河北省衡水中学2019届高三上学期二调考试物理试卷（含答案）

衡水中学2019届高三上学期二调考试

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。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、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

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,再选涂其它答案。

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) 1.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止。物体B的 受力个数为( )

A.2 B.4 C.2或4 D.无法确定

2.质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。0~2s内F与运动方向相反,2~4s内F与运动方向相同,物体的速度-时间图象如图所示,已知g取10m/s，则( )

A.物体在0~4s内通过的位移大小为8m B.拉力F的大小为100N

C.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D.物体克服摩擦力做的功为480J

3.如图所示,在倾角??30的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为

2

m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时力F的大小恰为2mg,则( )

A.物块B刚要离开C时B的加速度为0 B.加速度a=1g 2mg kC.无法计算出加速度a

D.从F开始作用到B刚要离开C,A的位移为

4.在遥控直升机下面用轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况。开始时遥控直升机悬停在C点正上方。若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t,已知

C、D之间距离为L,直升机的质量为M,直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动。在拍摄过

程中悬挂摄像机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β,重力加速度为g,假设空气对摄像机的作用力始终水平,则( )

A.轻绳的拉力T=

mg cos?B.遥控直升机加速度a=gtan?

2MLC.摄像机所受的合外力为F合=Ma=t2

D.这段时间内空气对摄像机作用力的大小为 F=m(gtan?-2L) t25.如图所示,可视为质点的两个小球A、B从坐标为(0,2y0)、(0,y0)的两点分别以速度vA和vB水平抛出,两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上,由此可得vA:vB等于( ) A.2:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1

6.如图所示,在水平转台上放一个质量M=2kg的木块,它与转台间的最大静摩擦力fmax=6.0N,绳的一端系在木块上,穿过转台的中心孔O(孔光滑),另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体,当转台以角

速度?=5rad/s匀速转动时,木块相对转台静止,则木块到O点的距离可以是(g取10m/s，M、m2

均可视为质点)( ) A.0.04m B.0.08m C.0.16m D.0.32m

7. 如图,两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上,绳子上端固定在同一点O,连接A球的绳子比连接B球的绳子长,两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行。当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO′以角速度?匀速转动时,A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动,下列说法正确的是( )

A.两球所受的合力大小相同

B.A球对绳子的拉力大小等于B球对绳子的拉力大小 C.两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力 D.A球对圆锥筒的压力小于B球对圆锥筒的压力

8.如图所示,质量相等的a、b两物体放在圆盘上,到圆心的距离之比是2:3,圆盘绕圆心做匀速圆周运动,两物体相对圆盘静止,a、b两物体做圆周运动时( )

A.角速度大小之比是1:1 B.线速度大小之比是1:1 C.向心加速度大小之比是2:3 D.向心力大小之比是9:4

9.如图,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R，轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为v，小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为

?F(?F>0)。不计空气阻力，则( )

A.m、x一定时,R越大,?F一定越大

B.m、x、R一定时,v越大,?F一定越大 C.m、R一定时,x越大,?F一定越大 D.m、x、R定时,?F与v的大小无关

10.如图所示,光滑水平面上有一个四分之三圆弧管,内壁也光滑,半径R=0.2m,质量M=0.8kg，管内有一个质量m=0.2kg的小球,小球直径略小于弯管的内径,将小球用外力锁定在图示位置,即球和环的圆心连线与竖直方向成37°角,对图弧管施加水平恒定外力F作用,同时解除锁定,系统向右加速,发现小球在管

中位置不变,当系统运动一段距离后管撞击到障碍物上突然停下,以后小球继续运动通过最高点后又落入管中,g取10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是( ) A.拉力F的大小为6N

B.小球在轨道最高点时速度为1m/s

C.系统运动一段距离后管撞击到障碍物时速度为2m/s D.拉力F做的功为4.1J

11.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周,由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( ) A.火星和太阳的质量之比 B.火星和地球到太阳的距离之比 C.火星和地球绕太阳运行速度大小之比 D.火星和地球的质量之比

12.使物体成为卫星的最小发射速度称为第一字宙速度v1,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2,v2与v1的关系是v2=2v1,已知某星球半径是地球半径R的其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的则( )

