【完整版】河北省衡水中学2016届高三上学期第四次调研考试物理试题解析

/一、选择题〔每题1分,共60分,其中5、6、7、8、10、11、14是多项选择,其余各题是单项选择〕1以下说法正确的选项是〔〕A、物体速度变化越大,那么加速度越大B、物体动量发生变化,那么物体的动能一定变化C、合外力对系统做功为零,那么系统的动量一定守恒D、系统所受合外力为零,那么系统的动量一定守恒【答案】D考点：考察了加速度,动量,动能,动量守恒定律学科网【名师点睛】满足以下情景之一的,即满足动量守恒定律：⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,那么该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,那么该阶段系统动量守恒2氢原子能级如图,当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656nm,以下判断正确的选项是〔〕A、氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656nmB、用波长为325nm的光照射,可使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级C、一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D、用波长为633nm的光照射,不能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级【答案】CD【解析】试题分析：氢原子从n=2跃迁到n=1的能级释放出的光子的能量大于氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时释放出的光子能量,根据公式可得,光子能量越大,频率越大,波长越短,故A错误；氢原子从n=1跃迁到n=2能级,需要,根据公式可得,解得：,故B错误；一群处于n=3能级上的氢原子跃迁,可发生中光谱,不是一个氢原子,故C正确；氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级,必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等,因此只能用波长656nm的光照射,才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确学科网考点：考察了氢原子跃迁【名师点睛】大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,可以辐射出3种不同频率的光子,跃迁释放能量满足．既不能多于能级差,也不能少于此值,同时根据,即可求解3钙和钾的截止频率分别为和z,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比拟它们外表逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的〔〕A、波长B频率C、能量D、动量【答案】A考点：考察了光电效应【名师点睛】解决此题的关键要掌握光电效应方程,明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系4如下图,x轴在程度地面上,y轴竖直向上,在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以一样大小的初速度抛出两个小球a和b,不计空气阻力,假设b上行的最大高度等于P点离地的高度,那么从抛出点到落地有A、a的运动时间是b的运动时间的倍B、a的位移大小是b的位移大小的倍C、a、b落地时的速度一样,因此动能一定一样D、a、b落地时的速度不同,但动能一样【答案】B考点：考察了平抛运动【名师点睛】a做平抛运动,运动平抛运动的规律得出时间与高度的关系．b做竖直上抛运动,上升过程做匀减速运动,下落做自由落体运动,分两段求运动时间,即可求解时间关系；b的位移大小等于抛出时的高度．根据b的最大高度,求出初速度与高度的关系,即可研究位移关系；根据机械能守恒分析落地时动能关系5如下图,光滑程度面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B间的接触面粗糙,如今用一程度拉力F作用在A上,使其由静止开场运动,用代表B对A的摩擦力,代表A对B的摩擦力,那么以下情况可能的是〔〕A、拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B、拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量C、拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量D、A对B做的功小于B的动能的增加量【答案】A【解析】试题分析：将AB看做一个整体,由于程度面光滑,所以整体在程度方向上只有拉力F作用,根据动能定理可得拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量,A正确B错误；对A分析,在程度方向上受到拉力F和B对A的摩擦力,根据动能定理,两者做功之和等于A的动能增加量,C错误；对B分析,B在程度方向上只受到A对B的摩擦力,根据动能定理可得摩擦力做的功等于B的动能的增加量,D错误；考点：考察了动能定理的应用【名师点睛】此题的关键是利用整体和隔离法对整体或者隔离物体受力分析,分析哪些力做功,然后根据动能定理解题6小行星绕恒星运动的同时,恒星均匀地向四周辐射才能,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动,那么经过足够长的时间后,小行星运动的〔〕A、半径变大B、速率变大C、加速度变小D、周期变小【答案】AC考点：考察了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块,设计的公式和物理量非常多,在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄清楚各个物理量表示的含义,最后选择适宜的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常大的,所以需要细心计算7A、B两物体在光滑程度面上沿同一直线运动,图表示发生碰撞前后的v-t图线,由图线可以判断A、A、B的质量比为3:2B、A、B作用前后总动量守恒C、A、B作用前后总动量不守恒D、A、B作用前后总动能不变【答案】ABD考点：考察了动量守恒定律【名师点睛】满足以下情景之一的,即满足动量守恒定律：⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零,那么该方向上动量守恒。