2020届河北省衡水中学高三上学期第四次调研考试物理试题

---竖直转轴的夹角为0，此时细线中张力为零，物块与转台间的动摩擦因数为卩（P<tan9），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是（）A•转台一开始转动，细线立即绷直对物块施加拉力B.当细线中出现拉力时，转台对物块做的功为2PmgLsin92\2Lcos9ID.当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块做的功为mgL\2Lcos9ID.当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块做的功为mgLsin292cos9如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端通R过转轴固定在P点，P点在圆心O的正下方㊁处。小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是小球运动到B点时的速度大小为「2gR弹簧长度等于R时，小球的机械能最大c.小球运动到B点时重力的功率为2mg、；gR小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg如图所示，一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的物体B固定在一起，质量为lkg的物体A放在物体B上。现两物体正一起竖直向上运动，当两物体分离后，物体A上升0.2m到达最高点，此时物体B速度方向向下，弹簧恢复原长。则在两物体分离至物体A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是（取g二10m/s2）（）两物体分离时物体B的加速度为g弹簧的弹力对物体B做功为零弹簧的弹力对物体B的冲量的大小为6N・s物体B动量的变化量为0如图所示，光滑的水平杆上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块。开始时滑块和木块均静止。现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中，子弹与木块间的作用时间极短，取g二10m/s2。下—了列说法正确的是（）

滑块的最大速度为5m/s子弹和木块摆到最高点时速度为零子弹和木块摆起的最大高度为0.625mD•当子弹和木块摆起高度为0.4m时，滑块的速度为1m/s如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度v，小球B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动，小球与0空gS地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间最多能发生碰撞的次数为（）1次B.2次C.3次D.4次'…………如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则稳定后（）右侧水银面高度差h增大1空气柱B的长度增大空气柱B的压强增大左侧水银面高度差h2减小一定质量的理想气体，从状态A到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示。已知在状态A时气体的体积为^，温度为T。，则气体由状态A到状态D过程中，下列判断正确的是（）气体从外界吸收热量，内能增加气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多若在状态D时气体的体积为2V，则状态D的温度为2T00若气体对外做的功为5J,增加的内能为9J,则气体放出的热量为14J下列说法中正确的是（）A.封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小导热性能各向同性的固体，可能是单晶体15•在光滑水平面上有一个内、外壁都光滑的汽缸质量为件，汽缸内有一质量为m的活塞，已知m0m，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F（如图甲所示），汽缸的加速度

