2012-2013学年河南省南阳市高三上学期期中考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（   ）

A．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律

B．英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量

C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境

2. 难度：简单

如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下。则下列说法中正确的是(     )

A．A环与滑杆无摩擦力

B．B环与滑杆无摩擦力

C．A环做的是匀速运动

D．B环做的是匀加速运动

3. 难度：简单

某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80 km/h的速率行驶时，可以在56 m的距离内被刹住；在以48 km/h的速率行驶时，可以在24 m的距离内被刹住，假设对于这两种速率，驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变)与刹车的加速度都相同．则允许驾驶员的反应时间约为（   ）

A．0.5 s             B．0.7 s             C．1.5 s             D．2 s

4. 难度：简单

2011年11月3日，神舟八号与天宫一号完美“牵手”，成功实现交会对接。交会对接飞行过程分为“远距离导引”、“自主控制”、“对接”、“组合体飞行”和“分离撤离”等阶段，图示为“远距离导引”阶段。对接任务完成后，神舟八号飞船返回位于内蒙古自治区苏尼特右旗以西阿木古朗草原的主着陆场。则下列说法正确的是（   ）

A．在远距离导引段，神舟八号向前喷气

B．在远距离导引段，神舟八号向后喷气

C．在组合体飞行段，神舟八号与天宫一号绕地球作匀速圆周运动的速度小于7.9km/s

D．分离后，天宫一号变轨升高至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大

5. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是

A．F-Ma             B．ma               C．μmg             D．Ma

6. 难度：简单

如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的粗糙斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，已知物体和斜面间的摩擦系数µ＜tan30°那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数可能是（  ）

A．4N               B．N           C．0                D．3N

7. 难度：简单

如图所示，同一竖直面内有上下两条用相同材料做成的水平轨道MN、PQ，两个完全相同的物块A、B放置在两轨道上，A在B物块正上方，A、B之间用一细线相连。在细线的中点O施加拉力，使A、B一起向右做匀速直线运动，则F的方向是(图中②表示水平方向)（  ）

A．沿①方向      B．沿②方向

C．沿③方向      D．沿①②③方向都可以

8. 难度：中等

如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳， 若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是(　　)

A．()F ，方向向左                 B．()F，方向向右

C．()F，方向向左                  D．()F，方向向右

9. 难度：中等

2012年9月16日，济南军区在“保钓演习”中，某特种兵进行了飞行跳伞表演．该伞兵从高空静止的直升飞机上跳下，在t₀时刻打开降落伞，在3t₀时刻以速度v₂着地．他运动的速度随时间变化的规律如图示．下列结论不正确的是（  ）

A．在0～t₀时间内加速度不变，在t₀～3t₀时间内加速度减小

B．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小

C．在t₀～3t₀的时间内，平均速度 v >

D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小

10. 难度：简单

南非拥有世界上最高的蹦极点，37岁的葡萄牙男子卡尔·迪奥尼西奥自制了30米长的弹性绳，代替传统尼龙绳跳下蹦极台，将“生死一线牵”的感觉发挥到极致．如图示，他从跳台上跳下后，会在空中上、下往复多次，最后停在空中．如果将他视为质点，忽略他起跳时的初速度和水平方向的运动，以他、长绳和地球作为一个系统，规定绳没有伸长时的弹性势能为零，以跳台处重力势能为零点，他从跳台上跳下后，以下说法中正确的是(  )

A．最后他停在空中时，系统的机械能最小

B．跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零

C．第一次下落到最低位置处，系统的动能为零、弹性势能最大

D．由于存在机械能损失，第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度

11. 难度：中等

如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L．小车以速度V₀做匀速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是（ ）

A．等于                             B．小于

C．大于                             D．等于2L

12. 难度：中等

有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为 (　　)

A.                 B.             C.                 D. 

13. 难度：简单

如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是(　　)

A．这个电场可能是负点电荷的电场

B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大

C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)

D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向

14. 难度：中等

如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的（   ）

A．运行时间

B．电势能减少量之比

C．电荷量之比

D．动能增加量之比

二、实验题

15. 难度：简单

在利用打点计时器验证自由下落物体的机械能守恒的实验中，设在打O点时释放物体，打点计时器打A点时物体速度为，OA之间的距离为，一同学在实验报告中称，他测得,,据此可得：，，在误差允许的范围内两者相等。但老师认为数据失实，其理由是                         。

16. 难度：中等

某兴趣小组为测定一遥控电动小车的额定功率，进行如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为1.0Kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下面两个问题：

(Ⅰ)电动小车的最大速度为             m/s，

(Ⅱ)该电动小车的额定功率为         W。

17. 难度：中等

某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g 取10m/s²，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：

（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。

（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。

（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。

（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。

（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
m / kg	0.02	0.04	0.05	0.06	0.07	0.08	0.10
	1.40	1.79	2.01	2.20	2.38	2.61	3.02

① 在坐标纸上作出a----mg图象。

②上述图象不过坐标原点的原因是：                              。  

③根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？

                                        。

④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量：    （填“是”或“否”）。

三、计算题

18. 难度：中等

如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5. 0kg的磨石A对地面和斜壁进行打 磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均相同．（g取10m/s²且sin37°= 0.6，cos37°=0.8）

（1）当A受到与水平方向成斜向下的推力F₁=50N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数．

（2）若用A对倾角的斜壁进行打磨，当对A加竖直向上推力时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m（斜壁长>2m）时的速度为多少？

19. 难度：中等

当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关．下表是某次研究的实验数据

小球编号                A          B          C          D          E

小球的半径（×10^－3m）   0.5         0.5         1.5         2          2.5

小球的质量（×10^－6kg）   2          5          45         40         100

小球的收尾速度（m/s）    16         40         40         20         32

（1）根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比．

（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数）．

（3）现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同．让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度；并判断它们落地的顺序．

20. 难度：中等

如图所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点，现在把小球C拉起到M点，使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角θ= 30º。试求：

（1）在A、B所形成的电场中，M、N两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高。

（2）若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力F_T（静电力常量为k）。

21. 难度：困难

如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N的大小，N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点)，QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N)，重力加速度g取10m/s²，求：

(1)求出小物块的质量m；圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ；

(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。

(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E，则小物块应从离地面高为H处由静止释放，H为多少？