2012-2013学年湖北省武汉市江夏一中高三（上）月考物理试卷（8月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（ ）
A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法
C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比
D．“合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法

2. 难度：中等

如图所示，A、B两物体叠放在的水平地面上，A物体质量 m=20kg，B物体质量M=30kg．处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5．现有一水平推力F作用于物体B上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为 （g取10m/s²）（ ）

A．350N
B．300N
C．250N
D．200N

3. 难度：中等

2010年广州亚运会上，刘翔重新回归赛场，以打破亚运记录的方式夺得110米跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在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，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W_阻，则在此过程中（ ）

A．地面的支持力对刘翔做功为mgh
B．刘翔自身做功为mv²+mgh+W_阻
C．刘翔的重力势能增加量为mv²+W_阻
D．刘翔的动能增加量为mgh+W_阻

4. 难度：中等

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

真空中，两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为Q_E和Q_F，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE，则（ ）
A．E带正电，F带负电，且Q_E＜Q_F
B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点
C．过N点的等势面与过N点的切线垂直
D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

6. 难度：中等

在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，则（ ）

A．A灯变亮，B灯变暗
B．A灯和B灯都变亮
C．电源的输出功率减小
D．电源的工作效率降低

7. 难度：中等

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁应强度为B的匀强磁场垂直，除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ）
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

8. 难度：中等

地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v-t图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A．在t=2.5s时，小球经过边界MN
B．小球受到的重力与电场力之比为3：5
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等
D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小

二、解答题

9. 难度：中等

“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．

①关于该实验，下列说法正确的是______
A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6V
B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出
D．利用每次测出的小车最大速度v_m和橡皮筋做的功W，依次做出W-v_m、W-v_m²、W-v_m³、W²-v_m、W³-v_m…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系．
②图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，．已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度v_m=______m/s．

10. 难度：中等

有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6Ω．横截面如图1所示．

①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图2所示，金属管线的外径为______mm；
②现有如下器材
A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）
E．滑动变阻器（15Ω，3A）
F．蓄电池（6V，内阻很小）
G．开关一个，带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选______．（只填代号字母）．
③请将图3所示的实际测量电路补充完整．
④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是______．计算中空部分截面积的表达式为S=______．

11. 难度：中等

如图所示，光滑斜面末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接，一质量为m的小车（大小可忽略）小车从斜面上的某一高度由静止滑下，小车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点．已知重力加速度为g．求：
（1）小车在圆轨道最低点时的速度．
（2）小车下滑的高度h．

12. 难度：中等

某大型游乐场内，有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由下落（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止．假设座舱开始下落时的高度为75m，当下落至离地面30m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动是匀减速运动．（取g=10m/s²）
（1）从开始下落至落到地面所用的时间？
（2）当座舱下落到距地面10m位置时，人对座舱的压力是人所受到的重力的多少倍？

13. 难度：中等

如图甲所示，一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m=1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点．现对小物块施加一个外力F，使它缓慢移动，将弹簧压缩至A点，压缩量为x=0.1m，在这一过程中，所用外力F与压缩量的关系如图乙所示．然后撤去F释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L=2x，水平桌面的高为h=5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力．（g取10m/s²） 求：
（1）在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大 弹性势能．
（2）小物块落地点与桌边B的水平距离．

14. 难度：中等

如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为L，AB边长为2L．一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：
（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；
（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向．

15. 难度：中等

【物理-选修3-4】
（1）下列说法正确的是______
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
（2）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度．于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量．同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．
①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=______；
②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

（3）如图2所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD=，求：该玻璃的折射率是多少？

16. 难度：中等

【物理-选修3-5】
（1）核电站的核能来源于U核的裂变，下列说法中正确的是______
A．U原子核中有92个质子、143个中子
B．U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如Xe和Sr，反应方程式为：U+n→Xe+Sr+2n
C．U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短
D．反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理
E．一个U核裂变的质量亏损为△m=0.2155u，则释放的核能约201MeV
（2）如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m=0.1kg的子弹以v=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中．如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板小车之间的动摩擦因数μ．（g=l0m/s²）