2012-2013学年河南省周口市项城二中高三（上）第三次考试物理试卷（应届班）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面．如图所示，其中能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A的质量为m，B的质量为4m．开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是（ ）
A．物块B受到的摩擦力先减小后增大
B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C．小球A的机械能守恒
D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒

3. 难度：中等

为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，乘客（ ）

A．处于超重状态
B．重力势能增加
C．受到向前的摩擦力作用
D．所受力的合力沿斜面向上

4. 难度：中等

如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）
A．B与水平面间的摩擦力增大
B．拉B的绳子的拉力增大
C．悬于墙上的绳所受拉力不变
D．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

5. 难度：中等

如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行．若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象应是下图中的哪一个？（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动，当光束转到与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点的移动速度是（ ）

A．hω
B．
C．
D．hωtanθ

7. 难度：中等

如图所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，m_A=m_B=1kg，A、B间动摩擦因数μ=0.4，现对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且B物体足够长．若向右为正方向，则对物体的运动，下列说法正确的是（ ）

A．两物体最终均做匀加速直线运动
B．t=1.2s时，A物体速度达到最大
C．t=1.2s时，A、B两物体相对静止
D．B物体所受摩擦力的方向在运动过程中发生改变

8. 难度：中等

如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列说法正确的是（ ）

A．A环与滑竿之间没有摩擦力
B．B环与滑竿之间没有摩擦力
C．A环做的是匀加速直线运动
D．B环做的是匀加速直线运动

9. 难度：中等

如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（ ）

A．sinθ=
B．tanθ=
C．sinθ=
D．tanθ=

10. 难度：中等

如图所示，一轻绳跨过光滑定滑轮，两端分别系一个质量为m₁、m₂的物块．m₁放在地面上，m₂离水平地面有一定高度．当m₂的质量发生改变时，m₁的加速度a的大小也将随之改变．下列四个图象中最能正确反映a与m₂之间关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m．开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长，且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力．若在物体A下落的过程中．弹簧始终处在弹性限度内，则A接触地面前的瞬间（ ）
A．物体A的加速度大小为g，方向竖直向下
B．弹簧的弹性势能等于mgh-mv²
C．物体B有向上的加速度
D．弹簧对物体A拉力的瞬时功率大小为2mgv

12. 难度：中等

2011年3月11日，日本东北地区发生里氏9.0级大地震，并引发海啸．某网站发布了日本地震前后的卫星图片，据了解该组图片是由两颗卫星拍摄得到的．这两颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置，两卫星与地心的连线间的夹角为60°，如图所示．若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．下列判断正确的是（ ）
A．这两颗卫星的加速度大小均为
B．卫星2向后喷气就一定能追上卫星1
C．卫星1由位置A第一次运动到位置B所用的时间为
D．卫星l由位置A运动到位置B的过程中，它所受的万有引力做功为零

二、填空题

13. 难度：中等

某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s²，根据表格中的数据回答下列问题：
表1

实验次数	运动状态	水平拉力F/N
1	静止	3.62
2	静止	4.00
3	匀速	4.01
4	匀加速	5.01
5	匀加速	5.49

（1）木块与桌面间的最大静摩擦力f_m＞    N；
（2）木块与桌面间的动摩擦因数μ=    ；
（3）实验次数5中监测到的加速度a=    m/s²．（以上答案保留3位有效数字）

14. 难度：中等

某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．则：（g取10m/s²）
（1）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=    cm．y=    cm．
（2）小球运动到b点的速度为    m/s．

三、解答题

15. 难度：中等

一物体作匀加速直线运动，通过一段x=6m的位移所用的时间为t₁=3s，紧接着通过下一段相同位移所用时间为t₂=2s．求物体运动的加速度．

16. 难度：中等

图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆．已知引力常量为G，天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R，周期为T
（1）中央恒星O的质量是多大？
（2）长期观测发现A行星每隔t时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行的圆轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同）．根据上述现象和假设，试估箅未知行星B的运动周期和轨道半径．

17. 难度：中等

如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径为R=1.0m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点，M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/s²，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E_p多大？
（2）钢珠落到圆弧N上时的速度大小v_N是多少？（结果保留两位有效数字）

18. 难度：中等

如图所示，半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M=l kg，上表面与C点等高．质量m=l kg的物块（可视为质点）从空中A点以v=1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ₁=0.2，木板与路面间的动摩擦，因数μ₂=0.05．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²．试求：
（1）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；
（2）设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，则木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？