A.该星球上的第一字宙速度为2

1,31,地球的平均密度为?,不计其他星球的影响,63gR 3gR 3B.该星球上的第二字宙速度为C.该星球的平均密度为

? 28πR3?D.该星球的质量为

81

13.探月工程中,“嫦娥三号”探测器的发射可以简化如下:卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1,在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2,月球车将在M点着陆月球表面,正确的是( ) A.“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小

B.“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大 C.“嫦娥三号”在轨道1上运动周期比在轨道2上小

D.“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度小于在轨道2上经过Q点时的加速度

14.如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动,两物体分别到达地面,下列说法正确的是( )

A.运动过程中重力的平均功率PA

15.如图所示,两质量均为m=1kg的小球1、2(可视为质点)用长为L=1.0m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角?=37°时,小球2的速度大小v=1.6m/s,sin37°=0.6,g=10m/s,则此过程中外力F所做的功

2

为( )

A.8J B.8.72J C.10J D.9.28J

第Ⅱ卷(非选择题 共50分)

注意事项：1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在规定的地方。

2.答卷Ⅱ时用黑色钢笔或中性笔直接填写在规定的地方。

二、填空题

16.(每空1分)如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”,两个相同的小车放在光滑水平桌面上,右端各系一条细绳,跨过定滑轮各挂一个小盘,增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力,增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线,用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上,使小车静止(如图乙)。抬起黑板擦两车同时运动,在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦,两车立刻停止,测出两车位移的大小。

（1）该实验中,盘和盘中砝码的总质量应 小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)。 （2）图丙为某同学在验证“合外力不变,加速度与质量成反比”时的实验记录,已测得小车1的总质量M1=100g,小车2的总质量M2=200g。由图可读出小车1的位移为x1= cm,小车2的位移为x2=2.45cm,可以算出

a1a= (结果均保留三位有效数字);在实验误差允许的范围内,1= a2a2m2(填大于、“小于”、“等于”)。 m117.(每空2分)在做“研究平抛运动”的实验中,为了测量小球平抛运动的初速度,实验用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:

（ⅰ）在一块平木板上钉上复写纸和白纸,将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有段初始距离d,并保持板面与轨道末端的水平段垂直

（ⅱ）使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板，在白纸上留下痕迹A

（ⅲ）将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板，在白纸上留下痕迹B

（ⅳ）将木板再水平向右平移相同距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上

得到痕迹C

（ⅴ）测得A、B、C三点距地面的高度为y1、y2、y3,已知当地的重力加速度为g 请回答下列问题。

（1）关于该实验,下列说法中正确的是 。 A.斜槽轨道必须尽可能光滑 B.每次小球均须由静止释放 C.每次释放小球的位置可以不同

D.步骤（ⅰ）初始距离d必须与步骤（ⅲ）中距离x相等

（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为

v0= 。(用题中所给字母表示)

（3）某同学做进一步的研究,改变小球释放的初始位置的高度h,h是释放点到斜槽轨道末端的竖直高度,每改变一次高度,重复上述步骤（ⅰ）-（ⅴ）(其它条件不变),并记录每次的h、y1、y2、

111、y2-、y3-图象。根据你的分析,下列哪个图最接近该同学hhh111的实验结果____(图中直线a表示y1-图象,直线b表示y2-图象,直线c表示y3-图象）。

hhhy3,在同一坐标系中画出y1-

三、计算题(要写出必要的文字说明和解题过程,只写出结果,没有过程不能得分)

18.(8分)如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角?=30°。下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为

m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切

线方向进入轨道,g取10m/s。求:

（1）(3分)小物块从A点运动至B点的时间；

（2）(5分)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力。

2

19.(10分)如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内,圆管的圆心为0,D点为圆管的最低点,A、B两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径r=2L(圆管的直径忽略不计),过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点,在虚线AB的上方存在水平向右的、范圆足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于

mg,圆心0正上方的P点有一质量为m、电荷量为-q(q>0)的绝缘小物体(可q视为质点),PC间距为L。现将该小物体无初速度释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内,并继续运动,重力加速度用g表示。 （1）(4分)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大? （2）(6分)小物体由P点运动到B点的时间为多少?

