn)臺對物塊的支持力剛好為零時，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為mgLsin292cos9如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高。一質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端通R過轉(zhuǎn)軸固定在P點，P點在圓心O的正下方二處。小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說法正確的是小球運動到B點時的速度大小為「2gR彈簧長度等于R時，小球的機械能最大c.小球運動到B點時重力的功率為2mg、；gR小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg如圖所示，一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的物體B固定在一起，質(zhì)量為lkg的物體A放在物體B上。現(xiàn)兩物體正一起豎直向上運動，當兩物體分離后，物體A上升0.2m到達最高點，此時物體B速度方向向下，彈簧恢復原長。則在兩物體分離至物體A到達最高點的這一過程中，下列說法正確的是（取g二10m/s2）（）兩物體分離時物體B的加速度為g彈簧的彈力對物體B做功為零彈簧的彈力對物體B的沖量的大小為6N?s物體B動量的變化量為0如圖所示，光滑的水平桿上套有一質(zhì)量為1kg、可沿桿自由滑動的滑塊，滑塊下方通過一根長為1m的輕繩懸掛著質(zhì)量為0.99kg的木塊。開始時滑塊和木塊均靜止。現(xiàn)有質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度擊中木塊并留在其中，子彈與木塊間的作用時間極短，取g二10m/s2。下—了列說法正確的是（）

滑塊的最大速度為5m/s子彈和木塊擺到最高點時速度為零子彈和木塊擺起的最大高度為0.625mD?當子彈和木塊擺起高度為0.4m時，滑塊的速度為1m/s如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、m、2m三個小球從同一高度同時出發(fā)，其中A球有水平向右的初速度v，小球B、C由靜止釋放。三個小球在同一豎直平面內(nèi)運動，小球與0空gS地面之間、小球與小球之間的碰撞均為彈性碰撞，則小球與小球之間最多能發(fā)生碰撞的次數(shù)為（）1次B.2次C.3次D.4次'…………如圖所示，兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分，左側(cè)水銀柱A有一部分在水平管中。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，則穩(wěn)定后（）右側(cè)水銀面高度差h增大1空氣柱B的長度增大空氣柱B的壓強增大左側(cè)水銀面高度差h2減小一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A到狀態(tài)D，其狀態(tài)變化過程的體積V隨溫度T變化的規(guī)律如圖所示。已知在狀態(tài)A時氣體的體積為^，溫度為T。，則氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)D過程中，下列判斷正確的是（）氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加氣體體積增大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多若在狀態(tài)D時氣體的體積為2V，則狀態(tài)D的溫度為2T00若氣體對外做的功為5J,增加的內(nèi)能為9J,則氣體放出的熱量為14J下列說法中正確的是（）A.封閉容器中的理想氣體，若溫度不變，體積減半，則單位時間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍，氣體的壓強加倍液體表面張力是液體表面層分子間距離小，分子力表現(xiàn)為斥力所致隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能不一定減小導熱性能各向同性的固體，可能是單晶體15?在光滑水平面上有一個內(nèi)、外壁都光滑的汽缸質(zhì)量為件，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，已知m0m，活塞密封一部分理想氣體?，F(xiàn)對汽缸施加一個水平向左的拉力F（如圖甲所示），汽缸的加速度

