2011-2012学年浙江省杭州市七校联考高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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．伽利略通过对自由落体运动的研究，开创了一套把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式
B．第谷最早发现了行星运动的三大规律
C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力恒量
D．亚里士多德最早指出力不是维持物体运动的原因

2. 难度：中等

一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3．如图中直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）

A．苹果通过第3个窗户所用的时间最长
B．苹果通过第1个窗户的平均速度最大
C．苹果通过第3个窗户重力做的功最大
D．苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小

3. 难度：中等

如图为物体做匀变速直线运动的v-t图象，关于0～4s内物体运动情况的描述错误的是（ ）

A．物体先向负方向运动，2s后向正方向运动
B．2s前物体位于出发点负方向上，2s后位于出发点正方向上
C．在2s时物体距出发点最远
D．物体的加速度一直是正方向

4. 难度：中等

如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，且视为质点．悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F₁，墙壁对工人的弹力大小为F₂，则（ ）

A．F₁=
B．F₂=Gtanα
C．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F₁与F₂的合力变大
D．若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则F₁减小，F₂增大

5. 难度：中等

如图所示，从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R₁，半球的半径为R₂，则R₁和R₂应满足的关系是（ ）

A．R₁≤R₂
B．
C．R₁≥R₂
D．

6. 难度：中等

据国家国防科技工业局消息，2011年8月25日23时24分，嫦娥二号卫星上四台推进器准时点火，经过约3分钟工作，嫦娥二号成功进入距离地球约150万公里远的拉格朗日L₂点．我国成为世界上继欧空局和美国之后第三个造访L₂点的国家和组织．L₂点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持同一直线上背对太阳和地球的姿势．此位置是探测器、天体望远镜定位和观测太阳系的理想位置．不考虑其它星球影响，下列关于工作在L₂点的卫星的说法中正确的是（ ）

A．它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小
B．它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳的向心加速度大
C．它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等
D．它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大

7. 难度：中等

如图所示，摆球原来处于它的平衡位置O点，后来摆球在水平恒力F的作用下，沿着圆弧运动．摆球经过P点时，重力与水平恒力的合力沿摆线的长度方向．则下列说法错误的是（ ）

A．摆球经过P点时加速度等于零
B．从O到P的过程摆线的拉力对摆球不做功
C．摆球从O到P的重力势能增量小于F对摆球做的功
D．从O到P摆球的机械能增加

8. 难度：中等

如图所示，一物体在水平力F₁作用下，在水平面上以速度v₁匀速运动了位移x，F₁做的功为W₁，功率为P．若物体在斜向上的力F₂作用下，以速度v₂匀速运动了相同距离x，F₂做功为W₂，功率仍为P．下列判断哪个是正确的（ ）

A．W₁＞W₂，v₁＞v₂
B．W₁＜W₂，v₁＞v₂
C．W₁＞W₂，v₁＜v₂
D．W₁＜W₂，v₁＜v₂

9. 难度：中等

以下是必修1课本中四幅插图，关于这四幅插图下列说法正确的是（ ）

A．甲图中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中，体重计的示数先减少后增加
B．乙图中运动员推开冰壶后，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变
C．丙图中赛车的质量不很大，却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度
D．丁图中高大的桥要造很长的引桥，从而减小桥面的坡度，来增大车辆重力沿桥面方向的分力，保证行车方便与安全

10. 难度：中等

蹦床项目中，运动员从空中落下与蹦床接触后又被弹起，这 个过程中蹦床受到运动员对它的压力F随时间t的变化图象如图所示，其中t₂、t₄时刻F-t图线的斜率最大．假设运动员和蹦床受到的空气阻力和摩擦力不计．下列判断正确的有（ ）