⑷全过程的某一阶段系统受的合外力为零,那么该阶段系统动量守恒8如图甲所示,静止在程度地面的物块A,受到程度向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等,那么〔〕A、时间内F的功率逐渐增大,B、时刻物块A的加速度最大C、时刻后物块A做反向运动D、时刻物块A的动能最大【答案】BD【解析】试题分析：从图乙中可得在时刻,物体开场运动,之前拉力小于最大静摩擦力,处于静止状态,速度为零,所以时间内F的功率恒等于零,A错误；根据牛顿第二定律可得时刻拉力最大,而摩擦力不变恒等于,所以此刻加速度最大,B正确；时刻后拉力减小,在过程中,拉力大于最大静摩擦力,做加速度减小的加速运动,当时刻拉力等于最大静摩擦力,加速度为零,速度最大,之后物体开场做减速运动,故C错误D正确；考点：考察了牛顿第二定律与图像,功率,【名师点睛】根据图象找出力随时间变化的关系是正确解题的前提与关键；要掌握图象题的解题思路；当拉力大于最大静摩擦力时,物体开场运动；当物体受到的合力最大时,物体的加速度最大；由动能定理可知,物体拉力做功最多时,物体获得的动能最大9如下图,在光滑的程度面上,质量的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态,Q点处为一竖直的墙壁．小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动．小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇,,那么两小球质量之比为A、7:5B、1:3C、2:1D、5:3【答案】D考点：考察了动量守恒定律,运动学公式,能量守恒定律【名师点睛】解答此题的打破口是根据碰后路程关系求出碰后的速度大小之比,此题很好的将直线运动问题与动量守恒和功能关系联络起来,比拟全面的考察了根底知识．10两个小球在光滑程度面上沿同一直线,同一方向运动,B球在前,A球在后,,,当A球与B球发生碰撞后,AB两球的速度可能为〔〕A、B、C、D、【答案】AB【解析】试题分析：两个小球组成的系统,在碰撞前后外力为零,所以碰撞前后系统动量守恒,假设两小球发生的是弹性碰撞,即没有动能损失,在碰撞前后动能相等,,解得,因为碰撞后,根据实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度,故有假设两小球发生非弹性碰撞,那么有,解得,故AB正确；考点：考察了动量守恒定律的应用【名师点睛】两球碰撞过程,系统不受外力,故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一局部转化为内能,根据能量守恒定律,碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况,碰撞后A球速度不大于B球的速度11如下图,消费车间有两个互相垂直且等高的程度传送带甲和乙,甲的速度为,小工件分开甲前与甲的速度一样,并平稳地传到乙上,乙的宽度足够大,速度为,那么A、在地面参考系中,工件做类平抛运动B、在乙参考系中,工件在乙上滑动的轨迹是直线C、工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变D、工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于【答案】BD的速度增量大小分别为,解得：,由题意知,那么,那么当,所以工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于,故D正确．考点：考察了运动的合成与分解【名师点睛】此题考察工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进展求解12人用手托着质量为m的小苹果,从静止开场沿程度方向运动,前进间隔L后,速度为v〔物体与手始终相对静止〕,物体与手掌之间的动摩擦因数为,那么以下说法正确的选项是〔〕A、手对苹果的作用力方向竖直向上B、苹果所受摩擦力大小为C、手对苹果做的功为D、苹果对手不做功【答案】C考点：考察动能定理的应用,摩擦力【名师点睛】注意物体在手的作用下运动,是静摩擦力,但不一定是最大静摩擦力,而只有是最大静摩擦力时,才能是13如下图,一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下,然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动,圆轨道的半径为R,忽略一切摩擦阻力,那么以下说法正确的选项是A、在轨道最低点,最高点,轨道对小球作用力的方向是一样的B、小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时,小球能通过圆轨道的最高点C、小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时,小球在运动过程中不脱离轨道D、小球的初位置只有比圆轨道最低点高出2.5R时,小球在运动过程中才能不脱离轨道【答案】C考点：考察了机械能守恒定律,圆周运动【名师点睛】明确最高点的临界速度,并注意小球在轨道内不超过R时也不会分开轨道,使小球可以通过圆轨道最高点,那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力,由向心力的公式可以求得此时的最小的速度,再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h14在光滑程度面上动能为E,动量大小为P的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为,球2的动能和动量大小分别记为,那么必有〔〕A、B、C、D、【答案】AB【解析】试题分析：因为碰撞前后动能不增加,故有,,,A正确CD错误；根据动量守恒定律得：,得到,可见,,B正确；考点：考察了动量守恒定律【名师点睛】此题考察对碰撞过程根本规律的理解和应用才能．碰撞过程的两大根本规律：系统动量守恒和总动能不增加,常常用来分析碰撞过程可能的结果15如图,外表光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮〔不计滑轮的质量和摩擦〕。