河北省衡水中学2020届高三物理三模试题（含解析）

PAGE2020年河北省衡水中学高考高三物理三模试卷一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）1.下列说法正确的是()A.地球同步卫星根据需要可以定点在北京正上空B.若加速度方向与速度方向相同，当物体加速度减小时，物体的速度可能减小C.物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒D.做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的【答案】D【解析】【详解】A、根据天体运动规律可知：地球同步卫星一定在赤道上空，故A错；B、若加速度方向与速度方向相同，不管加速度是增大还是减小，速度都在增大，故B错；C、当只有重力或（系统内的弹力做功时），机械能是守恒的，故C错；D、做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的，故D对；故选D2.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足，在这样的恶劣天气中，甲．乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前．甲在后同向行驶。某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两辆车刹车时的图像如图，则（）A.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于B.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于C.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后之内某时刻发生相撞D.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后以后的某时刻发生相撞【答案】C【解析】 试题 中考模拟试题doc幼小衔接 数学试题 下载云南高中历年会考数学试题下载N4真题下载党史题库下载 分析：由图像可知，两车速度相等时经历的时间为20s，甲车的加速度为：，乙车的加速度为：，此时甲乙两车速度为5m/s,故甲车的位移：，乙车的位移为：，可知要想不相撞，两车的至少距离，因为两车发生碰撞，则两车的距离小于100m，故A.B错；因为速度相等后，若不相撞，两者的距离由逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故C对，D错。考点：匀变速直线的速度时间图像.【名师点睛】追及相遇问题：1．从常见的三种追及、相遇问题看一个条件——两者速度相等（1）初速度为零（或较小）的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体，在速度相等时二者间距最大；（2）匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小；（3）匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体，若在速度相等之前未追上，则在速度相等时二者间距最小．2．分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼审题时要充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．3.重为G两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为。竖直向上的较小的力作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角=60O，如图所示，缓慢增大到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是（）A.地面对球的支持力变大B.球刚开始运动时，地面对球没有支持力C.地面对球的摩擦力变小D.球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大【答案】D【解析】【详解】A、以整体为对象，受到重力mg，地面的支持力N、向上的拉力F，随着F的增大，根据平衡可知，N在变小，故A错；BCD、地面施加的静摩擦力等于绳子水平分力，球刚要开始运动时，绳子的水平分力达到最大，故摩擦力达到最大。由于存在摩擦力，所以球与地面之间的弹力不为零，故BC错；D对故选D4.如图所示，B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点，B点和圆心C连线与竖直方向的夹角为α，—个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度v0抛出，恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.AB连线与水平方向夹角为αB.小球从A运动到B的时间C.小球运动到B点时，重力的瞬时功率D.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，处于失重状态【答案】B【解析】【详解】AB、平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道，说明小球在B点时，合速度方向沿着圆轨道的切线方向。将合速度正交分解，根据几何关系可得，其与水平方向的夹角为，则，解得：此时AB位移的连线与水平方向的夹角不等于，故A错；B对C、小球运动到B点时，重力的瞬时功率，故C错；D、小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，有向上的加速度，所以处于超重状态，故D错；故选B5.按照我国整个月球探测活动的 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2020年以前完成.假设月球半径为R，月球 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点.点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.下列判断错误的是（）A.飞船在A点处点火时，动能减少B.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间C.飞船从A到B运行的过程中处于完全失重状态D.