【百强校】河北衡水中学2019届高考理科综合测试（三）物理试卷（解析版）

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1、20192019 届高三理科综合测试（三）届高三理科综合测试（三） 理理 科科 综综 合合 试试 卷卷 物理物理 选择题（本部分共选择题（本部分共 8 8 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，在每小题给出的四个选项中，第分，在每小题给出的四个选项中，第 14141818 题只有一项题只有一项 符合题目要求，第符合题目要求，第 19192121 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 3 分，分， 有选错的得有选错的得 0 0 分）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

2、. 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 D 2.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度丌足，在这样的恶劣天气

3、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亍 B. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小亍 C. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后之内的某时刻发生相撞 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：，可知要想丌相撞，两车的至少距离

4、，因为两车发生碰撞，则 两车的距离小亍 100m，故 A.B 错；因为速度相等后，若丌相撞，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

5、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的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、

6、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 D 4.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 ，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 B. 小球从 A 运动到 B的时间 C. 小球运动到 B 点时

7、，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 B 5.按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“

8、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 2013年以前完成.假设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 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

9、道，即向心运动，所以在 A 点应该减 速，故 A 对； B、飞船在轨道上运动时，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. 6.如图甲所示，足够长的木板 静置于光滑水平面上，其上放

10、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 0.1 B. 当时木板 加速度为 4 C. 木板 的质量为 1 D. 滑块 的质量为 4 【答案】BC 【解析】 【详解】A、从图像可以看出当 F=8N时 B 板的加速度发生了突变，说明此时 AB之间的摩擦力达到了最大 静摩擦力，对 A分析可知 ,解得： 故 A 错； B、当时,结合图像可求得 B板的加速度为 4 ，故 B对； C、当拉力小于 8N时，AB一起运动，此时有 ，结合图像可知： 当拉力大于 8N时，对 B分析 ，结

11、合图像可知 ，解得： ； 故 C 对；D 错； 故选 BC 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

12、 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 ACD 8.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,选手速率最大 B. 从 a点到 c 点,选

13、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

14、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.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

15、,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 OC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，

16、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=； 10.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。 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)； 若选定如图甲所示左侧重物

17、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 m B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 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

18、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) ；. 11.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 m1 kg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，g10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8：求： （1）物体与传送带间的动摩擦因数； （2） 08 s 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)0.875.(2)E90 J（3）Q126 J 【解析】 【详解】 (1)由图

19、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：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 08 s 内物体的位移 08 s 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) 08 s 内只有前 6s发生相对滑动. 06 s 内传送带运动距离为: 06 s 内物体位移为: 则 06 s内物体相对于皮带的位移为 08 s 内物体与传送带因为摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小, 代入数据得：Q126 J 故本题答

20、案是：(1)0.875.(2)E90 J（3）Q126 J 【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。 12.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，为避免货物不地 面发生撞击，现利用固定亍地面的光滑四分之一囿轨道，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 面不轨道末端相切。货物不木板间的动摩擦因数为1，木板不地面间的动摩擦因数 =0.2。 （最大静摩擦力

21、不 滑动摩擦力大小相等，取 g=“10“ m/s2 ） （1）求货物到达囿轨道末端时对轨道的压力。 （2）若货物滑上木板 4 时，木板丌动，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， 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 联立以上两式代入数据得 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

22、动,由受力分析得 1m1g2(m1+2m2)g 若滑上木板 B 时,木板 B开始滑动,由受力分析得 1m1g2(m1+m2)g 联立式代入数据得 0.410.6 。 (3)当 1=0.5时，由式可知，货物在木板 A 上滑动时，木板不动。 设货物在木板 A上做减速运动时加速度大小为 a1， 由牛顿第二定律得 1m1gm1a1 设货物滑到木板 A 末端是的速度为 V1,由运动学公式得 V12V02=2a1L 联立式代入数据得 V1=4m/s 设在木板 A上运动的时间为 t,由运动学公式得 V1=V0a1t 联立式代入数据得 t=0.4s 【此处有视频，请去附件查看】 13.关于热现象和热学规律，下

23、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

24、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 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 M200 kg，活塞质量 m10 kg，活塞横 截面积 S100cm2。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 p01.0 105 Pa，重力加速度为 g10 m/s2。求： （1）汽缸内气体压强 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)3.0 105 Pa (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：Mgp0Sp1S， 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 t2327 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)3.0 105 Pa (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。