2019届河北省武邑中学高三上学期第四次调研考试物理试题（word版）
展开河北武邑中学2018-2019学年上学期高三年级第四次调研
物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。试卷共8页，共110分。考试时间110分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共60分）
注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔填写在答题卡上。
2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。
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，全部选对的得4分，有漏选的得2分，有错选的得0分）
- 图中给出了四个电场的电场线，则每一幅图中在M、N处电场强度相同的是（ ）
- 2．已知某物体做直线运动，下列说法正确的是
A．物体速度为零，加速度一定为零
B．物体加速度增大，速度一定增大
C．物体速度变化越快，加速度一定越大
D．物体受到的合力越大，速度一定越大
3．如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F拉着绳的中点O，使AO与竖直方向的夹角为θ，物体处于平衡状态，则拉力F的大小为
A． B．
C． D．
4、光滑水平面上，小球A以速率v运动时，和静止的小球B发生碰撞，碰后A以的速率弹回，而B球以的速率向前运动，则A、B两球的质量之比为( )
A．2：3 B．2：9 C．3：2 D．9：2
5、如图所示，在加速上升的电梯中，小明站在一个台秤上.下列说法正确的是( )
A. 人对秤的压力与秤对人的支持力是一对平衡力
B. 秤对人的支持力与人的重力是一对平衡力
C. 秤对人的支持力等于人对秤的压力
D. 人处于失重状态
6. 2016年“蛟龙”再探深海，前往太平洋、印度洋执行实验性应用航次。
假设深海探测器在执行下潜任务中，探测器最后达到某一恒定的收尾速度。 若探测器质量为m，由于重力作用下潜，探测器的收尾速度为v，探测器受到恒定的 浮力F，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A.探测器达到收尾速度后，合力为向下
B.探测器达到收尾速度后，探测器受到的水的阻力为mg-F
C.探测器达到收尾速度前，受到的合力可能为零
D.无论是达到收尾速度前，还是达到收尾速度后，探测器受到的合力都不能是零
7、在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星、、,它们的轨道半径分别 为、、,且,其中为同步卫星,若三颗卫星在运动过程中受到的向
心力大小相等,则( )
A.相同的时间内,通过的路程最大 B.三颗卫星中,的质量最大
C.三颗卫星中,的速度最大 D.绕地球运动的周期小于24小时
8、利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）。
A: 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）
B: 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C: 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D: 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
9. 如图8所示，物体A、B的质量分别为m和2m, 之间用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体A紧靠竖直墙，现在用力向左推B使弹簧压缩，然后由静止释放，则
A. 从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒
B. 从撤去推力到A离开竖直墙之前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒
C．弹簧第二次恢复为原长时，A、B两物体的速度方向一定相同
D．弹簧第一次、第二次压缩最短时弹性势能之比为3：1
10. 如图9所示，水平传送带能以恒定的速率v运行。现使一个可视为质点的物体，沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0从传送带左端滑上传送带，物体最终可能从传送带右端抛出，或从左端滑回光滑水平面，在此过程中，下列说法正确的是
A. 传送带顺时针转动时，物体一定从右端抛出
B. 传送带逆时针转动时，物体一定从左端滑回光滑水平面
C．传送带顺时针转动和逆时针转动，对物体做的功可能相同
D．传送带顺时针转动和逆时针转动，物体与传送带因摩擦产生的内能可能相同
11. 如图所示，将一物体从地球表面的A处移到B处，万有引力做功为W1；将该物体从
B处移到无穷远处，万有引力做功为W2。取无穷远处引力势能为零，则该物体在A 处具有的引力势能可表示为
A．W1-W2 B．W2-W1 C．W1+W2 D．-W1-W2
12. (多选)如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，C是圆弧轨道最低点，圆心角， D与圆心O等高。现有一个质量m=0.2 kg可视为质点的小物体.从D点的正上方E点处自由下落.DE距离h=1.6 m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数，重力加速度g=10 m/s2，下列说法正确的是
A. 小物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力大小为12.4N
B. 要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度至少为2.4m
C. 若斜面足够长，小物体最终可以停在最低点C
D. 若斜面足够长，小物体最终在圆弧底端往复运动
13.如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初
速度v0射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹。虚
线是以O为中心，R1、R2、R3为半径画出的三个圆，且R2-R1=R3-R2，
a，b，c为轨迹MN与三个圆的3个交点，则下列判断正确的是（ ）
A．P、Q两电荷可能为同种电荷，也可能异种电荷
B．a点电势一定高于b点电势
C．P在a点的电势能小于在c点的电势能
D．P由a点到b点的动能变化的绝对值大于由a点到c点的动
能变化的绝对值
14. 如图所示，飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球运行，在A点经过第一次变轨后在椭圆轨道Ⅱ上运行，在近地点B处进行第二次变轨，进入近地地圆轨道Ⅲ运行，下列说法正确的是（ ）
A．飞船在轨道Ⅰ上运行经过A点时的速率大于在轨道Ⅱ上运行经过A点时的速率
B．飞船在轨道I上运行经过A点时的加速度大于在轨道Ⅱ上运行经过A点时的加速
度
C．飞船在轨道Ⅲ上运行时飞船里的宇航员处于超重状态
D．飞船在轨道Ⅲ上运行经过B点时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行经过B点时的机械
能
15.在光滑水平面上,a、b两小球沿同一直线都以初速度大小v0做相向运动,a、b两小球的质量分别为ma和mb,当两小球间距小于或等于L时,两小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用；当两小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,下列说法中正确的是（ ）
A.在t1时刻两小球间距最小
B.在t2时刻两小球的速度相同,且大小为
C.在0t3时间内,b小球所受排斥力方向始终与运动方向相同