為《，封閉氣體的壓強為p,體積為V；若用同樣大小的力F水平向左推活塞（如圖乙所示），此時汽缸的加速度為&，封閉氣體的壓強為巴，體積為V。設密封氣體的質(zhì)量和溫度不變，則下列選項正確的是A．a(chǎn)=A．a(chǎn)=a,p<p,V>V121212B．a(chǎn)<a,p>p,V<V121212C．a(chǎn)=a,p<p,V<V121212D．a(chǎn)1>a2,p1>p2,V1>V2)第II卷（非選擇題共50分）二、非選擇題（本題共6小題，共50分）（4分）我們可以用圖甲所示裝置探究合外力做功與動能改變的關(guān)系。將光電門固定在水平軌道的B點,平衡摩擦力后，用小桶通過細線拉小車，小車上安裝著遮光條并放有若干鉤碼?，F(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中，并使小車每次都從同一位置A點由靜止釋放。（1）用游標卡尺測出遮光條的寬度，記錄光電門的示數(shù)，從而算出小車通過B點的速度。其中游標卡cm。尺測量情況如圖乙所示，則讀數(shù)d=cm。（2）測出小桶質(zhì)量，以小桶和桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量之和m為橫坐標，小車經(jīng)過B點時相應的速度大小的平方y(tǒng)2/(m00m/kgOw/kgABDv2/(m2-s-2)（填正確答案標號）。u2y2/(m00m/kgOw/kgABDv2/(m2-s-2)（填正確答案標號）。u2/(m2?s-2)（6分）某學習小組通過如圖甲所示實驗裝置來驗證動量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽,斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊（孔內(nèi)粘有膠帶，小球進

入小孔即粘在膠帶上)，滑塊上有一窄擋光片。實驗前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處，同時調(diào)整氣墊導軌水平。多次改變小球的釋放高度h,得到擋光片通過光電門的時間t，作出h-圖像。小球質(zhì)量為m，滑塊總質(zhì)量為m，擋光片寬度為d，重力加t20速度為g。用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度d=cm。只要滿足關(guān)系式h=(用題中所給的物理量符號表示)，就可以說明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞過程動量守恒。如果圖像是一條過原點的(選填“傾斜直線”或“拋物線”)，同樣可以驗證動量守恒。18．(8分)如圖所示，U形管兩臂粗細不等，開口向上，右端封閉的粗管橫截面積是開口的細管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg。左端開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內(nèi)的高4cm，封閉管內(nèi)空氣柱長為11cm。現(xiàn)將開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，求最終粗管中氣體的壓強?；钊苿拥木嚯x。(8分)如圖所示，傾角為0且足夠長的斜面上，放著兩個相距L、質(zhì)量均為m的滑塊A和滑塊B，0滑塊A的下表面光滑，滑塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)卩二tan6由靜止同時釋放A和B，若此后兩滑塊發(fā)

生碰撞，碰撞時間極短且為彈性碰撞。已知重力加速度為g，求:兩滑塊剛釋放時各自的加速度大小a和a。AB兩滑塊第一次相撞后，滑塊B的速率vB從滑塊A開始運動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的時間t(10分)如圖所示，C是放在光滑水平面上的一塊木板，木板的質(zhì)量為3m,在木板的上表面有兩塊質(zhì)量均為m的小木塊A、B，它們與木板間的動摩擦因數(shù)均為卩，最初木板靜止，A、B兩木塊同時以水平向右的初速度v和2v在木板上滑動，木板足夠長，A、B始終未滑離木板，重力00加速度為g。求：在木塊B剛開始運動到木塊B與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移木塊A在整個過程中的最小速度的大小整個過程中，兩木塊A、B相對于木板滑動的總路程。(14分)如圖所示，質(zhì)量m=1kg的木板靜止在傾角0=30且足夠長的固定光滑斜面上，木板下1端上表面與半徑R=臥的固定的光滑圓弧軌道相切，圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質(zhì)量m=2kg、可視為質(zhì)點的滑塊以大小為v二15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下，20已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)卩=號，木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈,最終滑塊未從木板上端滑出，取g二10m/s2。求:滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度.木板的最小長度。木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。

