2011-2012学年福建省泉州市晋江市季延中学高三（上）第一次段考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在如图所示的位移（x）-时间（t）图象和速度（v）-时间（t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B．0～t₁时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．丙、丁两车在t₂时刻相距最远
D．0～t₂时间内，丙、丁两车的平均速度相等

2. 难度：中等

在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F₁，B对A的作用力为F₂，地面对A的作用力为F₃．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（ ）

A．F₁保持不变，F₃缓慢增大
B．F₁缓慢增大，F₃保持不变
C．F₂缓慢增大，F₃缓慢增大
D．F₂缓慢增大，F₃保持不变

3. 难度：中等

如图所示，具有圆锥形状的回转器（陀螺），半径为R，绕它的轴在光滑的桌面上以角速度快速旋转，同时以速度向左运动，若回转器的轴一直保持竖直，为使回转器底部从左侧桌子边缘滑出后不会与桌子边缘发生碰撞，v至少应等于（ ）
A．ωR
B．ωH
C．
D．

4. 难度：中等

为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是（ ）
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下

5. 难度：中等

如图所示，质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q．球静止时，Ⅰ中拉力大小T₁，Ⅱ中拉力大小T₂，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是（ ）
A．若剪断Ⅰ，则a=g，竖直向下
B．若剪断Ⅱ，则a=T₂/m，方向垂直Ⅰ斜向左下方
C．若剪断Ⅰ，则a=T₁/m，方向沿的延长线
D．若剪断Ⅱ，则a=g，竖直向下

6. 难度：中等

汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（ ）
A．F逐渐减小，a也逐渐减小
B．F逐渐增大，a却逐渐减小
C．F逐渐减小，a却逐渐增大
D．F逐渐增大，a也逐渐增大

7. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）

A．球A的线速度一定大于球B的线速度
B．球A的角速度一定大于球B的角速度
C．球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度
D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力

8. 难度：中等

某人在岸边用绳牵引小船匀速靠岸的过程中，如图A-2所示，若水对船的阻力不变，则下列说法正确的是（（ ）

A．拉绳速度始终不变
B．绳子拉力始终不变
C．船受到的浮力不断减小
D．船受到的合力不断减小

9. 难度：中等

三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M_A=M_B＜M_C，则对于三个卫星，正确的是（ ）
A．运行线速度关系为v_A＜v_B=v_C
B．运行周期关系为T_A＞T_B=T_C
C．向心力大小关系为 F_A=F_B＜F_C
D．半径与周期关系为

10. 难度：中等

如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块AB，水平推力F作用在A上，用F_AB代表A、B间的相互作用力，下列说法不可能正确的是（ ）

A．若地面是完全光滑的，则F_AB=F
B．若地面是完全光滑的，则F_AB=
C．若地面是有摩擦的，且AB未被推动，可能F_AB=
D．若地面是有摩擦的，且AB被推动，则F_AB=

11. 难度：中等

如图所示，oa、ob、oc是竖直面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，d点为圆周的最高点，c点为最低点．每根杆上都套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环都从o点无初速释放，用t₁、t₂、t₃依次表示滑环到达a、b、c所用的时间，则（ ）

A．t₁=t₂=t₃
B．t₃＞t₁＞t₂
C．t₁＜t₂＜t₃
D．t₁＞t₂＞t₃

12. 难度：中等

如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面．不计一切阻力．下列说法不正确的是（ ）

A．小球落地点离O点的水平距离为2R
B．小球落地点时的动能为
C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
D．若将半圆弧轨道上部的圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R

二、解答题

13. 难度：中等

实验装置如图甲所示，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧通过纸带与打点计时器相连．在重物的牵引下，木块在木板上向左加速运动．图乙给出了重物落地前，打点计时器在纸带上打出的一些点（单位：cm）

（1）已知打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz，结合图乙给出的数据（单位：cm），求出木块运动加速度的大小为______m/s²，并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s（计算结果均保留2位有效数字）．
（2）设重物的质量为m，木块的质量为M，且线与纸带的质量均不计，除了木块与木板间有摩擦外，其它部分的摩擦不计，重力加速度用g表示，若测得的加速度为a，则木块和木板之间的动摩擦因数μ的表达式为μ=______．

14. 难度：中等

某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零．为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长．当水流以速度 v 正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为 h，且h 随水流速度的增大而增大．为了进一步研究水流速度v 与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v-h 图象，如图丙所示．

v（m/s）		1.00	1.41	1.73	2.00	2.45	3.00	3.16
h（m）		0.05	0.10	0.15	0.20	0.30	0.45	0.50

（1）根据根据上表的数据和图丙中图象的形状，可猜想v和h之间的关系为______；为验证猜，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作 图象，若该图象的形状为______，说明猜想正确．

（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：

测试点距岸距离 x/m		1	2	3	4	5	6
管内外高度差   h/cm		0.8	3.2	7.2	12.8	20.0	28.8
相应的水流速度 v/ms^-1	______	______	______	______	______	______	______

根据v和h之间的关系完成上表的最后一行，对比上表中的数据，可以看出河中水流速度 v 与从南岸到河流中央距离x的关系为：______．

15. 难度：中等

如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8．求：
（1）物体所受的摩擦力；（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（2）若用原长为10cm，劲度系数为3.1×10³N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？（取g=10m/s²）

16. 难度：中等

要发射一颗人造地球卫星，使它在半径为r₂的预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，为此先将卫星发射到半径为r₁的近地暂行轨道上绕地球做匀速圆周运动．如图所示，在A点，使卫星速度增加，从而使卫星进入一个椭圆的转移轨道上，当卫星到达转移轨道的远地点B时，再次改变卫星速度，使它进入预定轨道运行，试求卫星从A点到B点所需的时间．已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R．

17. 难度：中等

如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好．置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态．将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后对轨道的压力为F₁=58N．水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x=0.3m，与小球的动摩擦因数为μ=0.5，右侧BC段光滑．g=10m/s²，求：
（1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能．
（2）小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力．

18. 难度：中等

如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m．现有一个旅行包（视为质点）以v=10m/s的初速度向右水平地滑上水平传送带，已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6．本题中g取10m/s²．试讨论下列问题：
①．若传送带静止，旅行包滑到B端时，人若没有及时取下，旅行包点将从B端滑落，则包的落地点距B端的水平距离又是多少？
②．设皮带轮顺时针匀速运动，且皮带轮的角速度ω₁=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又是多少？
③．设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离S 随皮带轮的角速度ω变化的图象．