【100所名校】2019届河北省衡水中学高三上学期期中考试物理试题（解析版）

1、2019届河北省衡水中学高三上学期期中考试物理试题此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 物理注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第I卷（选择题）一、单选题1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（）A

2、B C D 2如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）A a、b的电荷同号，B a、b的电荷异号，C a、b的电荷同号，D a、b的电荷异号，3如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。现用完全相同的小球B以水平速度与A相碰后粘在一起压缩弹簧。不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I,则下列表达式中正确的是（）A B C D 4如图，

3、人造卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为，则M、N的运动速度大小之比等于（）A B C D 5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，B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、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够发生碰撞的次数为（）A 1次 B 2次 C 3次 D 4次6如图所示，一个质点做匀加速直线运动，依次经过a、b、c、d四点，已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为2：1：2，通过ab和cd段的位移分别为x1和x2，则bc段的

4、位移为（）A B C D 7如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（ ）A a可能受到2个力的作用B b可能受到3个力的作用C 绳子对a 的拉力等于mgD a的重力为8如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数=0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态，已知OA=3 m，OB=4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动

5、1 m（取g=10 m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A 4 J B 6 J C 10 J D 14 J9如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度时间图象可能是下列图中的（）A B C D 10如图所示，固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出质量相等的甲、乙两个小球，初速度分别为v1、v2，分别落在C、D两点。并且C、D两点等高，OC、OD与竖直方向的

6、夹角均为37（sin 37=0.6，cos 37=0.8）。则（）A 甲、乙两球下落到轨道上C、D两点时的机械能和重力瞬时功率不相等B 甲、乙两球下落到轨道上的速度变化量相同C D 11如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A 点电荷Q位于O点B O点电势比A点电势高C C点的电场强度大小为D 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小12光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面A,斜面质量为M，底边长为L，如图所示。将一质量为m可视

7、为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是（） A B 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为C 滑块B下滑过程中A、B组成的系统动量守恒D 此过程中斜面向左滑动的距离为13如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量 。质量的铁块以水平速度，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为（ ）A 3J B 6J C 20J D 4J二、多选题14空间存在一静电场，场强方向与x轴平行，电场中的电势随x的变化规律如

8、图所示，下列说法正确的是（）A 处电场强度可能为零B 处电场方向一定沿x轴正方向C 电荷量为e的负电荷沿x轴从0点移动到处，电势能增大8 eVD 沿x轴正方向，电场强度先增大后减小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

9、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（非选择题）三、实验题16如图所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,0点是水平轨道末端在

10、记录纸上的竖直投影点,如图所示。(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球的质量应满足m1_m2(填“”或“；BC（2）C（3）；（4）OP；OM和ON（5）【解析】明确实验原理，从而确定需要测量哪些物理量； 在该实验中，小球做平抛运动，H相等，时间t就相等，水平位移x=vt，与v成正比，因此可以用位移x来代替速度v，根据水平方向上的分运动即可验证动量守恒；根据动量守恒定律以及平抛运动规律可确定对应的表达式；(1)为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量；小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初

11、速度，实验需要验证：，因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺，因此需要的实验器材有：BC；(2)AB、由于各种偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，但不是出现了错误，故A、B错误；C、由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置，故C正确；D、仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，则

12、线段OP的长度越小，故D错误。故选C；(3)若两球相碰前后的动量守恒，则，又，代入得：，若碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒，则：，代入得；(4)根据实验原理可知，OP是放一个小球时的水平射程，小球的速度与质量无关，故OP与质量无关；而碰后两球的速度与两球的质量有关，所以碰后水平射程与质量有关，故OM和ON与质量有关；(5)如图所示,连接OP、OM、ON,作出M、N在OP方向上的投影点M、N，如图所示；分别测量出OP、OM、ON的长度。若在实验误差允许范围内,满足关系式，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。17（1）3m/s （2）【解析】（1）在CB段，得（2）碰后，乙恰好能达到圆周轨道

13、最高点对乙从B点到D点，根据动能定理，得在B位置，甲乙发生碰撞， 联立得得18(1) (2) 【解析】（1）细线伸直时甲球的位移 乙球的位移 因为 联立解得 （2）细线伸直时甲乙的速度分别是 设细线绷断瞬间甲乙球的速度分别为继续下落至落地时有 又在绳绷断的极短时间内两球动量守恒，则 联立方程解得 ，设绳子绷断过程中绳对甲球拉力的冲量大小为I, 由动量定理得 点睛：本题考查了动量守恒定律、动量定理和运动学公式的综合运用，知道绷断前后瞬间甲、乙两球组成的系统动量守恒，知道合力的冲量等于动量的变化量19(1)400V/m，电场方向沿y轴负向(2)到达C点时的动能最大，280eV【解析】根据电势的表达

14、式确定出等势线，从而得出电场强度的方向，根据电势差与电场强度的关系求出电场强度的大小；粒子带正电，由动能定理知粒子到达c点时的动能最大，由动能定理求解.(1)半径r=10cm的圆周上任意一点P的电势中=40sin +25 V，当=0和=180的电势相等，则知B、D两点的电势相等，可知电场的方向平行于y轴方向当时， 当时， 所以电场方向沿y轴负向匀强电场的电场强度(2)粒子带正电，由动能定理知粒子到达C点时的动能最大根据动能定理得其中得20(1) (2) (3) 【解析】A、B两木块同时水平向右滑动后，木块A先做匀减速直线运动，当木块A与木板C的速度相等后，AC相对静止一起在C摩擦力的作用下做匀

15、加速直线运动；木块B一直做匀减速直线运动，直到三个物体速度相同根据三个物体组成的系统动量守恒求出最终共同的速度，对B由动能定理求解发生的位移；当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，根据牛顿第二定律分别研究A、C，求出加速度，根据速度公式，由速度相等条件求出时间，再求解木块A在整个过程中的最小速度；整个过程中，系统产生的内能等于滑动摩擦力与A与C、B与C相对滑动的总路程的乘积，根据能量守恒求解A、B两木块相对于木板滑动的总路程；(1)木块A先做匀减速直线运动，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A、B、C三者的速度相等为止，设为v1，对A、B、C三者组成的系统，由动量守恒定律得解得对木块B运用动能定理有解得(2)设木块A在整个过程中的最小速度为v，所用时间为t，由牛顿第二定律得对木块A: 对木板C: 当木块A与木板C的速度相等时，木块A的速度最小，则有解得木块A在整个过程中的最小速度为(3)整个过程中,摩擦生热为由能量守恒得所以