河北省衡水中学2018届高三物理上学期二调考试试题201710300277

河北省衡水中学2018届高三物理上学期二调考试试题
第I卷（选择题共60分）
―、选择题（每小题4分，共60分。

每小题为不定项选择，全部选对的得4分，选对但不全
的得2分，有选错的得0分。

在答题纸上将正确选项涂黑）
1．如图甲所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连，A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断A、B间的细绳，则此瞬时A、B、C的加速度分别为（取向下为正）（）
A．—g、2g、0
B．—2g、2g、0
C．0、2g、0
D．—2g、g、g
2．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。

近日研究发现，玩手机时，就有可能让
颈椎承受多达60磅（约270N）的重量。

不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体
重增加、胃痛、偏头疼和呼吸道疾病等。

当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；
但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。

现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型：重心
在头部的P点，颈椎OP（轻杆）可绕O转动，人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止。

假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°，PA与竖直方向的夹角为60°，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（2≈1.414，3≈1.732）（）
1
A．4.2倍B．3.3倍C．2.8倍D．2.0倍
3．两个物体在水平面上沿同—直线运动，它们的v－t图象如图所示。

在t＝0时刻，B在A 的前面，两物体相距9m，B物体在滑动摩擦力作用下做减速运动的加速度大小为2m/s2，则A 物体追上B物体所用时间是（）
A．3s B．5s C．7.5s D．8.5s
4．如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别
向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）
A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：16
5．利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如图，用两根长为L 的细线系一质量为m的小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（）
A．23mg
B．3mg
C．2.5mg
73
D．mg
2
6．如图所示，两物块套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD
2
中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等。

开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块
A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）
A．A受到的静摩擦力一直增大
B．B受到的静摩擦力先增大，后保持不变
C．A受到的静摩擦力先增大后减小
D．A受到的合外力一直在增大
7．如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为m A＝2.0kg，小车上放一个物体其质量
为m B＝l.0kg。

如图甲所示，给B—个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动。

如果撤去F，对A施加一水平推力F＇，如图乙所示。

要使A、B不相对滑动，则F＇的最大值F m为（）
A．2.0N B．3.0N C．6.0N D．9.0N
8．某人划船横渡一条河，河水流速处处相同且恒定，船的划行速率恒定。

已知此人过河最短
时间为T1；若此人用最短的位移过河，则需时间为T2；已知船在静水中的划行速度大于水速。

则船的划行速率与水流速率之比为（）
T T T T
2211
A．B．C．D．
2T12
222
T T
T T T
2112
9．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为；，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，
则此时杆与水平面的夹角满足（）
3
A ． sin L
2
g B ． tan
2
L g C ． sin
D ． tan
g 2 L g 2 L 10．如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动。

在框架上套着两个质量相等的小 球 A 、B ，小球 A 、B 到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止。

下列说法正确的 是（ ）
A ．小球 A 所受的合力小于小球
B 所受的合力
B ．小球 A 与框架间可能没有摩擦力
C ．小球 B 与框架间可能没有摩擦力
D ．圆形框架以更大的角速度转动，小球 B 受到的摩擦力一定增大
11．如图甲所示，质量为 m 0的直角劈 B 放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为 m 的物体 A ，用一个竖直向下的力 F 作用于 A 上，物体 A 刚好沿斜面匀速下滑。

若改用一个斜向下的力 F ＇作用在 A 上时，物体 A 加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力 F f ，及 支持力 F N 的结论正确的是（ ）
4
A．F f＝0，F N＞m0g B．F f＝0，F N＜m0g
C．F f向右，F N＜m0g D．F f向左，F N＞m0g
12．如图所示，水平地面上有一楔形物块，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上。

与b之间光滑，和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动。

当它们刚运行至轨道的粗糙段时，下列说法中可能正确的是（）
A．绳的张力减小，地面对的支持力不变
B．绳的张力减小，地面对的支持力增加
C．绳的张力增加，斜面对b的支持力不变
D．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加
13．如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计。

当传送带不动时，将一质量为m 的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v2运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平地面。

