2012年河南省信阳高中高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．质点的初速度为5m/s
B．质点所受的合外力为3N
C．质点初速度的方向与合外力方向垂直
D．2s末质点速度大小为6m/s

2. 难度：中等

光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示．一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是（ ）

A．轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大
B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大
C．轨道对小球不做功，小球的角速度不断增大
D．轨道对小球不做功，小球的速度不断增大

3. 难度：中等

某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ₁＜tanθ，BC段的动摩擦因数μ₂＞tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（ ）

A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
B．地面对滑梯始终无摩擦力作用
C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D．地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小

4. 难度：中等

电源的电动势和内阻都保持一定，现用两个不同的电压表先后直接接电源的两极上，电压表1的读数是U₁，电压表2的读数是U₂，已知电压表的内阻依次是R₁、R₂，且R₁＞R₂，那么由于两电压表内阻不同，将是（ ）
A．U₁一定小于U₂
B．U₁一定大于U₂
C．若将两个电压表同时并接在电源的两极时，读数一定不同
D．若将两个电压表串联后接在电源的两极时，两电压表读数之和一定大于U₁

5. 难度：中等

如图所示，在光滑的斜面上放置3个相同的小球（可视为质点），小球1、2、3距斜面底端A点的距离分别为x₁、x₂、x₃，现将它们分别从静止释放，到达A点的时间分别为t₁、t₂、t₃，斜面的倾角为θ，则下列说法正确的是     （ ）
A．
B．
C．
D．若增大θ，则的值减小

6. 难度：中等

用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F₁．现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过θ角后固定，绳b的拉力变为F₂；再转过θ角固定，绳b的拉力为F₃，则（ ）

A．F₁=F₃＞F₂
B．F₁＜F₂＜F₃
C．F₁=F₃＜F₂
D．F₁＞F₂＞F₃

7. 难度：中等

我国计划在2025年实现载人登月，并在绕月轨道上建造 空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）

A．图中航天飞机正加速飞向B处
B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C．根据题中条件可以算出月球质量
D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

8. 难度：中等

如图所示，一带正电的小球系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，电场强度的大小为E．已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力．现先把小球拉到图中的P₁处，使轻线拉直，并与电场强度方向平行，然后由静止释放小球，求小球到达与P₁点等高的P₂点时速度的大小．（ ）

A．
B．
C．2
D．0

9. 难度：中等

有一个小球做竖直上抛运动，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为20m，在上升过程中，当小球的动能和重力势能相等时，其高度为（ ）
A．上升时高于10m，下降时低于10m
B．上升时低于10m，下降时高于10m
C．都高于10m
D．都低于10m

10. 难度：中等

如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板，在木板A的上方放着一个质量为m的物块C，木板和物块均处于静止状态．A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力．若用水平恒力F向右拉动木板A，使之从C、B之间抽出来，已知重力加速度为g．则拉力F的大小应该满足的条件是（ ）
A．F＞μ（2m+M）g
B．F＞μ（m+2M）g
C．F＞2μ（m+M）g
D．F＞f=22N

二、解答题

11. 难度：中等

某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系．
（1）做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t₁、△t₂；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d．滑块加速度的表达式a=______．（表达式用已知字母表示）．
（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h．关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______．
A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大
B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变
C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变
D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小．

12. 难度：中等

某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究：
（1）当地的重力加速度是多少？
（2）如何测定物体下落过程中某一位置的速度？
（3）下落过程中机械能是否守恒？
此同学依据这些问题设计了如下实验方案：
如图甲所示，将打点计时器（频率为f）固定在铁架台上，先打开电源而后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示．在纸带上取出若干计数点，其中每两个计数点之间有四个点未画出． 
①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）中的器材．
A．交流电源、天平及毫米刻度尺               B．交流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、毫米刻度尺及砝码               D．交流电源、天平及砝码
②计算当地重力加速度g=______．（用f、x₂、x₅表示）
③如图乙所示，打计数点5时重物的速度v₅=______．（用f、x₃、x₄、x₅表示）
④该同学选择打计数点5时重物所在的位置为重力势能的零势能点后，若验证从计数点1至计数点5两点间重物的机械能守恒，其表达式为______．

13. 难度：中等

中国的探月计划分三个阶段，2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射，这是第一阶段，卫星将环月飞行，拍摄一些月球表面的三维图象．第二阶段，探测器将在月球上实现软着陆．而在第三阶段，中国将发射一个能收集月球样品，并能重返地球的宇宙飞行器．中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，如图所示，届时将发射一颗运动半径为r的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳停下来．假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v₁，第二次着陆时速度为v₂，已知月球半径为R，着陆器质量为m，不计一切阻力和月球的自转．求：
（1）月球表面的重力加速度g_月．
（2）在月球表面发射一颗月球卫星的最小发射速度是多大？

14. 难度：中等

如图所示，质量为m_A=4kg，长为l=1.5m的长木板A放在水平面上，将质量为m_B=2kg的物块B（可视为质点）放在木板的左端，用轻绳通过滑轮将A、B连接，B与A，A与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.4，今对滑轮施加一个28N的水平恒力F，如图所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦，取g=10m/s²，则：
（ l）施加恒力F后，B对A和水平面对A的摩擦力各多大？
（ 2）计算施加恒力F后，物块B运动到木板A的右端所需的时间．

15. 难度：中等

如图，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v=2m/s 的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，OC与竖直方向成60°角，最后小物块滑上紧靠光滑圆弧轨道末端D 点的固定水平轨道，已知水平轨道与小物块间的动摩擦因数μ=0.2，圆弧半径R=0.4m，不计空气阻力，g取10m/s²．求物块在水平轨道上滑行的距离．

16. 难度：中等

如图所示，A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为+q的小球，B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子，且M=2m，盒子与地面间的动摩擦因数μ=0.2，盒内存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E=，盒外没有电场．盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔，孔间距满足一定的关系，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触．当小球A以1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v₁=6m/s的速度向右滑行．已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等方向相反．设盒子足够长，取重力加速度g=10m/s²，小球恰能顺次从各个小孔进出盒子．试求：
（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；
（2）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子，盒子通过的距离；
（3）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触．