2011-2012学年江西省吉安市吉安中学、泰和中学、遂川中学三校联考高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物理学中研究问题有多种方法，有关研究问题的方法叙述错误的是（ ）
A．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法
B．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系．最后归纳出加速度与力、质量之间的关系．这是物理学中常用的控制变量的研究方法
C．探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化情况
D．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷静电力就要做功．这里用的逻辑方法是归纳法

2. 难度：中等

某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为（ ）
A．0.03m/s²
B．0.01m/s²
C．0.5m/s²
D．0.6m/s²

3. 难度：中等

我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点多发射升空． 如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

下列所给的图象中能反映作直线运动物体不会回到初始位置的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

下面关于失重和超重的说法，正确的是（ ）
A．物体处于失重状态时所受重力减小；处于超重状态时所受重力增大
B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程
C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程
D．只要物体运动的加速度方向向下，必定处于失重状态

6. 难度：中等

如图用细绳悬挂一个小球，小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点，在这个过程中，绳子拉力T 和水平拉力F的大小变化情况是（ ）

A．T不断增大，F不断减小
B．T不断减小，F不断增大
C．T与F都不断增大
D．T与F都不断减小

7. 难度：中等

在前不久刚结束的“第14届国际泳联世界锦标赛•上海2011”中，中国跳水队包揽全部10枚金牌．现假设一质量为m的跳水运动员进人水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下 列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）
A．他的动能减少了Fh
B．他的重力势能减少了mgh
C．他的机械能减少了（F-mg）h
D．他的机械能减少了Fh

8. 难度：中等

如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为v₁，球落到斜面上前一瞬间速度方向与斜面夹角为α₁，第二次初速度为v₂，球落到斜面上前一瞬间速度方向与斜面夹角为α₂，若v₁＞v₂，则（ ）

A．α₁＞α₂
B．α₁=α₂
C．α₁＜α₂
D．无法确定

9. 难度：中等

“六十甲子”是古人发明用来计时的方法，也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法．某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型．两个“0”字型圆的半径均为R．让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C、D是轨道上的三点，E为出口，其高度低于入口A．已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径，D点是左侧“0”字型上的一点，与圆心等高，A比C高R，当地的重力加速度为g，则小球在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）

A．如果是光滑小球，在D点处，塑料管的左侧对小球的压力4mg
B．如果是光滑小球，小球一定能从E点射出
C．如果是不光滑小球，且能通过C点，此处塑料管对小球的作用力小于mg
D．如果是不光滑小球，小球不可能停在B点

10. 难度：中等

如图所示，质量为M，长度为L的小车静止的在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（ ）

A．此时物块的动能为：F（x+L）
B．此时小车的动能为：f
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fL
D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL

二、填空题

11. 难度：中等

在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线Y的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，现在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，AA’=x_l，BB’=x₂，以及AB的竖直距离h，用这些可以求得小球平抛时初速度为    ．

三、解答题

12. 难度：中等

在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连，如图所示．当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动．实验步骤如下：
①测量AC间细绳长度l；
②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；
③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；
④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；
⑤算出C球所受的合力F；
⑥验证向心力公式．
（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些______
A．C球的直径    B．C球的质量   C．C球转动的角速度   D．当地的重力加速度g
（II）为了验证向心力公式正确．请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=______．
（III）这一实验方法简单易行．但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条_：______．

四、填空题

13. 难度：中等

已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比．接通电源后小车的电动机以额定功率运转．为测定该电动机的额定功率，首先用弹簧秤以2.0N的水平恒力，拉动小车沿水平面运动，小车尾部夹有纸带，运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示；然后换掉纸带，接通小车的电动机，电动机以额定功率工作，让小车仍在该水平面上运动，打点计时器打出的部分纸带如右下图所示．（两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出，电源频率为50Hz．相邻计数点间的距离已标在图上，单位mm．）由以上两步操作可知：小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为    ；小车上电动机的额定功率为    ．

五、解答题

14. 难度：中等

一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图．求：（g取10m/s²）
（1）滑块冲上斜面过程中加速度大小；（2）滑块与斜面间的动摩擦因数．

15. 难度：中等

如图所示，质量M=2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30角的力F=10N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s²．求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ．

16. 难度：中等

2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．
（1）已知地球半径R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s²，地球自转周期
T=24h，，请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少？（结果保留一位有效数字）
（2）某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器，如果航天器与“天链一号02 星”处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间 是多少？已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，无线电波的传播速度为光速c．

17. 难度：中等

一艘质量为m=400t的轮船，以恒定功率P=3.5×10⁶W从某码头由静止起航做直线运动，经t=10min后，达到最大速度v_m=25m/s．此时船长突然发现航线正前方x=520m处，有一只拖网渔船正以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，船长立即采取制动措施（反应时间忽略不计），附加了恒定的制动力，结果轮船到达渔船的穿越点时，拖网的末端也刚好越过轮船的航线，避免了事故的发生．已知渔船连同拖网总长L=200m，假设轮船所受阻力不变．求：（1）发现渔船时，轮船已离开码头多远？（2）轮船减速时的加速度多大？（3）附加的制动力多大？

18. 难度：中等

如图所示，AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是R的圆周连接而成，它们的圆心O₁，O₂与两圆弧的连接点O在同一竖直线上．O₂B沿水池的水面，O₂和B两点位于同一水平面上．一个质量为m的小滑块可由弧AO的任意位置从静止开始滑下，不计一切摩擦．
（1）假设小滑块由A点静止下滑，求小滑块滑到O点时对O点的压力；
（2）凡能在O点脱离滑道的小滑块，其落水点到O₂的距离如何；
（3）若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处（用该处到O₁点的连线与竖直线的夹角的三角函数值表示）．