飞船在轨道I上的运行速率【答案】D【解析】【详解】A、在A点点火导致飞船从外面的圆轨道进入里面的椭圆轨道，即向心运动，所以在A点应该减速，故A对；B、飞船在轨道Ⅲ上运动时，万有引力提供了向心力解得：，故B对；C、飞船从A到B运行的过程中只受重力作用，所以飞船处于完全失重状态，故C对；D、飞船在轨道I上运行时：在地球表面时：联立解得：故D错；本题选错误的，故选D【点睛】在月球表面,重力等于万有引力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解；卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定；飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行,重力提供向心力,根据向心力周期公式即可求解.二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）6.如图甲所示，足够长的木板静置于光滑水平面上，其上放置小滑块.木板受到随时间变化的水平拉力作用时，用传感器测出木板的加速度，得到如图乙所示的图象，已知取10，则（）A.滑块与木板间动摩擦因数为0.1B.当时木板加速度为4C.木板的质量为1D.滑块的质量为4【答案】BC【解析】【分析】当拉力F较小时，m和M保持相对静止，一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体法和隔离法结合进行解答。【详解】由图知，当F=8N时，加速度为：a=2m/s2．对A、B整体，由牛顿第二定律有：F=（mA+mB）a，代入数据解得：mA+mB=4kg。当F大于8N时，A、B发生相对滑动，对B，根据牛顿第二定律得：；由图示图象可知，图线的斜率：，解得：mB=1kg，滑块A的质量为：mA=3kg。对于方程，知当a=0时，F=6N，代入数据解得μ=0.2，故AD错误，C正确。根据F=10N＞8N时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为：．故B正确。故选BC。【点睛】本题是牛顿第二定律与图象的综合题，明确滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。7.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物，当重物的速度为时，起重机的有用功率达到最大值，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（）A.若匀加速过程时间为t，则速度由v1变为v2的时间大于B.钢绳的最大拉力为C.重物的最大速度为D.重物做匀加速直线运动的时间为【答案】ACD【解析】【详解】A、机车以恒定加速度启动的v-t图像如图所示：重物在做匀加速过程中：重物功率达到额定功率后，若按匀加速到，则结合图像可以看出即，故A对；B、匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由得，故B错；C、重物以最大速度匀速上升时，，所以，故C对；D、重物做匀加速运动的加速度，则匀加速的时间为，故D对；故选ACD8.某综艺节目,选手表演失败后就从舞台上掉下去,为了安全,人掉在一质量忽略的弹簧垫上,假如掉下落在垫子上可简化为如图所示的运动模型:从O点自由下落,至a点落到弹簧垫上,经过合力为零的b点(虚线位置)到达最低点c(实线位置),然后弹起.整个过程中忽略空气阻力,分析这一过程,下列表述正确的是A.经过b点时,选手的速率最大B.从a点到c点,选手的机械能守恒C.由题可知ac的长度是ab长度的2倍D.从a点下落到c点过程中,选手的动能和重力势能之和一直减小【答案】AD【解析】A项：从a到b，该选手所受的弹力小于重力，向下加速运动，从b到c，弹力大于重力，向下减速运动，所以经过b点时，选手的速率最大，故A正确；B项：从a点到c点，弹簧垫对选手做负功，所以选手的机械能不守恒，机械能在减少，故B错误；C项：若选手从a静止开始向下运动，根据简谐运动的对称性有：ac的长度是ab长度的2倍，而现在选手到a时有向下的速度，而平衡位置b不变，最低点的位置将下降，所以ac的长度大于ab长度的2倍，故C错误；D项：从a点下落到c点过程中，选手和弹簧垫的总机械能守恒，弹簧垫的弹性势能增大，则选手的机械能减小，即选手的动能和重力势能之和一直减小，故D正确。点晴：本题关键要通过分析受力情况，分析选手的运动情况，不能想当然认为选手一接触弹簧垫就减速，要注意选手接触弹簧后机械能并不守恒。9.关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（）A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显D．同一液体的饱和汽的压强与其温度、体积都有关系E．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律【答案】BCE【解析】【详解】A、因为气体分子间距离较大,故不能用阿伏加德罗常数求气体分子的体积;故A错误;B、温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能一定增大;所以B选项是正确的;C、温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,布朗运动越明显,所以C选项是正确的;D、相同温度下,水的饱和汽的压强是一定的;不随体积的变化而变化，故D错；E、第二类永动机不可能制成的原因是因为其违背了热力学第二定律,故E对；故选BCE三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）10.图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑.B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1及小车质量m2.C.取下细绳和易拉罐换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。已知打点计时器的打点频率为f,重力加速度为g.（1）步骤C中小车所受的合外力大小为______;（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为x0,OC间距离为x1,则C点速度大小为_____，需要验证的关系式为_____(用所测物理量的符号表示).【答案】(1).m1g；(2).；(3).；【解析】【详解】(1)小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力；(2)匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故：vC==动能增量为：m1vc2=合力的功为：w=m1gx1需要验证的关系式为：m1gx1=；四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）11.