2012-2013学年湖北省仙桃市沔州中学高三（上）第二次考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，a、b是两个质量相同的球，a、b间用细线连接，a球用细线挂在天花板上，b球放在光滑斜面上，两个小球在系统保持静止时所处的位置在下列各图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T．现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）

A．质量为2m的木块受到四个力的作用
B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为

3. 难度：中等

如图所示，质量为m的箱子C，顶部悬挂质量也为m的小球B，小球的下方通过一轻弹簧与质量仍为m的小球A相连，箱C用轻绳OO′悬挂于天花板上面处于平衡状态，现剪断轻绳OO′，在轻绳被剪断的瞬间，关于小球A、B和C的加速度，正确的是（ ）（重力加速度为g）

A．a_A=0，a_B=2g，a_C=g
B．a_A=0，a_B=g，a_C=2g
C．a_A=0，a_B=g，a_C=g
D．a_A=0，a_B=1.5g，a_C=1.5g

4. 难度：中等

如图，轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上，B端用水平绳固定在墙C处并吊一重物P，在水平向右的力F缓缓拉起重物P的过程中杆AB所受压力（ ）

A．变大
B．变小
C．先变小再变大
D．不变

5. 难度：中等

如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v的平抛运动，恰落在b点．若小球初速变为v，其落点位于c，则（ ）

A．v＜v＜2v
B．v=2v
C．2v＜v＜3v
D．v＞3v

6. 难度：中等

若两船运动轨迹关于垂直于河岸的虚线OC对称，两船相对水的速度大小相同，则以下说法中正确的是（ ）

A．两船同时到达对岸
B．两船到达对岸时，沿OB路线用的时间短
C．船相对水流的速度可能比水流速度小
D．船相对水流的速度一定比水流速度大

7. 难度：中等

如图所示，是在工厂的流水线上安装的水平传送带，利用水平传送带传送工件，可大大提高工作效率．水平传送带以恒定的速度v=4m/s运转．工件都是以v=2m/s的初速度从A位置滑上传送带的，所有工件完全相同，工件与传送带间的动摩擦因数都是μ=0.2，每当前一个工件在传送带上相对传送带静止时，下一个工件立即滑上传送带．重力加速度g=10m/s²．在正常运行的情况下，相对传送带静止的相邻两个工件间的距离是（ ）

A．5m
B．4 m
C．3m
D．2m

8. 难度：中等

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为α，则（ ）

A．飞船绕地球运动的线速度为
B．飞船周期为T=
C．一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T
D．飞船每次“日全食”过程的时间为αT/（2π）

9. 难度：中等

冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统．质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的（ ）
A．轨道半径约为卡戎的
B．角速度大小约为卡戎的
C．线速度大小约为卡戎的7倍
D．向心力大小约为卡戎的7倍

10. 难度：中等

在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×10⁵N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（ ）

A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×10⁴ N
B．此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×10⁵ N
C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大
D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小

二、解答题

11. 难度：中等

为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图1所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．

（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出一个解决方法．______
（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象．

h（cm）	20.0	30.0	40.0	50.0	60.0
s（cm）	19.5	28.5	39.0	48.0	56.5

（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg．根据图2所示的s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=______．（结果保留一位有效数字）

12. 难度：中等

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．
（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列______的点．
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m．
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．
⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s₁，s₂，…．求出与不同m相对应的加速度a．
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成______关系（填“线性”或“非线性”）．

（2）完成下列填空：
（Ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______．
（Ⅱ）图23为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为______，小车的质量为______．

13. 难度：中等

如图所示，BC是倾角为θ=37°的斜坡，AB竖直高度差h_l=5m，一小球以初速度v=14m/s水平飞出，最后飞落到BC上（不计空气阻力，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）小球在空中飞行的时间t
（2）小球落在斜面上时的速度v．

14. 难度：中等

某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究．他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为，质量为m的匀质薄圆板，板上放一质量为2m的小物体．板中心、物块均在杯的轴线上，物块与板间动摩擦因数为μ，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转．
（1）对板施加指向圆心的水平外力F，设物块与板间最大静摩擦力为f_max，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件．
（2）如果对板施加的由圆心指向外的水平恒力F，持续作用在薄圆板上，F满足什么条件才能使物块从板上掉下并落入杯中？

15. 难度：中等

水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的．用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对静止，如图．已知物体A、B、C、的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？

16. 难度：中等

如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力．（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s²）求：
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；
（3）运动员落到A点时的动能．

17. 难度：中等

图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．沙和沙桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用沙和沙桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是______
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在沙和沙桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去沙和沙桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及沙和沙桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
（2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是______
A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：s_AB=4.22cm、s_BC=4.65cm、s_CD=5.08cm、s_DE=5.49cm、s_EF=5.91cm、s_FG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则a=______m/s²．