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态,剪断两物块之间的轻绳后A下落,B沿斜面下滑,那么从剪断轻绳到物块着地〔〕A、速率的变化量不同B、机械能的变化量不同C、重力势能的变化量一样D、重力做功的平均功率一样【答案】D考点：考察了机械能守恒,功和功率的计算【名师点睛】剪断轻绳后A自由下落,B沿斜面下滑,AB都只有重力做功,机械能守恒,重力做功决定重力势能的变化与否,假设做正功,那么重力势能减少；假设做负功,那么重力势能增加,重力做功的平均功率等于重力做功与时间的比值,二、非选择题16与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器,如图甲所示：a、b分别是光电门的激光发射器和接收装置。现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系。方法是：在滑块上安装一遮光板,把滑块放在程度放置的气垫导轨上〔滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略〕,通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为、。滑块〔含遮光板〕质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g〔1〕用游标卡尺〔20分度〕测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为_________mm〔2〕本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M___________m〔填“远大于〞“小于〞“远小于〞〕〔3〕计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为：=________、=________〔用题中的字母表示〕〔4〕本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为________〔用题中所给字母表示〕【答案】〔1〕〔2〕远大于〔3〕,〔4〕考点：验证动能定理实验【名师点睛】〔1、2〕解决此题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法,以及掌握用钩码重力表示小车所受合力的处理方法．〔3、4〕解决此题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,以及掌握该实验的原理,滑块的机械能守恒17用如图1实验装置验证组成的系统机械能守恒,从高处由静止开场下落,上拖着的纸带带出一系列的点,对纸带上的点迹进展测量,即可验证机械能守恒定律,图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点〔图中未标出〕,计数点间的间隔如图2所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,,①纸带上打下计数点5时的速度=__________m/s；②在打0～5点过程中系统动能的增量=__________J,系统重力势能的减少量=__________J；由此得出的结论是_________________________________③假设某同学作出了图线〔如图3〕,据图线得到的重力加速度为g=________m/s2【答案】①②、在误差允许的范围内,组成的系统机械能守恒③考点：验证机械能守恒实验【名师点睛】根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可以求出打下记数点5时的速度大小；根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量,根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量,比拟动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；根据图象的物理意义可知,图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小18如下图,物体A、B的质量分别为4kg和8kg,由轻质弹簧连接,放在光滑的程度面上,物体B左侧与竖直墙壁相接触,另有一物体C程度向左运动,在t=5s时与物体A相碰,并立即与A有一样的速度,一起向左运动,物块C的速度-时间如图2所示。〔1〕求物块C的质量〔2〕在5s到15s的时间内,墙壁对物体B的作用力的冲量【答案】〔1〕〔2〕,方向向右考点：考察了动量守恒定律,冲量定理【名师点睛】此题一要由速度图象读出物体的运动情况,明确碰撞前后A、C的速度,二要会根据动量守恒定律求解C的质量,由动量定理求解变力的冲量19如下图,在程度地面上固定一个倾角、高H=4m的斜面,在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD,圆周局部的半径,AB与圆周相切于B点,长度为,与程度方向夹角,轨道末端竖直,圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度。现将一质量为0.1kg,直径可以忽略的小球从管口A处由静止释放,〔1〕求小球在C点时对轨道的压力〔2〕假设小球与斜面碰撞〔不计能量损失〕后做平抛运动落到程度地面上,那么碰撞点距斜面左端的程度间隔x多大时小球平抛运动的程度位移最大？最大位移是多少？【答案】〔1〕7N〔2〕当x=1m时平抛程度位移有最大值代入数据整理得：,可知：当x=1m时平抛程度位移有最大值考点：考察了平抛运动,圆周运动,动能定理的综合应用【名师点睛】解题时注意数学知识的应用,特别是从A到碰撞点,根据动能定理求出碰撞时的速度,由于没有能量损失,那么碰撞后做平抛运动的初速度即为碰撞时的速度,难度适中20如下图,为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数,BC、DEN段均可视为光滑,且BC的始末端均程度,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的间隔恰能让小球自由通过,在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现