A．t₁时刻运动员的动能最大
B．t₂时刻运动员的动能最大
C．t₃时刻蹦床的弹性势能最大
D．t₄时刻蹦床的弹性势能最大

11. 难度：中等

在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（ ）

A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

12. 难度：中等

如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，由以上信息，可求出的物理量是（ ）

A．木箱的最大速度
B．时间t内拉力的功率
C．时间t内木箱上升的高度
D．木箱和小物体的质量

二、解答题

13. 难度：中等

关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验如图，有下列器材供选择：
A． 电火花计时器  B．天平、配套的砝码  C．交流电源  D．直流电源  E．细绳和纸带    F．钩码和小车   G．秒表  H．一端有滑轮的长木板  I．刻度尺   J．薄木片
选出本实验中可以不要的器材（编号填在横线上）______．

14. 难度：中等

欧洲核子研究中心2011年9月23日宣布，他们发现一些中微子可能以快于光速的速度飞行．这些中微子运动730km，比光运动这么长的距离快了60ns．1ns=10^-9 s，，当x＜＜1时．如果他们的可靠，则这些中微子的速度比光速大______m/s．（已知光速大小为3×10⁸m/s）

15. 难度：中等

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车做匀加速直线运动，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上．某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．
（1）请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线（作答在答题纸的图上）；
（2）从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：______；
（3）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可
求出加速度的大小为______m/s²．

16. 难度：中等

在“探究求合力的规律”的实验中，如图是一个同学某次实验用两弹簧秤通过细线Oa、Ob拉橡皮条OO′的情况，其中错误或不妥当之处有：______．（至少写两条）

17. 难度：中等

如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成．物品从A处无初速放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，设物品进入转盘时速度大小不发生变化，此后随转盘一起运动（无相对滑动）到C处被取走装箱．已知A、B两处的距离L=10m，传送带的传输速度v=2.0m/s，物品在转盘上与轴O的距离R=4.0m，物品与传送带间的动摩擦因数μ₁=0.25．取g=10m/s²．
（1）求物品从A处运动到B处的时间t？
（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则物品与转盘间的动摩擦因数μ₂至少为多大？

18. 难度：中等

如图，一货车以v₁=15m/s的速度匀速驶向十字路口，当它距路口AB线x₁=175m 时发现另一条路上距路口中心O点x₂=500m处，一辆轿车以v₂=20m/s的速度开向路口，货车司机感觉到轿车“来势凶猛”，决定制动匀减速以避让轿车，而轿车仍然匀速运动．在下面的问题中，轿车和货车都看作质点．
（1）如果货车立即制动做匀减速运动，它停在AB线时，轿车有没有开过了路口中心点？
（2）如果货车迟疑了1s后制动做匀减速运动，它能在轿车刚过路口中心时恰好到达AB线吗？如能求出加速度的大小；如不能，说明理由．

19. 难度：中等

动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为7.5×10⁴ kg．其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率均为3.6×10⁷W和2.4×10⁷W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍（g=10m/s²）
（1）求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度；
（2）若列车从A地沿直线开往B地，先以恒定的功率6×10⁷W（同时开动第一、第二节的动力）从静止开始启动，达到最大速度后匀速行驶，最后除去动力，列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为0．已知AB间距为5.0×10⁴m，求列车从A地到B地的总时间．

20. 难度：中等

如图所示，金属杆静置于倾角θ=37°的斜面上，电动滚轮在斜面上方靠近金属杆上表面．在电动装置的控制下，逆时针匀速转动的电动滚轮能以不同的压力压在金属杆上表面．已知电动滚轮边缘的线速度为5m/s，它压紧在金属杆的上表面时，相对于地面的位置固定，其中心到斜面底端的距离L=4m，滚轮与金属杆间的动摩擦因数μ₁=1.05，金属杆与斜面之间的动摩擦因数μ₂=0.25，杆的质量为m=1×10³kg，cos37°=0.8，sin37°=0.6，g取10m/s²．
（1）要使金属杆能向上运动，滚轮对金属杆的压力F_N必须大于多少？
（2）把金属杆离开斜面底端的最大距离定义为“发射距离x”．是否滚轮对金属杆的压力F_N越大，发射距离x就越大？简要地说明理由．
（3）要使发射距离x=5m，求滚轮对金属杆的压力F_N．设滚轮与金属杆接触的时间内压力大小不变．