2012-2013学年湖北省仙桃市沔州中学高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 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

2. 难度：中等

如图所示，在斜面顶端a处以大小为v_a的水平速度抛出一小球，经过时间t_a恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以大小为v_b的水平速度抛出另一小球，经过时间t_b恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）

A．v_a=v_b
B．v_a=v_b
C．t_a=t_b
D．t_a=t_b

3. 难度：中等

“洞穴”考察正日益成为野外科考的热点项目，已知某科考队在一较深垂直洞穴的底部测得重力加速度为地表重力加速度的k倍，假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．则洞穴的深度为（ ）
A．（1-k） R
B．（k-1）R
C．（1-） R
D．

4. 难度：中等

2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道．这是一颗地球静止轨道卫星，它将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，2013年初在亚太地区形成区域服务能力．建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星．这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS导航系统由运行周期为12小时的卫星群组成．设北斗星的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R₁和R₂，向心加速度分别为a₁和a₂，则（ ）
A．R₁：R₂=2，a₁：a₂=
B．R₁：R₂=，a₁：a₂=
C．R₁：R₂=4，a₁：a₂=
D．R₁：R₂=，a₁：a₂=

5. 难度：中等

如图所示，某人通过一定滑轮吊起质量为m的物体，开始时绳子与水平方向的夹角为60°，当人将重物匀速提起，人由A点水平方向运动x_AB=l到B点时，绳与水平方向成30°，在这一过程中，下列说法正确的是：（重力加速度为g）（ ）

A．人对绳的拉力做功mgl
B．人对绳的拉力做功
C．人沿水平方向也应作匀速直线运动
D．人沿水平方向运动的速度越来越小

6. 难度：中等

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（ ）

A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为
C．物体做匀减速运动的时间为2
D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

7. 难度：中等

如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是
（ ）

A．2R
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图，质量分别为m_A和m_B的两小球带有同种电荷，电荷量分别为q_A和q_B，用绝缘细线悬挂在天花板上．平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ₁与θ₂（θ₁＞θ₂）．两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为v_A和v_B，最大动能分别为E_kA和E_kB．则（ ）

A．m_A一定小于m_B
B．q_A一定大于q_B
C．v_A一定大于v_B
D．E_kA一定大于E_kB

二、解答题

9. 难度：中等

如图所示，为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：
（1）．为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．（填入正确选项前的字母）
A．米尺         B．秒表         C．天平
D．0～12V的直流电源          E．0～12V的交流电源
（2）．需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=g t计算出瞬时速度v
b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=计算出瞬时速度．
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h
d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
以上方案中只有一种正确，正确的是______．（填入相应的字母）

10. 难度：中等

在用图示装置做《验证牛顿第二定律》的实验中：
（1）甲同学在外力F一定的条件下，探究a-M关系时，所得到的实验结果如下表：
表：外力F=0.1N

次数n	1	2	3	4	5
质量M（g）	100	140	180	200	240
加速度a（m/s^2）	1.00	0.67	0.53	0.48	0.4
质量的倒数1/M（kg^-1）	10	7.14	5.56		4.17

①请你计算完善表中数据，并在给出的坐标纸（见答题纸）上画出a-1/M的图象
②由图象可得到的结论是______
（2）乙同学在探究加速度与外力关系的实验中得到的a-F图象如下图，则该图象中图线不过原点的原因是：______，小车的质量为______kg（保留两位有效数字）．

11. 难度：中等

如图所示，物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长为L=1m．某时刻物体A以v=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F=5N．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s²，试求：
（1）物体A在平板车上经多长时间与平板车有相同的速度；
（2）物体A在小车上运动时相对小车向右滑行的最大距离．

12. 难度：中等

如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放C后它沿斜面下滑至速度最大时A恰好离开地面．求：
（1）斜面倾角α；
（2）C的最大速度v_Cm．

13. 难度：中等

（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即=k，k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式．已知引力常量为G，太阳的质量为M_太．
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立．经测定月地距离为3.84×10⁸m，月球绕地球运动的周期为2.36×10⁶S，试计算地球的质量M_地．（G=6.67×10^-11Nm²/kg²，结果保留一位有效数字）