关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（）
A．当传送带沿顺时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点右侧
B．当传送带沿逆时针方向运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧
5
C．当传送带沿顺时针方向运动时，若v1＞v2，则可能有t1＞t2
D．当传送带沿顺时针方向运动时，若v1＜v2，则可能有t1＜t2
14．如图所示，等腰直角三角体OCD由粗糙程度不同的材料A拼接而成，P为两材料在CD边上的交点，且DP＞CP。

现OD边水平放置，让小物块无初速从C滑到D，然后将OC边水平放置，再让小物块无初速从D滑到C，小物块两次滑动到达P点的时间相同。

下列说法正确的是（）
A．第二次滑到P点速率大
B．两次滑动中物块到达P点时的速度大小相等
C．两次滑动中物块到达底端时的速度大小相等
D．第一次滑到P点速率大
15．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F T，小球在最高点的速度大小为v，其F T－v2图
象如图乙所示，则（）
mb
A．轻质绳长为
a
m
B．当地的重力加速度为
a
ac
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为
a
b
D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为
第II卷（非选择题共50分）
二、非选择题（请把答案写在答题纸相应的位置上）
6
16．（6分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。

其 中 m 1为带滑轮的小车的质量，m 2为砂和砂桶的质量。

（滑轮质量不计）
（1）（2分）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是。

A ．用天平测出砂和砂桶的质量
B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C ．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力 计的示数
D ．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带
E ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 2远小于小车的质量 m 1
（2）（2分）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出）， 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为
m/s 2
（结果保留两位有效数字）
（3）（2分）以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的－F 图象是一条 直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为 k ，则小车的质量为（ ）
A ．2tan
B ． 1 tan
C ．k
D ． 2 k
17．（4分）为了探究水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了图甲所示的实
7
验装置。

取一只较高的塑料瓶，在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管。

再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽。

任意打开其中某一小孔，让水流出，测得此时该水流的射程s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H。

利用描点法就可画出s－h 的图象。

（1）（2分）请你根据理论分析写出s与h的关系式（已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2＝g（H—h）。

（2）（2分）水孔高度h为多少时水流射程最大？（以图中字母表示）。

18．（7分）一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H。

车由静止开始向左做匀加速运动，此时各段绳子刚好伸直，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示，
试求：
（1）（3分）车向左运动的加速度的大小；
（2）（4分）重物在t时刻速度的大小。

19．（10分）如图所示，质量为m0＝4kg的木板长L＝1.4m，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为m＝kg的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数＝0.4，今用水平力F＝28N向右拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g取10m/s2）
8
20．（10分）如图所示，光滑直杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接。

OO＇为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为。

（1）（3分）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小及小球速度最大时弹簧的压缩量l1；
（2）（4分）当小球随光滑直杆一起绕OO＇轴匀速转动时，弹簧伸长量为l2，求匀速转动的角速度；
g
（3）（3分）若＝30°，移去弹簧，当杆绕OO＇轴以角速度0＝匀速转动时，小球
L
恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，求小球离B点的距离L0。

21．（13分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m＝0.5kg的小物块，它与水平台
阶表面间的动摩擦因数＝0.5，且与台阶边缘O点的距离s＝5m。

在台阶右侧固定了一个以O 点为圆心的圆弧形挡板，现用F＝5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最
终水平抛出并击中挡板。

（g取10m/s2）
9
（1）（3分）若小物块恰能击中挡板的上边缘 P 点，P 点的坐标为（1.6m ，0.8m ），求其离 开 O 点时的速度大小；
（2）（4分）为使小物块击中挡板，求拉力 F 作用的距离范围；
（3）（6分）改变拉力 F 的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物 块动能的最小值。

