2010-2011学年湖南省衡阳市衡东一中高三（下）月考物理试卷（5月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B．质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C．质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D．质点所受摩擦力大小为mgcosθ

2. 难度：中等

某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后（ ）
A．t₁时刻车速更小
B．0～t₁的时间内加速度更小
C．加速度总比不启用ABS时大
D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短

3. 难度：中等

如图所示，质量分别为m₁、m₂的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动（m₁在光滑地面上，m₂在空中），力F与水平方向的夹角为θ．则m₁的加速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

在不久的将来，我国将发射一颗火星探测器“萤火一号”对火星及其周围的空间环境进行探测，已知火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则“萤火一号”环绕火星做圆周运动的最大速率为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

2010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得110m跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，起跑过程前进的距离为S，重心升高为h．获得的速度为v．克服阻力做功为W_阻，则在此过程中下列说法不正确的是（ ）
A．运动员的机械能增加了
B．运动员的机械能增加了+mgh
C．运动员克服重力重力做功为mgh
D．运动员自身做功W_人=+mgh+W_阻

6. 难度：中等

在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c电荷的对称点，则下列说法中正确的是（ ）
A．D点的电场强度为零、电势可能为零
B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等
C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同
D．若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动（不计空气阻力）

7. 难度：中等

图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=10：1．原线圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电阻R₁=5Ω，热敏电阻R₂的阻值随温度的升高而减小，则（ ）

A．电压表示数为V
B．R₁的电功率为0.2W
C．R₁电流的频率为50Hz
D．R₂处温度升高时，电流表示数变小

8. 难度：中等

矩形导体框abcd固定放置在匀强磁场中，磁感线的方向与导体框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，要使导体ab边受到磁场对其作用力F随时间t变化，如图乙所示，规定力F向右为正方向，那么磁场中的磁感应强度B随时间t变化的图象可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

图一中螺旋测微器读数为______mm．图二中游标卡尺读数为______cm．

10. 难度：中等

绵阳市某高中学校研究性学习小组的同学，用实验室提供的下列器材，探究“小灯泡的伏安特性曲线”，并测定小灯泡的额定功率．
小灯泡上，额定电压6V，额定功率约为3w
电流表A，量程0.6A，内阻约0.5Ω
电压表V，量程3V，内阻5kΩ
滑动变阻器R₁，最大阻值20Ω，额定电流1A
滑动变阻器R₂：，最大阻值2kΩ，额定电流0.5A
定值电阻R₃=10kΩ，额定电流0.5A
定值电阻R₄=100Ω，额定电流1A’
电源E，电动势10V，内阻很小
开关S，导线若干
①该小组的同学认为，由于______，实验室提供的电压表V不能满足实验要求．利用现有的实验器材，解决办法是______；
②实验电路中需要滑动变阻器，应选用______；
③实验中，测小灯泡的额定功率时，电压表V的示数应调为______V；
④右上图为根据实验数据描绘的小灯泡的伏安特性曲线，则小灯泡的额定功率为______W．（保留两位有效数字）

11. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²．求：
（1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力F_N的大小；
（2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度L_AB至少要多长．

12. 难度：中等

如图1所示，两金属板间接有如图2所示的随时间t变化的电压U，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L=0.2m，板间距离d=0.2m，在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10^-3T，方向垂直纸面向里，现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度υ=10⁵m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．

（1）试求两板间加上多大电压时才能使带电粒子刚好从极板边缘射出电场；
（2）试求带电粒子离开电场时获得的最大速度；
（3）证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值：
（4）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．

13. 难度：中等

[物理─选修3-5]
（1）日本福岛第一核电站在地震后，数秒内就将控制棒插入核反应堆芯，终止了铀的裂变链式反应．但海啸摧毁了机组的冷却系统，因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量，核燃料棒温度不断上升．则下列说法正确的是______
A．控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制
B．衰变释放的射线中，α射线的穿透力最强
C．铯、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损
D．核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量更大
（2）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）．其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止．现剪断细线，已知滑块P刚滑上乙车时，滑块相对地面的速度为V₁=4m/s，且滑块P最终没有滑离乙车．
求①滑块滑上乙车时乙车的速度大小
②滑块P在乙车上滑行的距离．