2012学年河北省高三教学质量监测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（ ）
A．质点，电场强度
B．平均速度，点电荷
C．弹力，电势
D．合力与分力，合运动与分运动

2. 难度：中等

下列有关物理学家和他们的贡献叙述正确的是（ ）
A．伽利略最早指出力是维持物体运动的原因
B．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律并测出了静电力常量
D．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

3. 难度：中等

如图所示，两个带电荷量分别为一Q和+3Q的相同金属小球A和B置于绝缘支架上，相距r放置，此时两球间相互作用力的大小为F．现握住绝缘柄使两小球相接触，而后放到相距为r的位置，则此时两球间相互作用力的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．12F

4. 难度：中等

如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始作自由落体运动．若木板开始运动时，cd边与桌面相 齐，则小球在木板上的投影轨迹是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

我国神舟八号飞船预计发射时间为2011年11月1日，届时将在轨道上与天宫一号对接，组装成空间站雏形．下列相关叙述正确的是（ ）
A．对接前，神舟八号欲追上天宫一号，必须在同一轨道上点火加速
B．对接时，神舟八号与天宫一号的加速度相等
C．对接后，神舟八号与天宫一号整体将到更高的轨道上运行
D．对接后，神舟八号与天宫一号内的物体均处于失重状态

6. 难度：中等

如图所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k．现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平抟力F，使两球一起做匀加速运动，则此时两球间的距离为（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

一带正电的粒子在电场中做直线运动的v-t图象如图所示，t₁、t₂时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（ ）
A．该电场可能是由某正点电荷形成的
B．M点的电势高于N点的电势
C．从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大
D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

8. 难度：中等

一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动的v-t图象如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的情况，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的情况，下列说法中正确的是（ ）
A．水平拉力的大小为0.1N
B．水平拉力对物体做的功为一1.2J
C．撤去拉力后物体又滑行了7.5m
D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1

9. 难度：中等

半径为R的均匀带电圆盘水平放置，圆盘中心有一小孔，P、Q是过圆孔中心的直线，如图所示．一质量为m的带电小球，从P、Q连线上的H点由静止释放，当小球下落到圆盘上方h处的M点时，小球的加速度为零．则以下判断中错误的是（ ）
A．小球运动到圆盘下方h处的N点时的加速度大小为2g
B．小球运动到圆盘下方h处的N点时的电势能与在M点时相等
C．小球从M点运动到N的过程中，小球的机械能保持不变
D．小球从M点运动到N的过程中，小球的机械能与电势能之和保持不变

10. 难度：中等

如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端．现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上．已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则（ ）
A．A球刚滑至水平面时的速度大小为
B．B球刚滑至水平面时的速度大小为
C．两小球在水平面上不可能相撞
D．在A球沿斜面下滑的过程中，轻绳对B球先做正功、后不做功

二、解答题

11. 难度：中等

某探究学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶，（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置．
（1）要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还必需的两个实验仪器是______、______．
（2）小组中一位成员在完成该实验时发现系统摩擦力对实验结果影响较大，请你帮助该同学设计一种测出系统摩擦力大小的方法．

12. 难度：中等

某同学采用如图1所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”．
a．按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号：
c．保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；
d．算出每条纸带对应的加速度的值；
e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg（作为小车受到的合力F），作出a一F图象．
①在步骤d中，该同学是采用v一t图象来求加速度的．图2为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．打点计时器打C点时，小车的速度为______m/s；（保留两位有效数字）

②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图3所示．t=0.10s时，打点计时器恰好打B点．请你将①中所得结果标在图3所示的坐标系中，（其他点已标出，）并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=______m/s²；（保留两位有效数字）
③最终该同学所得小车运动的a一F图线如图4所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线．根据图线可以确定下列说法中不正确的是______
A．本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比
B．小车的加速度可能大于重力加速度g
C．可以确定小车的质量约为0.50kg
D．实验中配重的质量m远小于小车的质量M

13. 难度：中等

“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日成功发射．与“嫦娥一号”相比，“嫦娥二号”最大的优点就是到月球上更快了，“嫦娥一号”环绕地球飞了7天，然后才飞向月球；而“嫦娥二号”将直接飞到月球，飞行时间大概需要120个小时，不过它的绕月飞行轨道将由“嫦娥一号”时的200km高度降低到100km，这样它就能把月球看得更清楚了．如果“嫦娥二号”关闭发动机后进入距月球表面高度h=100km的预定轨道绕月球做匀速圆周运动，求此时“嫦娥二号”的速度大小约为多少．（已知月球半径R=1.74×10⁶m，月球表面的重力加速度g=1.6m/s²，结果保留两位有效数字）

14. 难度：中等

中央电视台近期推出了一个游戏节目--推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L₁=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L₂=1m，瓶子质量为m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4．某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，（g取10m/s²）假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：
（1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少．

15. 难度：中等

如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆形轨道组成翘S形尾巴的轨道．已知两个半圆轨道的半径均为R，端点B、C、D、E在同一竖直线上，连接处C、D间有较小空隙，刚好能够让小球通过，C、D间的距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与圆形轨道最低点B的高度为h．从A点由静止释放一个可看做质点的小球，球过B点无能量损失，小球沿轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点F到B点的水平距离为s．已知小球的质量为m，不计空气阻力，求：
（1）小球从E点水平飞出时的速度大小．
（2）小球运动到E点时对轨道的压力大小．
（3）小球沿轨道运动过程中克服摩擦力所做的功．

16. 难度：中等

如图甲所示，A、B为光滑水平地面上相距d的两带电挡板，在A、B两板间有一带电荷量为+q、质量为m的点电荷P．若A、B两板间所形成电场的电场强度如图乙所示（从A指向B为电场强度的正方向），在t=0时刻点电荷P位于A、B间中点且初速度为0．已知点电荷能在A、B间以最大的幅度运动而不与两板相碰，且点电荷P开始从中点第一次运动到某板后，以后每次从一板到另一板的运动过程中，电场方向只改变一次．
（1）求点电荷P从A、B中点由静止开始第一次运动到板处的时间．
（2）导出图乙中时刻t₂的表达式．
（3）导出图乙中时刻t_n的表达式．