理综物理卷·2018届河北省石家庄市高三毕业班9月模拟考试（2017-09）

理综物理卷·2018届河北省石家庄市高三毕业班9月模拟考试（2017-09）

河北省石家庄市 2018 届高三毕业班模拟试题(九月) 理科综合 物理 可能用到的相对原子质量:H l C 12 N 14 O 16 Mg 24 Si 28 P 31 Ti 48 第 I 卷(选择题共 126 分) 二、选择题(本题共 8 小题.每题 6 分.共计 48 分。在每小题给出的四个选项中，14-18 小题中 只有一个选项正确.19-21 小题中有多个选项正确.全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分.有选错或不选的得 0 分) 14.“月一地检验”为万有引力定律的发现提供了事实依据。已知地球半径为 R，地球中心与月 球中心的距离 r=60R，下列说法正确的是 A.卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月一地检验” B.“月一地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是不同性质的力 C 月球由于受到地球对它的万有引力而产生的加速度与月球绕地球做近似圆周运动的向 心加速度相等 D.由万有引力定律可知，月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度是地面重力加速度的 15.甲、乙两物体在同一水平地面上做直线运动，其运动的 v-t 图象如图所示，已知乙物体从 静止开始做匀加速直线运动。下列说法正确的是 A.甲物体先做匀减速直线运动.后做匀速直线运动 B 在 0～120s 内.乙物体的平均速度大小大于 0.5/s C 在 0～120s 内，甲物体运动的位移大小小于乙物体运动的位移大小 D.乙物体在 M 点所对应的瞬时速度大小一定大于 0.5m/s 16.如图甲所示，水平传送带沿顺时针方向以恒定速率 v0 匀速转动，传送带的右侧上方固定 一挡板。在 t=0 时刻，将一滑块轻轻放在传送带的左端.当滑块运动到挡板所在的位置时与 挡板发生碰撞，巳知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失。某同学画出了滑块从 t=0 时 刻到与挡板第二次碰撞前的 v-t 图象.如图乙所示，其中可能正确的是 1 60 17.如图所示，水平地面上固定两个相同斜面 M,、N，斜面上分别放有质量相等的三角形木 块 A、B.木块 A 左侧面垂直于斜面，木块 B 左侧面沿竖直方向。在斜面 M、N 上分别放上 一个相同的光滑球后，木块 A、B 始终保持静止状态，则放上球后 A.木块 A 对斜面的压力等于木块 B 对斜面的压力 B.木块 A 对斜面的压力大于木块 B 对斜面的压力 C.木块 A 受到的摩擦力小于木块 B 受到的摩擦力 D 木块 A 受到的摩擦力大于木块 B 受到的摩擦力 18.如图所示，正方体金属盒内有一小球，盒子六面均与小球相切，将金属盒竖直向上抛出， 下列说法正确的是 A.若不考虑空气阻力，则小球在上升过程中处于超重状态，在下降过程中处于失重状态 B 若不考虑空气阻力，则小球在上升过程中处于失重状态，在下降过程中处于超重状态 C 若盒子运动过程中受空气阻力不能忽略.在上升过程中盒子顶部对小球有向下的作用力 D.若盒子运动过程中受空气阻力不能忽略.在下降过程中盒子对小球无作用力 19.如图所示，甲球从 O 点以水平速度 v1 飞出，落在水平地面上的 A 点。乙球从 B 点以水平 速度 v2 飞出，落在水平地面上的 B 点反弹后恰好也落在 A 点.已知乙球在 B 点与地面碰撞反 弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向相反大小不变，不计空气阻力。下 列说法正确的是 A.由 O 点到 A 点，甲球运动时间与乙球运动时间相等 B.甲球由 O 点到 A 点的水平位移是乙球由 O 点到 B 点水平位移的 3 倍 C. v1:v2 =3:1 D. v1:v2 =2:1 20.海王星是太阳系中距离太阳最远的行员，它的质量为地球质量的 P 倍，半径为地球半径 的 n 倍，海王星到太阳的距离为地球到太阳距离的 k 倍.若地球、海王星均绕太阳做匀速圆 周运动，忽略星球自转。下列说法正确的是 A.海王星公转周期为 年 B 海王星绕太阳做圆周运动线速度大小是地球绕太阳做圆周运动线速度大小的 倍 C.海王星绕太阳做圆周运动的向心加速度是地球绕太阳做圆周运动的向心加速度的 倍 D.海王星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的 倍 21.如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道 AB 的下端与半径 R=1.0 m 的光滑圆弧轨道 BCD 相切于 B 点，C 是圆弧轨道最低点，圆心角 ， D 与圆心 O 等高。现有 一个质量 m=0.2 kg 可视为质点的小物体.