河北省正定中学2020届高三物理综合测试试题（二） 11页

河北省正定中学2020届高三物理综合测试试题（二） ‎ ‎14．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（　　）‎ A．F不变，N增大 B．F不变，N减小 C．F增大，N减小 D．F减小，N不变 ‎15．如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0．现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎16．如图所示，一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上，质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下，且小车始终保持静止状态，地面对小车的静摩擦力最大值是（　　）‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎17．如图，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN．a、b、c是以O为中心，Ra、‎ Rb、Rc为半径画出的三个圆，Rc﹣Rb=Rb﹣Ra．1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点，以|W12|表示点电荷P由1到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（　　）‎ A．|W12|=2|W34|‎ B．|W12|＞2|W34|‎ C．P、Q两电荷可能同号，也可能异号 D．P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零 ‎18．如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径R=‎0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块质量m=‎1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t rad/s，g=‎10m/s2．以下判断正确的是（　　）‎ A．物块做匀速运动 B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是‎1m/s2‎ C．绳对物块的拉力是5N D．绳对物块的拉力是6N ‎19．如图甲所示，一轻质弹簧两端与质量分别为m1、m2的两物块相连，并静止在光滑水平面上．现使A获得方向水平向右、大小为‎3m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，不考虑空气阻力．从图象所提供信息可知（　　）‎ A．从t2到t3过程中弹簧的长度将逐渐变大 B．t1与t2时刻弹簧所储藏的弹性势能大小相等 C．在t3时刻A、B两物块的动能之比为EK1：EK2=1：4‎ D．在t2时刻弹簧恢复为原长 ‎20．如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c上完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q，h=R．重力加速度为g，静电力常量为k，则（　　）‎ A．小球a一定带正电 B．小球b的周期为 ‎ C．小球c的加速度大小为 ‎ D．外力F竖直向上，大小等于 ‎ ‎21．如图所示，将质量均为m厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接．第一次用手拿着A、B两物块，使得弹簧竖直并处于原长状态，此时物块B离地面的距离为H，然后由静止同时释放A、B，B物块着地后速度立即变为零．第二次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧弹力和重力作用下处于静止，将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为EP，然后由静止释放A、B，B物块着地后速度立即变为零，同时弹簧锁定解除，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升．则（　　）‎ A．第一次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度v1=‎ B．第一次释放A、B后，B刚要离地时A的速度v2=‎ C．第二次释放A、B，在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块机械能守恒 D．第二次释放A、B，在弹簧锁定解除后到B物块恰要离开地面过程中A物块先处超重后处失重状态 ‎22．（8分 ）如图所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图。‎ 橡皮筯 纸带 乙：探究功和速度变化关系 细线 纸带 甲：研究匀变速直线运动 细线 纸带 ‎ ;__ai g_(xuan丙：探究加速度与力、质量的关系 ‎（1）三套实验装置中，不需要平衡摩擦力的是 A．甲 B．乙 C．丙 ‎（2）如果操作都正确，则通过装置 （选填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出下图中的纸带 （选填“①”或者“②”）‎ ‎（3）任选一条纸带求出e、f两点间的平均速度大小为 m/s。‎ ‎23．（6分）某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F,质量m的关系.甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车乙上固定一个加速度传感器,小车甲上固定一个力传感器,力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始向下运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小.‎ ‎(1)下列关于实验操作的说法中正确的是 (填“A”或“B”).