2012-2013学年山西省高三第一次模拟考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

以下涉及物理学史上的叙述中，说法不正确的是（   ）

A．伽利略通过实验直接验证了自由落体运动的位移时间关系

B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，后来被赫兹所证实。

C．托马斯杨的双缝干涉实验证实了光具有波动性

D．开普勒揭示了行星的运动规律，牛顿总结出万有引力定律

2. 难度：简单

用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从某时刻起力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间t变化如下图中实线所示。下列说法正确的是（    ）

A．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零

B．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零

C．从0-t₁内，物体做匀速直线运动，t₁-t₂时间内物体做加速度不断增大的减速运动，时刻物体的速度刚好变为零

D．从0-t₂内，物体做匀速直线运动，t₂-t₃时间内物体做加速度不断增大的减速运动，t₃时刻物体的速度刚好变为零

3. 难度：简单

如图所示，水平固定倾角为的光滑斜面上有两质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为l，则弹簧原长和推力F的大小分别为(      ) 

A．             B．

C．              D．

4. 难度：简单

如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是（   ）

A．轻绳对小车的拉力等于mg

B．m处于完全失重状态

C．小桶获得的动能为m²gh／(m+M)

D．运动中小车的机械能增加，M和m组成系统机械能守恒

5. 难度：简单

如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个向右的初速度v₀，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用，已知力F的大小F＝kv(k为常数，v为环的运动速度)，则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为(　　)

A．mv  B ．   C． 0       D ．

6. 难度：简单

一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移的变化的关系图象.则根据以上信息可以精确得出或估算得出的物理量有(    )

A.物体与水平面间的动摩擦因数

B.合外力对物体做的功

C.物体匀速运动时的速度

D.物体运动的时间

7. 难度：简单

一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力)．t＝0时抛出,得到如图所示的位移

s－t图象，则    (　　)

A．该行星表面的重力加速度为8m/s²

B．该物体上升的时间为5s

C．该物体被抛出时的初速度为10m/s

D．该物体落到行星表面时的速度为20m/s

8. 难度：简单

如图所示，一长为L的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为      (     )

A．L          B．L          C．L          D．L

9. 难度：简单

如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v₀顺时针运行。甲、乙两滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧立即弹开，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是(   )  

A．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，且距释放点的水平距离可能相等

B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定不相等

C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，且距释放点的水平距离一定相等

D．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等

10. 难度：简单

2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（    ）

A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为 

B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为

C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2

D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

11. 难度：简单

如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则下列说法中正确的有 （   ）

A．质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2

B．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2

C．质量为2m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为

D．质量为2m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为

12. 难度：简单

如图所示，点电荷A、B是带电量为Q的正电荷，C、D是带电量为Q的负电荷，它们处在一个矩形的四个顶点上。它们产生静电场的等势面如图中虚线所示，在电场中对称的有一个正方形路径abcd（与ABCD共面)，如实线所示，O为正方形与矩形的中心。取无穷远处电势为零，则（   ）

A．O点电势为零，场强为零。

B．b、d两点场强相等．电势相等。

C．将电子沿正方形路径a---d---c移动，电场力先做负功，后做正功。

D．将质子沿直线路径a---o---c移动，电势能先减少后增加。

13. 难度：简单

如图所示，A板发出的电子经加速后，沿水平方向射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（   ）

A、当滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

B、当滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升

C、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变

D、水平金属板电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变

14. 难度：简单

如下图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是(　　)

二、实验题

15. 难度：简单

测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

（1）实验过程中，电火花计时器应接在       电源上．调整定滑轮高度，使        ．

（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=       ．

（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．则木块加速度大小a=       m/s²(保留两位有效数字)．

16. 难度：简单

在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系住一金属小球，另一端固定于竖直黑板上的O 点，记下小球静止时球心的位置O'，粗略测得OO'两点之间的距离约为0．5m，通过O'作出一条水平线PQ。在O'附近位置放置一个光电门，以记下小球通过O'时的挡光时间。现将小球拉离至球心距PQ 高度为h 处由静止释放，记下小球恰好通过光电门时的挡光时间t。重复实验若干次。问：

（1）如图乙，用游标卡尺测得小球的直径d=            cm

（2）多次测量记录h 与△t 数值如下表：

请在答题纸的坐标图中作出与h 的图像，指出图像的特征          ，并解释形成的原因         。

三、计算题

17. 难度：简单

近年来，我国高速公路网发展迅速。为了确保安全，高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速v＝24 m/s。某司机驾车在该高速公路上以限定的最高速度行驶，突然前方约90 m处有一车辆因故已停挡住去路，司机从发现后便操作紧急刹车，到汽车开始匀减速所经历的时间(即反应时间)为t₀＝0.50 s（注：在反应时间内汽车做匀速运动），刹车时汽车的加速度大小为4.0 m/s²（计算结果数值保留两位有效数字），问

(1)刹车减速后5.0s内的位移S₁＝？ 7.0s末的速度v₂＝？

(2)试通过计算说明是否会发生追尾事故？

(3)若司机是酒后驾车，反应时间延缓为t₀^′＝1.5 s，请你做出该车的v—t图像（注：不考虑路障，从司机发现前方车辆因故停止时开始计时。只作规范图像，不需任何计算过程）

18. 难度：简单

“嫦娥一号”探月卫星的成功发射，实现了中华民族千年奔月的梦想。假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示力学实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v₀=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下，到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点。不计滑过B点时的机械能损失，滑块与斜面间的动摩擦因数均为，测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h₁=1.2m，h₂=0.5m。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用。

（1）求该星球表面的重力加速度；

（2）若测得该星球的半径为m，宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动，则探测器运行的最大速度为多大？

（3）取地球半径m，地球表面的重力加速度g₀=10m/s²，求该星球的平均密度与地球的平均密度之比。

19. 难度：简单

如图所示，AB为半径R＝0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接．小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m，车上表面距地面的高度h＝0.2 m．现有一质量m＝1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运行了1.5 s时，车被地面装置锁定．(g＝10 m/s²)试求：

(1)滑块刚到达B端瞬间，轨道对它支持力的大小；

(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；

(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；

(4)滑块落地点离车左端的水平距离．

20. 难度：简单

如图,可视为质点的三物块A､B､C放在倾角为30°的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=A与B紧靠一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m_A=0.80 kg､m_B=0.64 kg、m_C=0.50 kg,其中A不带电,B､C均带正电,且q_C=2.0×10^-5 C,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用,B､C间相距L=1.0 m.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为E_p=k现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度a=1.5 m/s²的匀加速直线运动,假定斜面足够长.已知静电力常量k=9.0×10⁹ N·m²/C²,取g=10 m/s².求:

(1)B物块的带电荷量q_B.

(2)A､B运动多长距离后开始分离.

(3)从开始施力到A､B分离,力F对A物块做的功.