从 D 点的正上方 E 点处自由下落.DE 距离 h=1.6 m， 小物体与斜面 AB 之间的动摩擦因数 ，重力加速度 g=10 m/s2，下列说法正确的是 A.小物体第一次通过 C 点时轨道对刁响体的支持力大小为 12.4N B 要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度至少为 2.4m 2k P k 2 p k p n 37BOC °∠ = 0.5,sin37 0.6,cos37 0.8µ ° °= = C.若斜面足够长，小物体最终可以停在最低点 C D.若斜面足够长，小物体最终在圆弧底端往复运动 第 II 卷(非选择题) 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分，第 22-33 题为必考题.每个试题考生都必须作答。 第 34-37 题为选考题.考生根据要求作答。） (一)必考题 22.(5 分)某同学利用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”. (1)主要实验步骤如下:将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑 上两根细线;在其中一根细线上挂上 5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸。如图甲所示，记 录结点 O 的位置和细线的方向;将 5 个钩码取下，分别在两根细线上挂上 3 个和 4 个与甲图 中同样的钩码，用两光滑硬棒 A、B 使两细线互成角度.如图乙所示.小心调整 A、B 的位置， 使_______________________________________________，并记录两细线的方向. (2)如果不考虑实验误差，图乙中 。 23.(10 分)某同学利用图甲装置探究弹簧的弹性势能 Ep 与弹策伸长量 之间的关系.实验 步骤如下: (1)用游标卡尺测量遮光条宽度 d，如图乙所示侧最值 d=_______ mm; (2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，在立柱上固定一 指针.标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度 x0; (3)侧址出重锤质量为 m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤.测量出平衡时弹赞的长度为 x1，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度.已知当地重力加 速度为 g，则此弹簧的劲度系数为__________; tan ______________θ = x∆ (4)用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线 竖直)，迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条遮光的时间 ，则此时重锤下 落的速度为_______.弹簧此时的弹性势能为_____________(均用题目所给字母符号表示); (5)该同学换上不同质量的重锤，测出多组数据并画出了 图象.由图可知弹性势能 与弹黄伸长量 之间的关系是_____________________________. 24.(14 分)水平地而上有一足球距门柱 x=l0m，某同学将该足球以水平速度 v1 =6m/s 踢出，足 球在地面上做匀减速直线运动.加速度大小 a1=1m/s2，足球撞到门柱后反向弹回，弹回瞬 间 速 度 大 小 是 碰 撞 前 瞬 间 速 度 大 小 的 . 该 同 学 将 足 球 踢 出 后 立 即 由 静 止 开 始 以 的加速度追赶足球，他能达到的最大速度 v2 =3m/s,该同学至少经过多长时间才 能追上足球? 25.（18 分)如图所示，水平地面上并排放着长度 L 均为 5m,质量 m2 均为 1. 5kg 的木板 A、 B，木板 A、B 接触但不粘连。质量 m1=3kg 的滑块 C(可视为质点)以初速度 v0=7m/s 滑上木 板 A 左端，滑块 C 与木板 A、B 间的动摩擦因数均为 ，木板 A、B 与地面间的动 摩擦因数均为 ,重力加速度 g=l0m/s2.求: (1)滑块 C 刚滑上木板 A 时，木板 A、B 及淆块 C 的加速度大小. (2)从滑块 C 滑上木板 A 到整个系统停止运动所需的总时间; (3)滑块 C 在木板 B 上滑动过程中.由于滑块 C 和木板 B 间摩攘所产生的热量。 26.(15 分)如图所示，光滑杆 AB 长为 L，B 端固定一根劲度系数为 k、原长为 l0 的轻弹簧.质 最为 m 的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接， 为过 B 点的竖直轴.杆与水平面间 t∆ 2 pE x− ∆ pE 2x∆ 1 2 2 2 1 /a m s= 1 0.3µ = 2 0.1µ = 'OO 的夹角始终为 (1)若杆保持静止状态.让小球从弹黄的原长位置由静止释放，求小球速度最大时弹簧的压 缩量 ; (2)若 ，小球处于静止状态.