1、河北省衡水市武邑中学 2018 届高三（上）第二次调研物理试卷一、选择题：每小题 4 分，共 48 分，18 小题为单项选择题，912 为多选题，全部选对得4 分，错选得 0 分，漏选得 2 分1. A、B 两质点在同一直线上运动，t=0 时刻，两质点从同一地点运动的 xt 图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. A 质点以 20m/s 的速度匀速运动B. B 质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动C. 经过 4s，B 质点的位移大于 A 质点的位移D. 在图示的运动过程中，A、B 两质点之间的距离在 0 4s 内某一时刻达到最大【答案】B考点：考查了对 x-t 图像的理解2. 如
2、图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析:两个小球一起跟随小车向右做匀加速运动，两个小球可以看做整体，假设上面的线和竖直方向的夹角为 ，整体受到重力和细线拉力作用，沿水平方向和竖直方向建立坐标系，进行正交分解，联立可得 ，即夹角和小球质量无关，所以正确。考点：本题考查了牛顿第二定律，整体法，隔离法的使用。3. 如图所示，将两根劲度系数均为 k、原长均为 L 的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为 2L 的两点，另一端共同连接一质量为 m 的物体，平衡时弹
3、簧与竖直方向的夹角为 37若将物体的质量变为 M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为 53（sin37=0.6） ，则 M:m 等于（ ）A. B. C. D. 932 916【答案】A【解析】试题分析：当夹角为 37时，弹簧的伸长量 ，当夹角为 53时，弹簧的伸长量L1=Lsin37L=23L，对小球分析，根据平衡条件： ， ，其中 ， ，L1=Lsin53L=L4 2F1cos37=mg 2F2cos53=Mg F1=kL1 F2=kL2联立解得 ，A 正确Mm=932考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】由几何知识求出两弹簧的伸长量之比，然后根据胡克定律求出两弹簧的拉力之比，最后由平衡条
4、件求出重力与弹簧拉力的关系4. 如图所示，质量为 4kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上面质量为 1kg 的物体 B 用细线悬挂起来，A、B 紧挨在一起，但 A，B 之间无压力某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间， B 对 A 的压力大小为（g取 10m/s2）（ ）A. 0 B. 8N C. 10N D. 50N【答案】B【解析】试题分析:剪断细线前 A 和 B 之间没有压力，说明受到重力和弹簧弹力平衡，剪断细线瞬间 AB作为一个整体获得瞬时加速度，根据牛顿第二定律对 AB ；隔离物体，受到重力和支持力， ，所以正确。考点：本题考查了整体法和隔离法以及牛顿运动定律的瞬时性。5. 如图所示，P
5、是水平面上的圆弧凹槽从高台边 B 点以某速度 v0 水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端 A 点沿圆弧切线方向进入轨道O 是圆弧的圆心， 1 是 OA 与竖直方向的夹角，2 是 BA 与竖直方向的夹角则（ ）A. B. tan1tan2=2tan2tan1=2C. D. 1tan1tan2=2 tan1tan2=2【答案】B【解析】由题意知： ， .由以上两式得：tan 1tan 22，故 B 项正确，ACD 错误；故选 B点睛：解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动以及知道速度与水平方向夹角的正切值是同一位置位
6、移与水平方向夹角的正切值的两倍6. 在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅 111 米的短道竞赛运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线图中圆弧虚线 Ob 代表弯道，即运动正常运动路线，Oa 为运动员在 O 点时的速度方向（研究时可将运动员看作质点） 下列论述正确的是（ ）A. 发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B. 发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C. 若在 O 发生侧滑，则滑动的方向在 Oa 左侧D. 若在 O 发生侧滑，则滑动的方向在 Oa 右侧与 Ob 之间【答案】D【解析】试题分析：发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要
7、的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圆心，故 AB 错误若运动员水平方向不受任何外力时沿 Oa 线做离心运动，实际上运动员要受摩擦力作用，所以滑动的方向在 Oa 右侧与 Ob 之间，故 C 错误，D 正确故选 D考点：圆周运动的实例分析7. 如图所示，做匀速直线运动的小车 A 通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B，设重物和小车速度的大小分别为 vB、vA，则（ ）A. vBv A B. 重物 B 向上匀速上升C. 绳的拉力等于 B 的重力 D. 绳的拉力大于 B 的重力【答案】D【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，设斜拉绳子与水平
8、面的夹角为 ，由几何关系可得：v B=vAcos，所以 vAv B；故 A 错误；因汽车匀速直线运动，而 逐渐变小，故 vB 逐渐变大，物体有向上的加速度，绳的拉力大于 B 的重力，故 D 正确，BC 错误故选 D.8. 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【答案】D【解析】试题分析：小球沿圆