20.(10分)如图所示,升降机在电动机的拉力作用下,从静止开始沿竖直方向向上运动,升降机先做匀加速运动,5s末到达额定功率,之后保持额定功率运动。其运动情况如v-t图象所示,已知电动机的牵引力的额定功率为36kW,重力加速度g取10m/s,求： (1)(3分)升降机的总质量大小； (2)(7分)升降机在07s内上升的高度。

2

21. (12分)如图所示的装置可绕竖直轴0O′转动,可视为质点的小球A与细线AC、AB连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg,细线AC长L1=1m,细线AB长L2=0.2m,重力加速度g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

2

(1)(4分)若装置匀速转动的角速度为?1时,细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向的夹角为37°,求角速度?1的大小；

(2)(8分)若装置匀速转动的角速度?2=50rad/s,求细线AC与细线AB的张力大小。 3

2018-2019学年度上学期高三年级二调考试(物理）

1. B 2. ACD 3. AD 4. AD 5. A 6. BCD 7. D 8. AC 9. CD 10. BD 11. BC 12. BC 13. AB 14. AC 15. C 16.（1）远小于；（2） 5.00, 2.04, 等于 17.（1） B （2）x18.

【解答】解:（1）根据平抛运动的规律,由几何关系有:

g （3） C

2y2?y1?y3vy=

v0，（1分） tan?vy=gt,(1分)

解得:t=3s或t?0.35s；(1分) 5（2）小物块由B点运动到C点,由动能定理有:

11mgR(1?sin?)?mvC2?mvB2 (1分)

22vvB?0?4m/s （1分）

sin?vC2在C点处,由牛顿第二定律有：F?mg?m (1分)

R解得:F=8N, (1分)

根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力F大小为8N,方向竖直向下 (1分) 19.

【解答】解:（1）小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小物体从A点沿切线方向进入,则此时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,则:tan45°=

'mg (2分) Eq

解得:E?mg (2分) q（2）小物体由P点运动到A点做匀加速直线运动,设所用时间为t1， 根据匀变速直线运动的规律可得:2L?122gt12,解得：t1?2L (2分） g从P点到A点的过程中,根据动能定理可得:mgL?EqL?1mvA2,解得:vA?2gL (2分) 232πr小物体在圆管内做匀速圆周运动的时间为t2,则:t2?4v?3π2L4g (1分) A所以小物体从P点到B点的总时间:t3π总=t1?t2?(1?4)2Lg (1分) 20.

【解答】解:(1)最终升降机做匀速运动,牵引力F=mg(1分) 根据P?fvm?mgvm (1分) 得，m?Pgv?36000?12kg=300kg （1分） m10(2)当t=5s时,速度v=at=5a, (1分) 牵引力F?Pv?3600072005a?a, (1分) 根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,即F=3000+300a, (1分) 取立解得a=2m/s2

，v=at=10m/s, (1分)

则0-5s内的位移x11?2at2?112?2?25m=25m，(1分) 对5-7s内运用动能定理得,Ptmgh?12122?2mvm?2mv,(1分)

代入数据解得h=21.8m。

则x?x1?h?25?21.8m=46.8m。(1分) 21.

【解答】解:(1)当细线AB上的张力为零时,小球的重力和细线AC对小球的拉力的合力提供 小球做圆周运动的向心力

2即mgtan37?m?1L1sin37 (2分)

解得:?1?52rad/s (2分) 250rad/s时,由于?2>?1,小球应向左上方摆起 3(2)当?2?假设细线AB的张力仍为零,设此时细线AC与竖直轴的夹角为α

2则可得mgtan??m?2L1sin? (2分)

代入数据可得cos??0.6，即??53 (1分)

?1时,由几何关系可知,A点距C点的水平距离为d?L1sin??0.6m

?2时,由几何关系可知,A点距C点的水平距离为d??L1sin??0.8m,d??L2?L1sin?

此时细线AB恰好竖直且细线的拉力为零 (1分) 故细线AC与竖直方向的夹角??53

FACcos??mg(2分) FAC?50/3N (1分) FAB?0 (1分)

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