如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成．他将质量均为M的两个重物用不可伸长的轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小物块，这时，由于小物块的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小物块，重复实验，测出不同m时系统的加速度。⑴所产生的微小加速度可表示为a=________(用M、m、重力加速度g表示)；⑵若选定如图甲所示左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，想要求出重物的质量M，则需要测量的物理量有：__________A．小物块的质量mB．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间C．绳子的长度D．滑轮半径⑶经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g=_____，并可求出每个重物质量M=_______。【答案】(1).AC;(2).;(3).;【解析】【详解】(1)对整体分析，根据牛顿第二定律得：mg=(2M+m)a，解得：a=根据h=，则有：g=所以需要测量的物理量有：小重物的质量m，重物下落的距离及下落这段距离所用的时间。故A正确，C正确。故选：AC(2)因为a=，则，知图线斜率k=，L=，解得g=，M=.故答案为：(1)AC；(2)；.五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）12.如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行．现将一质量m＝1kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8：求：（1）物体与传送带间动摩擦因数；（2）0～8s内物体机械能的增加量；（3）物体与传送带摩擦产生的热量Q。【答案】(1)μ＝0.875.(2)ΔE＝90J（3）Q＝126J【解析】【详解】(1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为的匀减速直线运动,对其受力分析,由牛顿第二定律得:可解得：μ＝0.875.（2）根据v-t图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,可得0～8s内物体的位移 0～8s s内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和,为(3)0～8s内只有前6s发生相对滑动.0～6s内传送带运动距离为:0～6s内物体位移为:则0～6s内物体相对于皮带的位移为0～8s内物体与传送带因为摩擦产生热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小,代入数据得：Q＝126J故本题答案是：(1)μ＝0.875.(2)ΔE＝90J（3）Q＝126J【点睛】对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度，在v-t图像中图像包围的面积代表物体运动做过的位移。13.如图所示，某货场而将质量为m1="100"kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R="1.8"m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2="100"kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g="10"m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求1应满足的条件。（3）若1=0。5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。【答案】见解析【解析】(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为V0，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，①设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN，根据牛顿第二定律得②联立以上两式代入数据得③根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N，方向竖直向下。(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得μ1m1g⩽μ2(m1+2m2)g④若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得μ1m1g>μ2(m1+m2)g⑤联立④⑤式代入数据得0.4<μ1⩽0.6⑥。(3)当μ1=0.5时，由⑥式可知，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得μ1m1g⩽m1a1⑦设货物滑到木板A末端是的速度为V1,由运动学公式得V12−V02=−2a1L⑧联立①⑦⑧式代入数据得V1=4m/s⑨设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得V1=V0−a1t⑩联立①⑦⑨⑩式代入数据得t=0.4s【此处有视频，请去附件查看】14.如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞横截面积S＝100cm2。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2。求：（1）汽缸内气体的压强p1；（2）汽缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？此过程中汽缸内的气体是吸热还是放热？【答案】(1)3.0×105Pa　(2)327℃　吸热【解析】【详解】（1）以汽缸为研究对象，受力分析如图所示：列平衡方程：Mg＋p0S＝p1S，解得：代入数据得：（2）设缸内气体温度升到t2时，活塞恰好会静止在汽缸口。该过程是等压变化过程，由盖—吕萨克定律得：代入数据得t2＝327℃气体体积增大，对外做功，同时温度升高内能增大，所以透热的汽缸一定从外界吸收热量。故本题答案是：(1)3.0×105Pa　(2)327℃　吸热【点睛】气体的内能和温度有关，温度升高，则内能增大，若气体的体积增大，则表明气体对外界做功。