现让杆绕 轴由静止开始转动.随着角速度的增大， 小球沿杆缓慢上升.求小球从静止沿杆运动距离为 的过程中杆对小球做的功. 理科综合（物理部分）答案 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 C D A B C BC AD ABD 22.（5 分） (1)结点位置与甲图中结点位置重合 (橡皮筋结点回到 O 点)（2 分） (2) （3 分） 23.(10 分) (1) 2.50 （2 分） (3) （2 分） θ 1l∆ 30θ °= 'OO mgx k ∆ = 3 4 1 0 mg x x− (4) （2 分） （2 分） （5）EP 与△x2 成正比（EP=k△x2，k 为定值）（2 分） 24.（14 分） 解：设足球运动到门柱时的速度为 v3， 由运动学公式可得： （2 分） 解得：v3=4m/s（1 分） 足球从踢出到撞门柱前的运动时间 s（1 分） 足球撞在门柱后反弹速度大小 v4=2m/s（1 分） 足球从反弹到减速为 0 的时间 = 2s（1 分） 该同学加速时间 （1 分） 该同学加速运动的位移 =4.5m（1 分） 匀速运动的位移 （1 分） 足球从反弹到速度减为 0 的位移 =2m（1 分） 因 所以此时该同学还未追上足球（1 分） 该同学要追上足球，还需要的时间 （1 分） 所以该同学追上足球的总时间 （2 分） 25.（18 分） 解：（1）（4 分）设滑块 C 在木块 A 上滑动时，滑块 C 的加速度为 a1，木板 A、B 的加速度 为 a2．则由牛顿第二定律得：μ1m1g=m1a1（1 分） d t∆ 2 1 0 1( ) ( )2 dmg x x m t − − ∆ 2 3 2 3svt a = = 2 2 1 2 3( ) 3mx v t t t= + − = 2 3 1x x x x+ + < 1 2 3 4 2 1 s6 x x x xt v − − −= = 1 2 4 25s6t t t t= + + = 解得：a1=3m/s2（1 分） 由牛顿第二定律得：μ1m1g μ2（m1+2m2）g=2m2a2（1 分） 解得：a2=1m/s2（1 分） （2）（12 分）设滑块 C 在木板 A 上运动的时间为 t1．则由运动学公式可得： （1 分） 解得：t1=1s 或 t1=2.5s（舍去）（1 分） 设滑块 C 离开木板 A 时的速度为 vC，木板 A、B 的速度分别为 vA 和 vB， 由速度公式得：vC=v0 a1t1=4m/s（1 分） 由速度公式得：vA=vB=a2t1=1m/s（1 分） 滑块 C 在木板 B 上滑动时，滑块 C 的加速度为 a1，设 B 的加速度为 a3 由牛顿第二定律得：μ1m1g μ2（m1+m2）g=m2a3（1 分） 解得：a3=3m/s2（1 分） 设经过时间 t2，B、C 达到共同速度 v，由速度公式得： v=vC a1t2=vB+a3t2（1 分） 解得 t2=0.5s，v=2.5m/s（1 分） 分析可知此过程中 C 未离开 B，又因 μ1＞μ2，B、C 共速后无相对运动，设 B、C 一起匀减 速运动的加速度为 a，运动时间为 t3 由牛顿第二定律得：μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a（1 分） 解得：a=1m/s2（1 分） 由速度公式得：0=v at3（1 分） 解得：t3=2.5s 则从滑块 C 滑上木板 A 到整个系统停止运动所需的时间为：t=t1+t2+t3=4s（1 分） （3）（2 分）从滑块 C 滑上木板 B 到与木板 B 速度相同的过程中，滑块 C 与木板 B 的相对 位移为： （1 分） 由于滑块 C 和木板 B 间摩擦而产生的热量 Q=μ1m1gΔx=6.75J（1 分） 26.（15 分） 解：（1）（3 分）当小球速度最大时，有： （2 分） − 2 2 0 1 1 1 2 1 1 1 2 2L v t a t a t= − − − − − − 2 2 0.75m 5m2 2 C Bv v v vx t t + +∆ = − = < 1sinmg k lθ = ∆ 解得弹簧的压缩量为： （1 分） （2）（12 分）小球静止时弹簧的压缩量为 （1 分） 杆由静止逐渐开始转动，小球沿杆缓慢提升了 Δx， （1 分） 此时弹簧的拉力为 （1 分） 设此时小球的速度为 v，建立 xOy 坐标系， 在 y 轴由平衡得： （2 分） 在 x 轴由牛顿第二定律得： （2 分） 其中 （1 分） 联立解得 （1 分） 此过程中弹簧对小球做的功为零。杆对小球做的功为 W，由动能定理得 （2 分） 解得 （1 分） 1 sinmgl k θ∆ = k mg k mgx 2 sin 1 ==∆ θ k mgxxx 212 =∆−∆=∆ 222 mgxkT =∆= mgTFN += θθ sincos 2 2 2sin cosN vF T m R θ θ+ = θcos)( 20 xlR ∆+= k mgglv 2 2 0+= 2 2 1sin mvxmgW =∆− θ k gmmglW 4 3 2 22 0 +=