物理參考答案一、選擇題1.AD2.AC3.D4.AD5.CD6.BD7.BD8.BD9.ABC10.AC11.C12.BD13.AC14.ACD15.A二、非選擇題16.（1）0.920（2分）（2）B（2分）17.（1）2.150（2分）（2）/m+ma-\d21l-Tg■—（2分）（3）傾斜直線（2分）m丿2g12解：（1）設左管橫截面積為S，則右管橫截面積為3S，以右管封閉氣體為研究對象。初狀態(tài)p=80cmHg（1分）=11cmx3S,兩管液面相平時有Sh=3Sh，h+h=4cm，解得h=1cm，此時有端封112122閉管內(nèi)空氣柱長l二10cm（1分）=10cmx3S2氣體做等溫變化有pV=pV（2分）1122代入數(shù)據(jù)解得p=88cmHg（1分）（2）以左管被活塞封閉氣體為研究對象p=76cmHg，V=11cmxS，p=p=88cmHg1122氣體做等溫變化有p'V'=pV,解得V=9.5cmxS（2分）11222活塞移動的距離為L=11cm+3cm—9.5cm=4.5cm（1分）19.解：（1）對B分析得mgsin0—^mgcos0=ma，解得a=0（1分）BB對A分析有mgsin0=ma，解得a=gsin0（1分）AA（2）A與B的第一次碰撞前A的速度v2=2aL，解得v=：2gLsin0AA0A*0i2L-所用時間由—=a［，解得t1=、g$沾01分）對A、B系統(tǒng)，由動量守恒定律得mVA=mV1+mV1分）1由機械能守恒得21由機械能守恒得2mvA=11mv2+mv2212B1分）解得v1=0,vb=3叫血0（1分）（3）碰后，A做初速度為0（3）碰后，A做初速度為0的勻加速運動,B做速度為乙的勻速直線運動，設再經(jīng)時間t2發(fā)生第二次碰撞，則有XaB2第二次相撞有Xa=Xb（1分）解得t=2-^L-2\igsin-從A開始運動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的時間t=t+1（1分）]2cI2L解得t=3o（1分）gsin-20.解：（1）分析可知木塊A先做勻速直線運動，后做勻加速直線運動；木塊B一直做勻減速直線運動，木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運動，直到三者的速度相等為止，設共同速度為v,對三者組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得mv+2mv=（m+m+3m）v（1分）001解得v=0.6v（1分）10設從開始到三者速度相等這段時間木塊B所發(fā)生的位移為s，對木塊B運用動能定理得到mv2-m（2v）2=一卩mgs（1分）212091v2解得s=4（1分）50卩g（2）設A在整個過程中的最小速度為v'，所用時間為t，由牛頓第二定律得A減速過程中A、C1分）的加速度分別為a1=^m~=pg和=~^3m=2昭1分）直到木塊A和木板C的速度相等時，木塊A的速度達到最小值，即v-at=at（1分）0123v解得t=2則木塊A在整個過程中的速度最小值v=v-at=v（1分）0150（3）對整體根據(jù)能量守恒可知，從一開始到三者速度相等這個過程中減少的動能轉(zhuǎn)化為了A、BTOC\o"1-5"\h\z兩木塊相對于木板滑動所產(chǎn)生的總內(nèi)能，則Q込=AE=；mv2+m（2v）2--x5mv2（1分）總k202021\o"CurrentDocument"又Q=FA=pmg^（1分）總fS總S總解得A總=斗（1分）s總5ug21.解：（1）由滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)卩=才=tan30可知，滑塊在木板上勻速下滑，即滑塊到達A點時速度大小依然為v二15m/s，設滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度為h，0則由機械能守恒定律可得1mv2=mg（Rcos9+h）（2分）2202解得h二9.75m（1分）（2）由機械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時速度大小為丁15m/s滑上木板后，木板的加速度大小為a由牛頓第二定律可知Rmgcos9-mgsin9=ma（1分）2111滑塊的加速度大小為a2由牛頓第二定律可知Rmgcos9+mgsin9=ma（1分）2222設經(jīng)過［時間后兩者共速，共同速度大小為vid分）由運動學公式可知v二v一at二at（1分）102111v該過程中木板的位移大小x=士t121v+v滑塊的位移大小x11（1分）221之后一起勻減速運動至最高點，若滑塊最終朱從木板上端滑出，則木板的最小長度L=x2-xi，聯(lián)立解得L=7?5md分）（3）滑塊和木板一起勻減速運動至最商點，然后一起滑下，加速度大小均為a3由牛頓第二定律可知（件