河北省衡水中学2020届高三上学期期中考试物理试题
2019—2020学年度上学期高三年级期中考试
物理试卷
一、选择题
1.如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中错误的是( )
A. 弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能
B. 小球斜上抛运动过程中处于失重状态
C. 小球压缩弹簧的过程中，小球减小的动能等于弹簧增加的势能
D. 若抛射点向右移动一小段距离，仍使小球水平进入圆筒中，可以增大抛射速度v0，同时增大抛射角θ
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知，小球到达圆筒时速度为v0cosθ，动能转化为弹性势能，故A错误；C正确；小球斜上抛运动过程中处于超重状态，所以B错误；由于竖直方向高度不变，小球运动时间不变，竖直方向速度v0sinθ=gt，可以增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ，故D错误．
2.甲、乙两个质点沿同一直线运动，其中质点甲以6m/s的速度匀速直线运动，质点乙作初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示．已知t＝3s时，甲、乙图线的斜率相等．下列判断正确的是( )
A. 最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反
B. t=3s时，乙的位置坐标为－9m
C. 乙经过原点时的速度大小为m/s
D. t=10s时，两车相遇
【答案】D
【解析】
【详解】因x-t图像的斜率等于速度，由图像可知最初的一段时间内，甲、乙图像的斜率符号相同，则运动方向相同，选项A错误；t＝3s时，甲、乙图线的斜率相等，则此时乙的速度为6m/s，则乙的加速度为，则此时乙的位置坐标为，选项B错误；乙经过原点时的速度大小为，选项C错误；两车相遇时：，即，解得t=10s，选项D正确.
3.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，物块b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上．现向盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态．下列判断正确的是（ ）
A. c对b的摩擦力可能减小
B. 地面对c的支持力可能增大
C. 地面对c的摩擦力可能不变
D. 弹簧的弹力可能增大
【答案】A
【解析】
【详解】盒子a受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡，随着沙子质量的增加；由于不知道b
的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故A正确；对a分析可知，a处于静止状态，加入适量砂粒后重力变大，弹簧弹力不变，绳子的张力变大；对b与c整体分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，故地面对c的支持力一定减小，摩擦力一定变大，故BCD错误．
4.如图所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大水平拉力作用．A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示、已知物块A的质量 m=3kg，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A. 两物块间的动摩擦因数为0.2
B. 当0
12N时，A的速度随F的增大而增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.当F=12N时，A、B间刚开始相对滑动，两者间的静摩擦力f1达到最大值，即=6N，解得：=0.2，故A正确；
B.当0＜F＜4N时，B与地面间的摩擦力逐渐变大，A、B间的摩擦力始终为零，A、B都没有被拉动，A、B保持静止，故B正确；
C.当4N＜F＜12N时，A、B间的摩擦力开始逐渐变大，B与地面间的摩擦力不变，B已经拉动了，A、B保持相对静止，故C错误；
D.当F＞12N时，A、B间相对滑动，摩擦力大小不变，A做匀加速运动，速度增大，但与F增大无关，故D错误．
5.一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板，木板的倾角可在0°-90°之间任意凋整设物块沿木板向上能达到的最大位移为x．木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示．(g取10m/s2)则下列说法正确的是
A. 小铁块与木板间的动摩擦因数为
B. 小铁块初速度的大小是5m/s
C. 沿倾角为30°和90上滑时，物块运动到最大位移的时间不同
D. 当α=0时，x=m
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．当，竖直上抛运动，x=1.25m，根据运动学方程得：，解得；当，x=1.25m，根据速度位移关系：，有，而解得：，AB正确
C．因为30°和90°对应的加速度均为，根据，运动到最高点时间相同，C错误
D．当角度等于0时，，根据，求得x=m，D正确
6.“鹊桥”号是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点附近的中继通信卫星，如图它以地月连线为轴做圆周运动，同时随月球绕地球运转．已知地球质量为M，月球质量为m，月球的轨道半径为r，公转周期为T，引力常数为G；当卫星处于地月拉格朗日点L1或L2时，都能随月球同步绕地球做圆周运动．则以下说法正确的是
A. “鹊桥”号仅受月球引力作用
B. 在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的线速度大
C. 在拉格朗日L1点工作的卫星，受到地球的引力一定大于月球对它的引力
D. 拉格朗日L2点与地心的距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】鹊桥”号同时受到地球和月球的引力作用，选项A错误；在L2点工作的卫星与在L1点工作的卫星具有相同的角速度，则在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的线速度大，选项B正确；在拉格朗日L1点工作的卫星，受到的合外力方向指向地球，则受地球的引力一定大于月球对它的引力，选项C正确；对月球：，解得，可知拉格朗日L2点与地心的距离大于，选项D错误.
7.质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上．现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动．已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等．若F-x图象如图所示．且4～5m内物体匀速运动．x=7m时撤去外力，取g=10m/s2，则下列有关描述正确的是（ ）
A. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1
B. 撤去外力时物体的速度为m/s
C. x=3m时物体的速度最大
D. 撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由图象知4~5m内外力恒定，又物体匀速运动，由
知动摩擦因数为0.3，故A不符合题意；
B. 前7m内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F−x图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理
解得，故B符合题意；
C. 由图知前3m内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C不符合题意；
D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有
解得，故D不符合题意．
8.如图所示，从地面上处竖直向上抛一质量为的小球，小球上升到点时的动能与小球上升到最高点后返回至点时的动能相等，点离地面高度为，点离地面高度为．空气阻力，大小不变，重力加速度为，则（ ）
A. 小球上升的最大高度为
B. 小球上升的最大髙度为
C. 小球下落过程中从点到点动能的增量为
D. 小球下落过程中从点到点动能的增量为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设小球由B点再上升到达最高点，对小球上升到B点与返回至C点之间的过程由动能定理得，，解得，所以小球上升的最大高度，选项A不符合题意，选项B符合题意；
CD.下落过程中小球从B点到C点动能的增量，选项C符合题意，选项D不合题意．
9.冰壶比賽是在水平冰面上进行的体有项目．为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰而间的动摩擦因数减小．在某次训练中，运动员两次以相同的速度推出冰壶，第一次，在冰壶滑行至10m处擦冰2m，冰壶从推出到停止滑行的距离为25m，滑行时间为8s，第二次在冰壶滑行至15m处擦冰2m，冰壶整个过程滑行的距离为滑行时间为t，则
A. x=25m B. x<25m C. t<8s D. t>8s
【答案】AD
【解析】
【详解】两种情况下，初速度相同，在擦冰处匀速运动的位移相同，减速运动的位移也相同，所以总位移相同，速度时间图象如图所示：
根据图象可知，t＞8s．故选AD．
10.如图所示，一内壁粗糙程度相同、半径为R的圆筒固定在竖直平面内，圆筒内一质量为m的小球沿筒壁做圆周运动．若小球从最低点算起运动一圈又回到最低点的过程中，两次在最低点时筒壁对小球的弹力大小分别为10mg和8mg.设小球在该过程中克服摩擦力做的功为W，经过最高点时筒壁对小球的弹力大小为F，则
A. W=2mgR B. W=mgR C. 3mg
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