2020届河北省高三上学期第四次调研物理试卷

一、多选题

1. 难度：中等

如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知x_ab＝x_bd＝6 m，x_bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为v_b、v_c，则(　  　)

A.v_c＝3 m/s

B.v_b＝4 m/s

C.从d到e所用时间为2 s

D.de＝4 m

2. 难度：简单

如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左测截面是半圆的柱状物体B，在物体B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右移动一小段距离后，系统仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（    ）

A.小球A对物体B的压力逐渐增大 B.小球A对物体B的压力逐渐减小

C.拉力F逐渐减小 D.墙面对小球A的支持力先增大后减小

二、单选题

3. 难度：简单

如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（    ）

A.物体B的加速度大小为g B.物体C的加速度大小为2g

C.吊篮A的加速度大小为g D.吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg

三、多选题

4. 难度：简单

按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项门标和科学探测任务后，第二步“落月”工程也已在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A点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ；到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入月球近月圆轨道III绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（　　）

A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为

B.飞船在A点处点火变轨时，动能增大

C.飞船从A到B运行的过程中机械能增大

D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间

5. 难度：中等

如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是

A.

B.

C.

D.

6. 难度：中等

如图所示，长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立方体B的质量为m₂。施加微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ）

A.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间A与立方体B的速率之比为1:2

B.小球A与立方体B刚脱离接触的瞬间，立方体B的速率为

C.小球A落地时速率为

D.小球A、立方体B质量之比为1:4

7. 难度：中等

如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细线将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为θ，此时细线中张力为零，物块与转台间的动摩擦因数为μ()，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，则下列说法正确的是（    ）

A.转台一开始转动，细线立即绷直对物块施加拉力

B.当细线中出现拉力时，转台对物块做的功为

C.当物体的角速度为时，转台对物块的支持力为零

D.当转台对物块的支持力刚好为零时，转台对物块做的功为

8. 难度：中等

如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的有（    ）

A.小球运动到B点时的速度大小为

B.弹簧长度等于R时，小球的机械能最大

C.小球运动到B点时重力的功率为

D.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg

9. 难度：中等

一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s²)

A. A、B分离时B的加速度为g

B. 弹簧的弹力对B做功为零

C. 弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·s

D. B的动量变化量为零

10. 难度：中等

如图所示，光滑的水平杆上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂需质量为0.99kg的木块。开始时滑块和木块均静止。现有质量为10g的子弹以500m/s的水平出度击中木块并留在其中，子弹与木块间的作用时间极短，取g=10m/s²。下列说法正确的是（    ）

A.滑块的最大速度为5m/s

B.子弹和木块摆到最高点时速度为零

C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625m

D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时，滑块的速度为1m/s

四、单选题

11. 难度：中等

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

五、多选题

12. 难度：中等

如图所示，两端开门、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分。左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变。向右管缓缓注入少量水则称定后（    ）

A.右侧水银面高度差h₁增大 B.空气柱B的长度增大

C.空气柱B的压强增大 D.左侧水银面高度差h₂减小

13. 难度：中等

一定质量的理想气体，从状态A变到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态A时气体的体积为V₀，温度为T₀，则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（   ）

A. 气体从外界吸收热量，内能增加

B. 气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增大

C. 若状态D时气体的体积为2V₀，则状态D的温度为2T₀

D. 若气体对外做功为5 J，增加的内能为9 J，则气体放出的热量为14 J

14. 难度：简单

下列说法中正确的是（    ）

A.封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍

B.液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致

C.随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小

D.导热性能各向同性的固体，可能是单晶体

六、单选题

15. 难度：困难

在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知M＞m．活塞密封一部分理想气体．现对气缸施加一个水平向左的拉力F（如图甲），稳定时，气缸的加速度为a₁，封闭气体的压强为p₁，体积为V₁；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图乙），稳定时气缸的加速度为a₂，封闭气体的压强为p₂，体积为V₂．设密封气体的质量和温度均不变，则 ( 　 )

A.a₁ =a₂，p₁＜p₂，V₁＞V₂

B.a₁＜a₂，p₁＞p₂，V₁＜V₂

C.a₁=a₂，p₁＜p₂，V₁＜V₂

D.a₁＞a₂，p₁＞p₂，V1＞V2

七、实验题

16. 难度：中等

我们可以用图(a)所示装置探究合外力做功与动能改变的关系。将光电门固定在水平轨道的B点，平衡摩擦力后，用小桶通过细线拉小车，小车上安装遮光条并放有若干钩码。现将小车上的钩码逐次移至小桶中，并使小车每次都从同一位置A点由静止释放。

(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度，记录光电门的示数，从而算出小车通过B点的速度。其中游标卡尺测量情况如图(b)所示，则d=___________cm。

(2)测小桶质量，以小桶和桶内钩码质量之和m为横坐标，小车经过B点时相应的速度平方为纵坐标，则v²-m图线应该为下图中___________。

A、    B、

C、    D、

17. 难度：中等

某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片通过光电门的时间t，做出图象。小球质量为m，滑块总质量为m₀，挡光片宽度为d，重力加速度为g

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=______cm

（2）只要满足关系式h=______（用题中所给的物理量符号表示），就可以说明在误差允许范围内碰撞过程动量守恒

（3）如果图象是一条过原点的________（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒

八、解答题

18. 难度：中等

U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：

（1）粗管中气体的最终压强；

（2）活塞推动的距离.

19. 难度：中等

如图所示，倾角的足够长的斜面上，放着两个相距L₀、质量均为m的滑块A和B，滑块A的下表面光滑，滑块B与斜面间的动摩擦因数．由静止同时释放A和B，此后若A、B发生碰撞，碰撞时间极短且为弹性碰撞．已知重力加速度为g，求：

（1）A与B开始释放时，A、B的加速度和；

（2）A与B第一次相碰后，B的速率；

（3）从A开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t．

20. 难度：中等

如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ，最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v₀和2v₀在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板,重力加速度为g，求:

(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移；

(2)木块A在整个过程中的最小速度；

(3)整个过程中,A、B两木块相对于木板滑动的总路程是多少?

21. 难度：中等

如图所示，质量m₁=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高。一质量m₂=2kg、可视为质点的小滑块以v₀=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=，木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹，最终滑未从木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s²。求

(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度；

(2)木板的最小长度；

(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。