（结果可保留根式）
2017〜2018学年度上学期高三年级二调考试
物理参考答案
一、选择题
1．B 2．B 3．D 4．D 5．A 6．BD 7．C 8．A 9．A 10．C 11．A 12．AB 13．AC 14．AC 15．AD
二、非选择题
16．（1）BD （2）1.3 （3）D
17．（l ）
（2） s
2(H h )h 2H
18．（1） （2） t tan
2 2H cos t tan H 2 【解析】（1）车在时间 t 内向左走的位移：
H
x
……（1分） tan
1
又车做匀加速运动，则 x at 2 ……（1分）
2
2x 2H
所以 ……（1分）
a
t
tan 2 t 2
（2）t 时刻此时汽车的速度
v at 汽t
2H
tan
……（1分）
由运动的分解知识可知，汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度大小相等，即：
10
v物＝v汽cos……（2分）
2H cos
得……（1分）
v
物
t tan
19．1s
【解析】设在第t1时撤掉力F，再经过t2秒长木板没m0与小滑块m分离。

小滑块在木板上相对滑动时，摩擦力
F f＝mg＝4N
对小滑块m由牛顿第二定律得：
F f＝m
＝4m/s2 ……（1分）
m
对木板m0由牛顿第二定律得：
F－F f＝m00
＝6m/s2 ……（1分）
撤掉F时，小滑块的速度为：v1＝m t1 ……（1分）
长木板的速度为：v2＝0t1 ……（1分）
撤去F后，对于长木板由牛顿第二定律有：
mg＝m00＇
由于F作用时间最小时，长木板与小滑块在分离时速度恰好相同，设此速度为v3。

对于小滑块：v3＝v1＋m t2 ……（1分）
对于长木板：v3＝v2－0＇t2 ……（1分）
在t1＋t2的整个过程中，
1
L1a()
2
m t t
……（1分）
12
2
L11
a t v t a t
……（1分）
22
20122202
2
L2－L1＝L ……（1分）
联立解得t1＝1s
即力作用的时间至少要1s
mg sin 20．（1）gsin（2）
k
k l mg sin
2
m(l l)cos
2
02
2
（3）L
3
11
【解析】（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有：mgsin ＝m 解得＝gsin ……（1分）
小球速度最大时其加速度为零，则有： k l 1＝mgsin ……（1分） 解得：l 1＝ mg sin
k
（2）弹簧伸长量为l 2时小球受力如图所示，
水平方向上有：
F
2 m l l
N sin l k cos 2 ( ) cos 0
2 ……（1分） 竖直方向上有：
F N
2 cos
k l sin
mg 0 ……（1分） 解得：＝ k l
mg sin
2 m (l l ) cos
2
0 2
（3）当杆绕 OO ＇轴以角速度
0匀速转动时，设小球距离 B 点 L 0，此时有 mgtan ＝m 02L 0cos ……（2分）
g
tan
2 解得： L 0
L ……（1分）
2
cos 3 0
21．（1）4m/s （2）2.5m ＜x ≤3.3m （3） 2 15 J
【解析】（1）设小物体离开 O 点时的速度为 v 0，由平拋运动规律，
水平方向：x＝v0t ……（1分）
1
竖直方向：y gt2……（1分）
2
解得：v0＝4m/s ……（1分）
12
（2）为使小物块击中挡板，小物块必须能运动到 O 点，设拉力 F 作用的最短距离为 x 1，由动 能定理：
Fx 1－mgs ＝0
解得 x ＝2.5m ……（1分）
为使小物体击中挡板，小物块的平拋初速度不能超过 4m/s ，设拉力 F 作用的最长距离为 x 2， 由动能定理：
1 Fx mgs
2 2
mv 2 0 ……（1分） 解得 x 2＝3.3m ……（1分）
则为使小物块击中挡板，拉力作用的距离范围为
2.5m ＜x ≤
3.3m ……（1分）
（3）设小物块击中挡板的任意一点坐标为（x ，y ），则有
1
x ＝vt ， 2 ……（1分）
y
gt
2
由机械能守恒定律得
1 E k
mv
2
2
m gy ……（1分） 又 x 2＋y 2＝R 2 ……（1分）
由 P 点坐标可求 R 2＝3.2m 2
化简得
mgR
3mgy
4 15
2 E
k 4
4y 4 y y （式中物理量均取国际单位制的单位）……（1分） 由数学方法求得 E kmin ＝2 15 J ……（2分）
13。