2012-2013学年湖南师大附中高三第5次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是(        )

A．伽利略设计实验证实了力是使物体运动的原因

B．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

C．开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律

D．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他用了牛顿第三定律

2. 难度：简单

2011年7月以来，“奥的斯电梯”在北京、上海、深圳、惠州等地频出事故，致使大家“谈奥色变”,为此质监局派出检修人员对电视塔的观光电梯做了检修，如图是质监局检修人员搭乘电梯的v-t图，下列说法正确的是(        )

A．6s末电梯离出发点最远

B．2s～4s电梯做匀速直线运动

C．在4s～5s和5s～6s内电梯的加速度方向相反

D．在4s～5s和5s～6s内电梯的运动方向相反

3. 难度：简单

如图所示，在x轴上坐标为-L处固定一点电荷-q，坐标为-2L处固定一点电荷+4q。A、B关于坐标原点O对称的两点，场强分别为E_A，E_B。将另一带正电的试探电荷由坐标原点O分别移到A和B的过程中，电场力所做的功分别为W₁和W₂，则(        )

A． E_A<E_B    W₁<W₂                 B． E_A>E_B     W₁<W₂

C． E_A>E_B       W₁=W₂                               D． E_A>E_B      W₁>W₂

4. 难度：简单

如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v₁、v₃和a₁、a₃，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v₂和a₂，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T₁、T₂、T₃，以下说法正确的是(        )

A．v₁ > v₃> v₂                             B．v₁> v₂ > v₃

C．a₁ >a₂ > a₃                             D．T₁ < T₂ < T₃

5. 难度：简单

如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O。一小球（可视为质点）从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v₀水平向右抛出，落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为θ，重力加速度为g，则小球从A运动到C的时间为(        )

A．cot        B．tan         C．cot         D．tan

6. 难度：中等

如图所示，A、B是两个完全相同的的灯泡，L是一个自感系数较大的理想电感线圈，C是电容较大的电容器。关于A、B亮度情况的说法中不正确的是(        )

A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭

B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C．S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光

D．S闭合足够长时间再断开S后，B逐渐熄灭

7. 难度：简单

空间存在着平行于x轴方向的静电场，A、M、O、N、B为x轴上的点，OA＜OB，OM＝ON，AB间的电势j随x的分布为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是 (        )

A．粒子一定带正电

B．粒子从M向O运动过程所受电场力均匀增大

C．粒子一定能通过N点

D．AO间的电场强度大于OB间的电场强度

8. 难度：困难

在如图所示的U—I图像中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图像，直线b为某电阻R的伏安特性曲线。用该电源和电阻R连接成闭合电路，由图像可知(        )

A．R的阻值1.5 Ω

B．电源电动势为3V，内电阻为0.5 Ω

C．电源的输出功率为3.0 W

D．电阻R的电功率为1.5 W

9. 难度：中等

如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(        )

A．                              B．

C．                              D．

10. 难度：中等

如图所示，斜劈A静止放置在水平地面上．质量为m的物体B在外力F₁和F₂的共同作用下沿斜劈表面向下运动．当F₁方向水平向右，F₂方向沿斜劈的表面向下时，斜劈A受到地面的摩擦力方向向左．若物体B和斜面间没有摩擦力作用，则下列说法中正确的是(　　)

A．若只撤去F₁，在物体B仍向下运动的过程中，斜劈A所受地面摩擦力方向可能向右

B．若只撤去F₁，在物体B仍向下运动的过程中，斜劈A所受地面摩擦力不变

C．若只撤去F₂，在物体B仍向下运动的过程中，斜劈A所受地面摩擦力方向可能向右

D．若只撤去F₂，在物体B仍向下运动的过程中，斜劈A所受地面摩擦力不变

11. 难度：中等

如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路。若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是(        )

12. 难度：中等

如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定竖直杆上，A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，B放在水平面上并靠着竖直杆，A、B均静止。由于微小的扰动，B开始沿水平面向右运动。不计一切摩擦，滑块A、B视为质点。在A下滑的过程中，则下列说法中不正确的是（以水平面为零势能面）(        )

A．滑块A下滑到地面过程中两球和杆组成的系统机械能守恒

B．滑块A下滑到地面过程中轻杆一直对B球做正功

C．滑块A着地时的速度为

D．滑块B机械能最大值为 mgL

二、实验题

13. 难度：简单

下列有关实验的描述中，正确的是             

A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两弹簧秤同时拉细绳时，细绳之间的夹角应为90°

B．在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数

C．在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，放小车的长木板应该尽量使其水平

D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由求出打某点时纸带的速度

14. 难度：中等

待测电阻R_x的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A．电流表A₁（量程150mA，内阻约为10Ω）

B．电流表A₂（量程20mA，内阻r₂＝30Ω）

C．电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）

D．定值电阻R₀＝100Ω

E．滑动变阻器R₁，最大阻值为5Ω，额定电流为1.0A

F．滑动变阻器R₂，最大阻值为5Ω，额定电流为0.5A

G．电源E，电动势E＝4V（内阻不计）

H．电键S及导线若干

（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材     _______________________（均用器材前对应的序号字母填写）；

（2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量R_x的最佳实验电路图并标明元件符号；

（3）待测电阻的表达式为R_x＝________________，式中各符号的物理意义为________________

______________________________________________________________________________________。

三、计算题

15. 难度：简单

目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线，动车制动时的阻力为重力的0.1倍。（g=10m/s²）

（1）如果动车司机发现前方450m处有故障车停车，要使动车不发生追尾，则动车运行速度不能超过多少？（不考虑反应时间）

（2）如果动车运行的速度为252km/h，当动车司机前方2464m处有故障车停车，经反应后制动减速，为了确保列车不发生追尾，问动车司机反应时间不得超过多少？

16. 难度：困难

如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距也为l．在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力，使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a=gsinθ做匀加速直线运动，金属杆乙进入磁场时即做匀速运动．

(1) 求金属杆的电阻R；

(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为Q，求外力F在此过程中所做的功．

17. 难度：中等

如图所示，放置在平面中第二象限内P点的粒子放射源连续放出质量均为m、电量为-q的一簇粒子，已知入射粒子以同一速度v朝x轴以上向不同方向散开，垂直纸面的匀强磁场B将这些粒子聚焦于R点(磁场区域大致如图所示)，其中已知PR=2a，离子的轨迹关于y轴对称的。试确定磁场区域的边界函数方程。不计粒子重力及相互间的作用。

18. 难度：困难

消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成。如图所示，消防水炮离地高度为H，建筑物上的火点离地高度为h，水炮与火点的水平距离为x，水泵的功率为P，整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水炮水平射出，其中水泵、输水管道没有画出，水泵放置于地面，不计空气阻力，取g=10m/s²。

（1）、若H=80m，h=60m，水炮出水速度v₀=30m/s，试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x；

（2）、在（1）问中，若水炮每秒出水量m₀="60" kg，试求水泵的功率P；

（3）、当完成高层灭火后，还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火，将水炮竖直下移至H´=45m，假设供水系统的效率η不变，水炮出水口的横截面积不变，水泵功率应调整为P´，则P´应为多大？