2012-2013学年湖北省武汉二中高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下有关说法符合物理学发展史的是（ ）
A．伽利略提出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动
C．哥白尼提出日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律
D．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量

2. 难度：中等

如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB、AC边是斧头的刃面．要使斧头更容易劈开木柴，则（ ）
A．BC边短一些，AB边也短一些
B．BC边长一些，AB边短一些
C．BC边短一些，AB边长一些
D．BC边长一些，AB边也长一些

3. 难度：中等

一个质量为1kg物质静止放置在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），某时刻起受到水平外力F作用，F的变化如图所示，下列判断中正确的是（ ）（g取10m/s²）

A．0s到1s时间内物体在做匀加速直线运动
B．2.5s末物体的速度为零
C．第2s内外力F对物体做功为零
D．物体在水平面上做往复运动

4. 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

5. 难度：中等

如图所示，物体A和B的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B都处于静止状态．现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L₁时，B刚要离开地面，此过程手做功为W₁若将A加速向上提起，A上升的距离为L₂时，B刚要离开地面，此过程手做功W₂．假设弹簧一直处于弹性限度内，则（ ）
A．
B．
C．W₂=W₁
D．W₂＞W₁

6. 难度：中等

如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用．则ω可能为（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

如图所示，质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg 的恒力F向上拉B，运动距离h 时B与A分离．则下列说法中正确的是（ ）
A．B和A刚分离时，弹簧为原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于mg/h
D．在B与A分离之前，它们作匀加速运动

8. 难度：中等

如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（ ）

A．所受重力与电场力平衡
B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加
D．做匀变速直线运动

9. 难度：中等

两电荷量分别为q₁和q₂的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（ ）

A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向向x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

10. 难度：中等

如图，两质量均为m的小球，通过长为L的不可伸长轻绳水平相连，从h高处自由下落，下落过程中绳处于水平伸直状态，若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子O，绳与钉作用过程中无能量损失，重力加速度为g，则（ ）

A．小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能守恒
B．从轻绳与钉子相碰到小球刚达到最低点过程，重力的功率先减小后增大
C．小球刚到最低点速度大小为
D．小球刚到达最低点时绳中张力为

二、解答题

11. 难度：中等

某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示．
（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“①”或“②”）；
（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______．

12. 难度：中等

如甲图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置．（g取9.80m/s²）
①选出一条纸带如乙图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg．甲同学根据乙图中的测量数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；打点计时器打B点时重锤的速度v_B=______m/s，此时重锤的动能是______J．（结果均保留三位有效数字）

②乙同学利用他自己做实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v²为纵轴，以h为横轴，画出了如丙图所示的图线．
（a）图线的斜率的值近似等于______．
A．19.6        B．9.80    C．4.90     D．2.45
（b）图线未过原点O的原因是：______．

13. 难度：中等

一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，取g=10m/s²，求：
（1）物块上滑和下滑的加速度大小a₁、a₂；
（2）物块向上滑行的最大距离S；
（3）斜面的倾角θ．

14. 难度：中等

宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用．已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式：一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为T₁；另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运动周期为T₂，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动．试求两种形式下，星体运动的周期之比．

15. 难度：中等

如图所示，光滑绝缘水平面与半径为R的光滑绝缘圆弧轨道相切于B点，其中OB竖直，OC水平，且AB=OB=OC=R，在整个空间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E．质量为m的带正电小球从A点静止释放，刚到达C点时对圆弧轨道的压力为3mg．重力加速度为g．，不计空气阻力．求：
（1）小球所带的电量和小球到达C点时的速度大小；
（2）小球离开C点后在空中运动到某点D（图中未画出）时，速度达到最小值，求小球从C点运动到D点的过程电势能的变化．

16. 难度：中等

长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示．木块在AB段与桌面无摩擦，在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略．初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处．桌面距地面高度大于6L．
（1）求木块刚滑至B点时的速度v，木块与桌面的BE段的动摩擦因数μ；
（2）若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为，则木块最终停在何处？
（3）是否存在一个μ值，能使木块从A处放手后，最终停在E处，且不再运动？若能，求出该μ值；若不能，简要说明理由．