‎ A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力 B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力 ‎(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为m1=‎1.0kg,m2=‎2.0kg,m3=‎3.0kg和m4=‎4.0kg,其中有三个小组已经完成了aF图象,如图(b)所示.最后一个小组的实验数据如表所示,请在图(b)中完成该组的aF图线.‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 拉力F(N)‎ ‎49.0‎ ‎40.0‎ ‎35.0‎ ‎24.0‎ ‎16.2‎ ‎9.6‎ 加速度a( m·s-2)‎ ‎16.3‎ ‎13.3‎ ‎11.7‎ ‎8.0‎ ‎5.4‎ ‎3.2‎ ‎(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图.请写出该如何收集数据　‎ ‎24．（14分）在某一星球上做火箭发射实验，火箭始终在垂直星球表面的方向上运动，火箭点火后经过4s熄灭，测得上升的最大高度为‎80m，若大气阻力和燃料质量不计，且已知该星球的半径为地球的，质量为地球的，地球表面的重力加速度g0取‎10m/s2．‎ ‎（1）该星表在的重力加速度g；‎ ‎（2）火箭点火后加速上升时加速度a的大小；‎ ‎（3）火箭在该星球上受到的平均推力与其所受引力大小的比值．‎ ‎25．（16分）如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上．滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行．A、B的质量均为m．撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动．不计一切摩擦，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N；‎ ‎（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s；‎ ‎（3）A滑动的位移为x时的速度大小vx．‎ ‎26．（18分）如图所示，间距为L=‎0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上，板间形成匀强电场，场强E=1.5×104V/m．N板接地（电势为零），其中央有一小孔，一根水平绝缘细杆通过小孔，其左端固定在极板M上．现有一质量m=‎0.05kg，带电量q=+5.0×10﹣‎6C的带正电小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为μ=0.1．小环以一定的初速度对准小孔向左运动，若小环与金属板M发生碰撞，碰撞中能量不损失（即碰后瞬间速度大小不变）．设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布（g取‎10m/s2）．求：‎ ‎（1）带电小环以多大的初速度v0进入电场，才能恰好到达金属板M？‎ ‎（2）若带电小环以初速度v1=‎1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板多远？‎ ‎（3）小环至少以多大的初速度v2进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点？‎ 物理答案 ‎14.D 15.C 16.A 17.B 18.BD 19.AD 20.CD 21.ABD ‎22．（8分）（1）A 2分 （2）乙，② 各2分 （3）‎1.30m/s 或者‎1.50m/s 2分 ‎23．（6分）(1)B（2分）‎ ‎(2)根据描点法作出图象,如图所示（2分）‎ ‎(3)在aF图象上作一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有四个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据.（2分）‎ ‎24．（14分）解：（1）根据黄金代换式有：，gR2=GM， （3分）‎ 解得：g=． （1分）‎ ‎（2）加速上升阶段有：， （2分）‎ 减速上升阶段有：， （2分）‎ 又h1+h2=‎80m， （1分）‎ 代入数据解得：a=‎5m/s2． （1分）‎ ‎（3）由牛顿第二定律有：F﹣mg=ma， （2分）‎ 解得：F=mg+ma=2mg， （1分）‎ 则有：． （1分）‎ ‎25．（16分）解：（1）根据受力分析：重力、支持力与绳子的拉力，‎ 结合力的平行四边形定则，及平衡条件与三角知识，‎ 则斜面的支持力大小为：‎ N=mgcosα； （3分）‎ ‎（2）撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动，根据运动的合成与分解，当A滑动的位移为x时，设B的位移大小s，依据几何关系有：‎ 则有：sx=x（1﹣cosα） （2分）‎ sy=xsinα 且s=； （1分）‎ 解得：s=x=2xsin； （1分）‎ ‎（3）因B的下降的高度为sy=xsinα； （1分）‎ 根据系统只有重力做功，机械能守恒定律，则有：‎ mgsy=+ （2分）‎ 如下图所示，画阴影部分的三角形相似，依据位移之比等于速度之比，‎ 可得：= （2分）‎ 则有：vB=vA； （2分）‎ 解得：vA= （2分）‎ ‎26．（18分）（1）小环进入电场后，在电场力和摩擦力共同作用下减速直到M板，速度变为零，根据动能定理有 ‎ （3分）‎ 得：=‎1.5m/s （1分）‎ ‎（2）带电小环以初速度进入电场后先向左做减速运动，当其动能等于电势能时，设它距离N板为x，有 ‎ （3分）‎ 解得：=.‎125m （1分）‎ 还有一种情况，当小环运动到左边最远点并向右返回到小孔的过程中，也可能会出现动能等于电势能．设它向左运动的最远距离为d，根据动能定理有 ‎ （2分）‎ 解得：=‎0.2m （1分）‎ 当其动能等于电势能时，设它距离N板为y 有qE（d﹣y）﹣μmg（d﹣y）=qEy （2分）‎ 解得=‎0.05m （1分）‎ ‎（3）小环以初速度v2进入电场后，若它运动到M板时的动能大于其电势能，则它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点 ‎ （3分）‎ 得= （1分）‎