9、环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力 G，F，N，三个力满足受力平衡作出受力分析图如下，由图可知OABGFA，即： ，当 A 点上移时，半GR FAB NR径不变，AB 长度减小，故 F 减小，N 不变，故 D 正确考点：力的平衡【名师点睛】此题是力的平衡问题，解决问题的方法采用力的三角形法，即找到力的三角形和几何三角形，通过相似比来讨论有关的量；相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见，当无法准确得出角边关系时，应考虑应用此法；9. 松花江防洪纪念塔段江水由西向东流，江宽为 d，江水中各点水流速度大小与各点到较近江岸边的距离成正比，v 水 =kx，k= ，x 是各点到
10、近岸的距离小船船头垂直江岸由南向北渡江，小船划水速度大小不变4v0d为 v0，则下列说法中正确的是（ ）A. 小船渡江的轨迹为曲线B. 小船到达正对岸下游距离为 2d 处C. 小船到达离南岸处的速度小于小船与离南岸 处的速度2d5D. 小船到达离南岸处的渡江速度小于离南岸 处的渡江速度3d4【答案】AC10. 为进一步获取月球的相关数据，我国已成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经历时间 t，卫星行程为 s，卫星与月球中心连线扫过的角度是 弧度，万有引力常量为 G，则可推知（ ）A. 月球的半径为B. 月球的质量为s3Gt2C. 月球的密度为324
11、Gt2D. 若该卫星距月球表面的高度变大，其绕月运动的线速度变小【答案】BD【解析】卫星行程为 s，卫星与月球中心连线扫过的角度是 弧度，那么，轨道半径为；卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，故轨道半径大于月球半径，故 A 错误；卫星轨道半径 ，运行速度 ，那么R=s v=st由万有引力做向心力可得： ，所以月球质量为： ，故 B 正确；轨道半径大于月球半径，GMmR2=mv2R M=Rv2G= s3Gt2故月球密度为： ，故 C 错误；由万有引力做向心力可得线速度为： ，故若该卫星M43R3=s3Gt243s33=324Gt2 v= GMR距月球表面的高度变大，则轨道半径变大，其绕月运动的线
12、速度变小，故 D 正确；故选 BD点睛：万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解11. 如图，两个质量分别为 m1=3kg，m2=2kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为 F1=30N，F2=20N 的水平拉力分别作用在 m1、m2 上，则（ ）A. 弹簧秤的示数是 50NB. 弹簧秤的示数是 24NC. 在突然撤去 F1 的瞬间，m 1 的加速度大小为 2m/s2D. 在突然撤去 F2 的瞬间，m 2 的加速度大小为 12m/s2【答案】BD【解析】对系统，由牛顿第二定
13、律得：F 1F2=（m1+m2）a代入数据解得：a=2m/s 2，对 m2，由牛顿第二定律得： FF2=m2a代入数据解得：F=24N，故 A 错误，B 正确在突然撤去 F1 的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，m 1 的加速度大小为： =8m/s2，故 C 错误；a1=Fm1=243突然撤去 F2 的瞬间，弹簧的弹力不变，m 2 的加速度为： =12m/s2，故 D 正确故选 BDa2=Fm2=24212. 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为 v0，小煤块离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，乙的宽度足够大，速度为 v1，则（ ）A. 在地面参考系中，煤
14、块做类平抛运动B. 煤块在乙上的划痕为直线C. 煤块在乙上滑动时，受到的乙的摩擦力方向不变D. 煤块沿垂直于乙的速度减小为 0 时，工件的速度等于 v1【答案】BCD【解析】试题分析：在地面参考系中，沿甲运动的方向滑动摩擦力分力向左，沿乙运动的方向滑动摩擦力沿乙运动方向，则摩擦力的合力如图合初速度沿甲运动的方向，则合力与初速度不垂直，所以工件做的不是类平抛运动故 A 错误在乙参考系中，如右图所示，摩擦力的合力与合初速度方向相反，故工件在乙上滑动的轨迹是直线，做匀减速直线运动，故 B 正确工件在乙上滑动时，在 x 轴方向做匀减速直线运动，在 y 轴方向做匀加速直线运动，可知两个方向摩擦力的分力不
15、变，受到乙的摩擦力方向不变，当工件沿垂直于乙的速度减小为 0 时，不受摩擦力，故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力方向不变故 C 正确设 t=0 时刻摩擦力与纵向的夹角为 ，侧向（x 轴方向） 、纵向（y 轴方向）加速度的大小分别为ax、a y，则，很短的时间t 内，侧向、纵向的速度增量大小分别为v x=axt，v y=aytaxay=tan解得： ；由题意知 ，则 ，则当 vx=v0， vy=v1，所以工件沿垂直于乙的速度减小vxvy=tan tan=vxvy=v0v1 vxvy=v0v1为 0 时，工件的速度等于 v1故 D 正确此题选择错误选项，故选 A考点：摩擦力【名师点睛】本题考查工件
16、在传送带上的相对运动问题，关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。二、实验题13. 为测定小物块 P 与圆形转台 B 之间的动摩擦因数（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等） ，某同学设计了如图甲所示实验，并进行如下操作：A一遮光片沿半径方向固定并伸出转台，测出遮光片远离转轴的一端到圆心的距离为 LB测得遮光片宽为 d，如图乙所示；C将小物块 P 放在水平转台上，并让电动机带动转台匀速转动，调节光电门的位置，使固定在转台边缘的遮光片远离转轴的一端恰好能扫过光电门的激光束；D转动稳定后，从与光电门连接的计时器读出遮光片单次经过光电门的时间为t；E不断调
