2011-2012学年湖南省长沙市长郡中学高三（上）第一次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下是力学中的四个实验装置，由图可知哪个实验所体现的物理思想方法与其他几个不同（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动，则下列说法一定正确的是（ ）
A．拉力的水平分力等于桌子所受的合力
B．拉力的竖直分力等于桌子所受重力的大小
C．拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小
D．只要桌子运动方向不变，无论沿水平地面怎样运动，拉力与重力的合力方向一定不变

3. 难度：中等

A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用，该力与时间的关系如图所示，A、B始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）

A．t时刻，A、B间静摩擦力最大
B．t时刻，B速度最大
C．2t时刻，A、B间静摩擦力最大
D．2t时刻，A、B位移最大

4. 难度：中等

为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2．火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G．仅利用以上数据，可以计算出（ ）
A．火星的密度和火星表面的重力加速度
B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C．火星的半径和“萤火一号”的质量
D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力

5. 难度：中等

某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．a点的电势高于b点的电势
B．c点的电场强度大于d点的电场强度
C．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功
D．若将一负试探电荷由c点移到d点，电势能增加

6. 难度：中等

如图所示，直线a为某电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的内阻分别为（ ）

A．4W，1Ω
B．6W，1Ω
C．4W，0.5Ω
D．2W，0.5Ω

7. 难度：中等

如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（ ）

A．速率一定越小
B．速率一定越大
C．在磁场中通过的路程越长
D．在磁场中的周期一定越大

8. 难度：中等

如图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（ ）
A．波速为4m/s
B．波沿x轴负方向传播
C．t=0.5s，P点的动能最大
D．t=2.5s，P点振动路程为1.8cm

9. 难度：中等

如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘．两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比下列说法不对的是（ ）
A．推力F将增大
B．竖直墙面对小球A的弹力减小
C．地面对小球B的弹力一定不变
D．两个小球之间的距离增大

10. 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，下列说法中正确的是（ ）

A．A、B组成的系统机械能守恒
B．在A落地之前轻杆对B一直做正功
C．A运动到最低点时的速度的大小为
D．当A的机械能最小时，B对水平面的压力大小为mg

二、解答题

11. 难度：中等

某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示．
（1）在图上画出所需的光路．
（2）为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有______（要求在图上标出）．

12. 难度：中等

某同学设计了如下图所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因素μ．滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m/s²．
①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的______与______，计算a的运动学公式是______；
②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：______他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算μ．若要求a是m的一次函数，必须使上式中的______保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于______；
③实验得到a与m的关系如图所示，由此可知μ=______（取两位有效数字）．

13. 难度：中等

如图所示为儿童娱乐的滑梯示意图，其中AB为斜面滑槽，与水平方向夹角为37°，BC为水平滑槽，与半径为0.2m的圆弧CD相切，ED为地面．已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数μ=0.5，A点离地面的竖直高度AE为2m，不计空气阻力，求：
（1）儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小；
（2）为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段，而不会从C处平抛飞出，水平滑槽BC至少应有多长？（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

14. 难度：中等

如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．

15. 难度：中等

光滑的长轨道形状如下图所示，底部为半圆型，半径为R，固定在竖直平面内．AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：
（1）AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力．
（2）A环到达最低点时，两环速度大小．
（3）若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度．

16. 难度：中等

如图（a）所示，在真空中，半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离也为b，板长为2b，两板的中心线O₁O₂与磁场区域的圆心O在同一直线上，两板左端与O₁也在同一直线上．有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以速率v从圆周上的P点沿垂直于半径OO₁并指向圆心O的方向进入磁场，当从圆周上的O₁点飞出磁场时，给M、N板加上如图（b）所示电压u．最后粒子刚好以平行于N板的速度，从N板的边缘飞出．不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力．
（1）求磁场的磁感应强度B；
（2）求交变电压的周期T和电压U的值；
（3）若t=时，将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O₂O₁，仍以速率v射入M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到P点的距离．