2009-2010学年湖北省武汉市六校高三（上）第一次联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球从抛出点上升到最高点所用时间为t₁，从最高点下落到抛出点所用时间为t₂．若空气阻力的作用不能忽略，则对于t₁与t₂大小的关系，下列判断中正确的是（ ）
A．t₁=t₂
B．t₁＜t₂
C．t₁＞t₂
D．无法断定t₁、t₂哪个较大

2. 难度：中等

如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸．若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P．若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（ ）
A．直线R
B．曲线Q
C．直线P
D．曲线S

3. 难度：中等

某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v-t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（向上为正方向）．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）
A．在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
B．在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
C．在10s～20s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
D．在20s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重

4. 难度：中等

若物体在运动过程中所受到的合外力不为零，则在运动过程中（ ）
A．物体的动能可能不变
B．物体的速度可能不变
C．物体的加速度可能不变
D．物体运动的方向可能不变

5. 难度：中等

图（甲）所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图（乙）为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（ ）

A．在t=0.2s时，弹簧振子可能运动到B位置
B．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D．在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同

6. 难度：中等

如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功

7. 难度：中等

图为一列简谐横波的波形图，其中实线是t₁=1.0s时的波形，虚线是t₂=2.0s时的波形，已知（t₂-t₁）小于一个周期．关于这列波，下列说法中正确的是（ ）

A．它的振幅为10cm，波长为8m
B．它一定是向x轴正方向传播
C．它的周期可能是0.8s
D．它的传播速度可能是2 m/s

8. 难度：中等

如图所示，一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，A、B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点．若航天器所受阻力可以忽略不计，则该航天器（ ）

A．运动到A点时其速度如果能增加到第二宇宙速度，那么它将不再围绕地球运行
B．由近地点A运动到远地点B的过程中动能减小
C．由近地点A运动到远地点B的过程中万有引力做正功
D．在近地点A的加速度小于它在远地点B的加速度

9. 难度：中等

如图所示，在水平地面上有一倾角为θ的斜面体B处于静止状态，其斜面上放有与之保持相对静止的物体A．现对斜面体B施加向左的水平推力，使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度从零开始逐渐增加，直到A和B开始发生相对运动，关于这个运动过程中A所受斜面的支持力N，以及摩擦力f的大小变化情况，下列说法中正确的是：（ ）
A．N增大，f持续增大
B．N不变，f不变
C．N减小，f先增大后减小
D．N增大，f先减小后增大

10. 难度：中等

如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道MN，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计．当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度v₁滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t₁，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率v₂沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t₂，小物块落至水平地面．关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（ ）

A．当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在Q点
B．当传送带运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧
C．若v₁＞v₂，则一定有t₁＞t₂
D．若v₁＜v₂，则一定有t₁＞t₂

11. 难度：中等

如图所示，光滑斜面上有一固定档板P，质量为m的物块被档板挡住且与斜面始终保持相对静止．下列说法正确的是（ ）

A．若斜面向上匀速运动距离h，则斜面对物块做功为mgh
B．若斜面向右匀速运动距离s斜面对物体做功为mgs
C．若斜面以加速度a向左匀加速运动距离s，则斜面对物体做功为mas
D．若斜面以加速度a向下匀加速运动距离h，则斜而对物体做功为m（g+a）h

12. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔，用不可伸长的轻绳穿过小孔，绳的两端分别挂上小球C和物体B，在B的下端再挂一重物A，现使小球C在水平板上以小孔为圆心做匀速圆周运动，稳定时圆周运动的半径为R，现剪断连接A、B的绳子，稳定后，小球以另一半径在水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）

A．小球运动半周，剪断连接A、B的绳子前受到的冲量大些
B．剪断连接A、B的绳子后，B、C的机械能增加
C．剪断连接A、B的绳子后，C的机械能不变
D．剪断连接A、B的绳子后，A、B、C的总机械能不变（A未落地前）

二、解答题

13. 难度：中等

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．

14. 难度：中等

利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l²-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k．

（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v=______

三、填空题

15. 难度：中等

某同学经查阅资料得知：弹簧弹性势能的表达式为E_P=kx²，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量．为验证这个结论，他找来一根劲度系数未知的轻质弹簧和已知质量为m的物块，事先测出物块与水平面间的动摩擦因数μ的值．查，又查出当地重力加速度g的值．
（1）在测量实验所用弹簧的劲度系k时，若只能选用一个测量仪器，则可以选择    ．
（2）在测出弹簧的劲度系数k和物块与水平面间的动摩擦因数μ的值之后，按照图所示的方式进行仪器组装：弹簧左端固定在墙上，物块紧靠弹簧右端放置在水平面上，且与弹簧不拴接．在弹簧处于原长的情况下，标记物块左侧边缘（即弹簧右端）的位置O；然后用水平力推物块，将弹簧压缩，标记弹簧压缩最短时物块左侧边缘的位置A；然后突然撤去推力，弹簧将物块推出，物块滑行一段距离后停下，标记此时物块左侧边缘的位置B．测得OA之间的距离为x₁，OB之间的距离为x₂．在分析实验数据时，若算出    与    的值近似相等，便可视为成功验证了弹簧的弹性势能表达式．（用测得的物理量和已知物理量的符号表示）

四、解答题

16. 难度：中等

如图所示，AB是在竖直平面内的1/4圆周的光滑圆弧轨道，其半径为R，过圆弧轨道下端边缘B点的切线是水平的，B点距正下方水平地面上C点的距离为h．一质量为m的小滑块（可视为质点）自A点由静止开始下滑，并从B点水平飞出，最后落到水平地面上的D点．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：
（1）小滑块通过B点时的速度大小；
（2）小滑块滑到B点时轨道对其作用力的大小；
（3）小滑块落地点D到C点的距离．

17. 难度：中等

如图所示，一质量M=4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）．现对A、B同时施以适当的瞬时冲量，使A向左运动，B向右运动，二者的初速度大小均为2.0m/s，最后A并没有滑离B板．已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）经历多长时间A相对地面速度减为零；
（2）站在地面上观察，B板从开始运动，到A相对地面速度减为零的过程中，B板向右运动的距离；
（3）A和B相对运动过程中，小滑块A与板B左端的最小距离．

18. 难度：中等

质量m=1.0kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，如图所示．质量m=1.0kg的乙物体从甲物体正上方，距离甲物体h=0.40m处自由落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起（不再分离）向下运动．它们到达最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H=0.10m．已知弹簧的劲度系数k=200N/m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能；
（2）乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，乙物体和甲物体克服弹簧弹力所做的功．

19. 难度：中等

如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v-图象．假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与v轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到v_C=3.0m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g=10m/s²，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计．
（1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变．请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；
（2）求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程．