D.在0t3时间内,排斥力对a、b两小球的冲量大小相等
第Ⅱ卷(共50分)
注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答题卡上规定的地方。
2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。
二、填空题(共13分)
16. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
第一步：把带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．
第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．
请回答下列问题：
（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，打点计时器打B点时滑块速度vB= ．
（2）已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块 （写出物理量名称及符号，只写一个物理量），合外力对滑块做功的表达式W合= ．
（3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系，描点作出v2﹣W图象，可知该图象是一条 ，根据图象还可求得 ．
三、计算题
17.(8分) 如图13所示，一个质量m＝4kg的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个F =10N的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角θ=37°，小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）小物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；
（2）小物块运动过程中加速度的大小；
（3）小物块运动4.0s位移的大小。
18.(8分)如图所示,可视为质点的两个小球通过长度L=6 m的轻绳连接,甲球的质量为m1=0.2 kg,乙球的质量为m2=0.1 kg。将两球从距地面某一高度的同一位置先后释放,甲球释放t=1 s后再释放乙球,绳子伸直后即刻绷断(细绳绷断的时间极短,绷断过程小球的位移可忽略),此后两球又下落t=1.2 s同时落地。可认为两球始终在同一竖直线上运动,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)从释放乙球到绳子绷直的时间t0；
(2)绳子绷断的过程中合外力对甲球的冲量大小。
19.(8分) 汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4 t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，所受阻力为车重的0.1倍（g取10 m/s2）。问：
（1）汽车所能达到的最大速度vmax多大？
（2）若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？
（3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？
（4）在10 s末汽车的即时功率为多大？
20.(13分) 如图1所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上。一圆环套在杆上，圆环从距弹簧上端H处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内。已知圆环的质量为m，支架的质量为3m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，竖直向下为正方向，建立x轴。
（1）在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力为F，请在图2中画出F随x变化的示意图；
（2）借助Fx图像可以确定合力做功的规律，在此基础上，求圆环在下落过程中最大速度vm的大小。
（3）试论证当圆环运动到最低点时，底座对地面的压力FN > 5mg。
高三年级第四次调研物理答案
C 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.C 8.D 9.ACD 10.ACDD 11.C 12.ABD 13.CD 14.A 15.BD
16. 【分析】（1）用平均速度代替瞬时速度去求解A、B点的速度；
（2）合外力为重物的重力，要求出外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块的位移x，根据W=Fx即可求解．
（3）根据做功公式求出W与v2的关系式即可求解．
【解答】解：（1）由打出的纸带可知B点的速度为vB= 或vB=；
（2）由做功定义式可知还需要知道滑块下滑的位移x，由动能定理可知W合=△Ek，
即mgx=△Ek；
（3）合外力做的功为W=mgx=
即：，
v2﹣W图象应该为一条过原点的直线，设图象的斜率为k，则，得滑块质量，还可以求得滑块的质量M．
故答案为：（1） 或 （2）下滑的位移x mgx
（3）过原点的倾斜直线 滑块的质量M
17. （1）设小物块受地面的支持力为N，在竖直方向上合力为零，因此有
N=mg-Fsin37º=34N
滑动摩擦力的大小 f=μN=6.8N （3分）
（2）设小物块的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 Fcos37º-f=ma
解得 a=0.3m/s2 （3分）
（3）小物块运动4.0s所通过的位移大小s==2.4m （2分）
18.解(1)细绳伸直时甲球的位移为
乙球的位移为
因为
解得
(2)细绳伸直时甲乙的速度分别是
设细绳绷断瞬间甲乙球的速度分别为
继续下落至落地时有
又在细绳绷断的极短时间内两球动量守恒,则有
解得
设细绳绷断过程中绳对甲球拉力的冲量大小为I
由动量定理得
19. 解析：（1）加速度为0时，速度最大，有F= f+0.02mg ，P=Fvm=(f+0.02mg)vm，解得vm== m/s=12.5 m/s。
（1）设0.6 m/s2加速度运动的最大速度设为v′，则P=F v′，由牛顿第二定律得-f-0.02mg=ma，解得v′== m/s。此过程能维持时间t=≈14 s。
（2）汽车做的功W=Fs=×at2=7200××0.6×142=4.2×105 J。
（3）10 s＜14 s，故10 s末汽车做匀加速直线运动，有v=at=0.6×10 m/s=6 m/s。F=ma+f+0.02mg=7200 N，P′=Fv=7200×6 W=43200 W。
答案：（1）汽车所能达到的最大速度vmax为12.5 m/s；（2）若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持14 s；（3）当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功为4.2×105 J；（4）在10 s末汽车的即时功率为43200 W。
20. 解：（1）在圆环压缩弹簧的过程中，F随x变化的示意图如图1。 （3分）
（2）在图2中，A点对应于圆环刚接触弹簧的位置，B点对应于圆环速度最大的位置。
设圆环速度最大时弹簧的形变量为x，根据牛顿第二定律有：
在A到B对应的过程中，根据F- x图线与x轴围成的面积可求得圆环所受合力做的功：
从圆环开始下落到圆环速度达到最大的过程中，
根据动能定理有：
所以： （4分）
（3）在图2中，C点对应于圆环运动到的最低点，此时圆环速度为零，弹簧的弹力最大（设为Nm），底座对地面的压力FN最大。
设在B到C对应的过程中，圆环所受合力做的功为W2。
根据动能定理，在A到B对应的过程中有：
在B到C对应的过程中有： 又因为：， 所以：
结合图2可知，，即
设地面对底座的支持力大小为F。取底座为研究对象，根据牛顿第二定律有：
所以：
根据牛顿第三定律，底座对地面的压力大小，所以： （5分）