为《，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），此时汽缸的加速度为&，封闭气体的压强为巴，体积为V。设密封气体的质量和温度不变，则下列选项正确的是A．a=A．a=a,p<p,V>V121212B．a<a,p>p,V<V121212C．a=a,p<p,V<V121212D．a1>a2,p1>p2,V1>V2)第II卷（非选择题共50分）二、非选择题（本题共6小题，共50分）（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cm。尺测量情况如图乙所示，则读数d=cm。（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平方y2/(m00m/kgOw/kgABDv2/(m2-s-2)（填正确答案标号）。u2y2/(m00m/kgOw/kgABDv2/(m2-s-2)（填正确答案标号）。u2/(m2«s-2)（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。多次改变小球的释放高度h,得到挡光片通过光电门的时间t，作出h-图像。小球质量为m，滑块总质量为m，挡光片宽度为d，重力加t20速度为g。用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=cm。只要满足关系式h=(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内碰撞过程动量守恒。如果图像是一条过原点的(选填“倾斜直线”或“抛物线”)，同样可以验证动量守恒。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76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内的高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。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，求最终粗管中气体的压强。活塞移动的距离。(8分)如图所示，倾角为0且足够长的斜面上，放着两个相距L、质量均为m的滑块A和滑块B，0滑块A的下表面光滑，滑块B与斜面间的动摩擦因数卩二tan6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g，求:两滑块刚释放时各自的加速度大小a和a。AB两滑块第一次相撞后，滑块B的速率vB从滑块A开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t(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m的小木块A、B，它们与木板间的动摩擦因数均为卩，最初木板静止，A、B两木块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始终未滑离木板，重力00加速度为g。求：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所发生的位移木块A在整个过程中的最小速度的大小整个过程中，两木块A、B相对于木板滑动的总路程。(14分)如图所示，质量m=1kg的木板静止在倾角0=30且足够长的固定光滑斜面上，木板下1端上表面与半径R=臥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m=2kg、可视为质点的滑块以大小为v二15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下，20已知滑块与木板之间的动摩擦因数卩=号，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹,最终滑块未从木板上端滑出，取g二10m/s2。求:滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度.木板的最小长度。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1.AD2.AC3.D4.AD5.CD6.BD7.BD8.BD9.ABC10.AC11.C12.BD13.AC14.ACD15.A二、非选择题16.（1）0.920（2分）（2）B（2分）17.（1）2.150（2分）（2）/m+ma-\d21l-Tg■—（2分）（3）倾斜直线（2分）m丿2g12解：（1）设左管横截面积为S，则右管横截面积为3S，以右管封闭气体为研究对象。初状态p=80cmHg（1分）=11cmx3S,两管液面相平时有Sh=3Sh，h+h=4cm，解得h=1cm，此时有端封112122闭管内空气柱长l二10cm（1分）=10cmx3S2气体做等温变化有pV=pV（2分）1122代入数据解得p=88cmHg（1分）（2）以左管被活塞封闭气体为研究对象p=76cmHg，V=11cmxS，p=p=88cmHg1122气体做等温变化有p'V'=pV,解得V=9.5cmxS（2分）11222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mgsin0—^mgcos0=ma，解得a=0（1分）BB对A分析有mgsin0=ma，解得a=gsin0（1分）AA（2）A与B的第一次碰撞前A的速度v2=2aL，解得v=：2gLsin0AA0A*0i2L-所用时间由—=a［，解得t1=、g$沾01分）对A、B系统，由动量守恒定律得mVA=mV1+mV1分）1由机械能守恒得21由机械能守恒得2mvA=11mv2+mv2212B1分）解得v1=0,vb=3叫血0（1分）（3）碰后，A做初速度为0（3）碰后，A做初速度为0的匀加速运动,B做速度为乙的匀速直线运动，设再经时间t2发生第二次碰撞，则有XaB2第二次相撞有Xa=Xb（1分）解得t=2-^L-2\igsin-从A开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t=t+1（1分）]2cI2L解得t=3o（1分）gsin-20.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,对三者组成的系统，由动量守恒定律得mv+2mv=（m+m+3m）v（1分）001解得v=0.6v（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s，对木块B运用动能定理得到mv2-m（2v）2=一卩mgs（1分）212091v2解得s=4（1分）50卩g（2）设A在整个过程中的最小速度为v'，所用时间为t，由牛顿第二定律得A减速过程中A、C1分）的加速度分别为a1=^m~=pg和=~^3m=2昭1分）直到木块A和木板C的速度相等时，木块A的速度达到最小值，即v-at=at（1分）0123v解得t=2则木块A在整个过程中的速度最小值v=v-at=v（1分）0150（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、BTOC\o"1-5"\h\z两木块相对于木板滑动所产生的总内能，则Q込=AE=；mv2+m（2v）2--x5mv2（1分）总k202021\o"CurrentDocument"又Q=FA=pmg^（1分）总fS总S总解得A总=斗（1分）s总5ug21.解：（1）由滑块与木板之间的动摩擦因数卩=才=tan30可知，滑块在木板上匀速下滑，即滑块到达A点时速度大小依然为v二15m/s，设滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度为h，0则由机械能守恒定律可得1mv2=mg（Rcos9+h）（2分）2202解得h二9.75m（1分）（2）由机械能守恒定律可得滑块回到木板底端时速度大小为丁15m/s滑上木板后，木板的加速度大小为a由牛顿第二定律可知Rmgcos9-mgsin9=ma（1分）2111滑块的加速度大小为a2由牛顿第二定律可知Rmgcos9+mgsin9=ma（1分）2222设经过［时间后两者共速，共同速度大小为vid分）由运动学公式可知v二v一at二at（1分）102111v该过程中木板的位移大小x=士t121v+v滑块的位移大小x11（1分）221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=x2-xi，联立解得L=7・5md分）（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由牛顿第二定律可知（件