17、整小物块与转台中心的距离，当距离为 r 时，小物块随转台匀速转动时恰好不会被甩出已知当地重力加速度为 g（1）遮光片的宽度 d=_cm；（2）转台旋转的角速度 =_（用所测物理量符号表示 ）（3）小物块与转台间的动摩擦因数 =_ （用所测物理量符号表示） 【答案】 (1). （1）0.52； (2). （2） (3). （3） dLt rd2gLt2【解析】 （1）游标卡尺的主尺读数为：0.5cm，游标尺上第 2 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 20.1mm=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5m+0.02cmm=0.52cm（2）转动的线速度 ，角速度v=dt =vL
18、=dLt（3）设小物块的质量为 m，在恰好不被甩出时，最大摩擦力提供向心力，则有：mg=m 2r解得：= rd2gLt2点睛：解答本题要知道光电门的测速原理，在时间较短的情况下可以用平均速度来代替瞬时速度，知道在恰好不被甩出时，最大摩擦力提供向心力.14. 在探究物体的加速度 a 与物体所受外力 F、物体质量 M 间的关系时，采用如图 a 所示的实验装置小车及车中的砝码质量用 M 表示，盘及盘中的砝码质量用 m 表示（1）若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中绳子拉力 T=_，当 M 与 m 的大小关系满足_时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力（2）某一组同学先保持盘及
19、盘中的砝码质量 m 一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_A平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时，需要重新平衡摩擦力C实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车D用天平测出 m 以及小车质量 M，小车运动的加速度可直接用公式 a= 求出mgM（3）某小组同学保持小车及车中的砝码质量 M 一定，探究加速度 a 与所受外力 F 的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的 aF 关系图象如图 b 所示，其原因是：_（4）图 c 是某次实验中得到的纸带已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，每相邻两个计数点间还有4 个点未画出，求出小车下滑的
20、加速度为_rn/s 2 （结果保留三位有效数字）【答案】 (1). （1） (2). Mm ； (3). （2）C； (4). （3）平衡摩擦力不够或没有平衡摩MM+mmg擦力；没有满足 Mm； (5). （4）1.58【解析】 （1）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板 D 的右端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力根据牛顿第二定律得：对 m：mgT=ma对 M：T=Ma解得：T= mgMM+m当 Mm 时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似
21、等于砝码和盘的总重力（2）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动故 A 错误每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力故 B 错误实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理故 C 正确小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出 m 以及小车质量 M，直接用公式求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系故 D 错误故选 C.（3）当 F0 时， a=0也就是说
22、当绳子上有拉力时小车的加速度还为 0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤，随着 F 的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象（4）由于每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 T=0.1s，根据x=aT 2，运用逐差法得: a=xCFxOC9T2=(7.57+9.10+10.71)(2.80+4.40+5.95)10290.12 =1.58m/s2点睛：本题关键要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时注意整体法和隔离法的
23、应用注意其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚三、计算或论述题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的黑体 S1 和 S2 构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者的连线上某一定点 C 做匀速圆周运动由天文观察测得其运动周期为 T，S1 到 C点的距离为 r1，S1 和 S2 的距离为 r，已知引力常量为 G，由此可求出 S2 的质量为【答案】 42r2r1GT2【解析】某双星由质量不等的星体 S1 和 S2 构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动根据万有引力提供向心力有： Gm1m2r2=m142T2r1=m242T2r2解得： m2=42r2r1GT216. 倾角为 的光滑斜面上，一劲度系数为 k 的轻弹簧连接质量分别为 m1、m2 的甲、乙两小物块开始时，
