2012-2013学年湖南省衡阳八中高三（上）第三次质量检测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到（ ）
A．实验时便于测量小球运动的速度和路程
B．实验时便于测量小球运动的时间
C．实验时便于测量小球运动的路程
D．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律

2. 难度：中等

一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

一物体自t=0 时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（ ）
A．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 m
B．在0～4s 内，物体的平均速率为7.5 m/s
C．在0～6 s 内，物体经过的路程为35m
D．在5～6 s 内，物体所受的合外力做负功

4. 难度：中等

将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）

A．前3s内货物处于超重状态
B．最后2s内货物只受重力作用
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒

5. 难度：中等

质量为2千克的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，则（ ）

A．此物体在AB段做匀加速直线运动
B．此物体在AB段做匀速直线运动
C．此物体在0A段做匀加速直线运动
D．此物体在0A段做匀速直线运动

6. 难度：中等

近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T₂在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T₁，测得T₁、T₂和H，可求得g等于（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，飞船原来的线速度是v₁，周期是T₁，机械能是E₁，假设在某时刻它向后喷气做加速运动后，进入新轨道做匀速圆周运动，运动的线速度是v₂，周期是T₂，机械能是E₂．则（ ）
A．v₁＞v₂   T₁＞T₂    E₁＞E₂
B．v₁＞v₂   T₁＜T₂    E₁＜E₂
C．v₁＜v₂    T₁＞T₂    E₁=E₂
D．v₁＜v₂   T₁＜T₂     E₁＜E₂

8. 难度：中等

如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2．若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（ ）

A．动能大
B．向心加速度大
C．运行周期长
D．角速度小

9. 难度：中等

如图所示为水平面上的物体在水平拉力F作用下的v-t 图线和拉力F的功率-时间图线，则物体跟水平面间的动摩擦因数为（g=10m/s²）（ ）

A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．以下判断中正确的是（ ）
A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为
B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C．如果使卫星l加速，它就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

11. 难度：中等

2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿．最终，吴敏霞以总分414分摘金．现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）
A．她的动能减少了Fh
B．她的重力势能减少了mgh
C．她的机械能减少了（F-mg）h
D．她的机械能减少了Fh

12. 难度：中等

如图，M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°．电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E₁；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场场强大小变为E₂，E₁与E₂之比为（ ）
A．1：2
B．2：1
C．
D．

13. 难度：中等

风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力．实验室中有两个质量不等的球A、B，用一轻质绳连接．把A球套在水平细杆上如图所示，对B球施加水平风力作用，使A球与B球一起向右匀加速运动．若把A、B两球位置互换，重复实验，让两球仍一起向右做匀加速运动，已知两次实验过程中球的加速度相同，A、B两球与细杆的动摩擦因数相同．则两次运动过程中，下列物理量一定不变的是
（ ）
A．细绳与竖直方向的夹角
B．轻绳拉力的大小
C．细杆对球的支持力
D．风给小球的水平力

14. 难度：中等

将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．沿着1和2下端到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同
B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大
C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的
D．物块沿着1和2下滑到底端的过程，产生的热量是一样多的

15. 难度：中等

如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）

A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小
D．b的初速度比c的大

二、填空题

16. 难度：中等

质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为    m/s质点在    时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度．

17. 难度：中等

人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动．当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为    ，线速度大小变为    ．

三、选择题

18. 难度：中等

如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是 （ ）

A．为减小实验误差，长木板应水平放置
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动
D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度

四、解答题

19. 难度：中等

在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．求：

（1）该实验所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）中的器材．
A．直流电源、天平及砝码                 B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码                 D．交流电源、毫米刻度尺
（2）打点计时器打下记数点B时，物体的速度V_B=______ m/s（保留两位有效数字）；
（3）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=______ J，动能的增加量△E_K=______  J（保留两位有效数字）；
（4）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=______ m/s²．（保留两位有效数字）
（5）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△E_P 也一定略大于△E_K，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因为______．

20. 难度：中等

滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾斜滑道AB长L_AB=128m，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5．滑沙车经过B点前后的速度大小不变，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．
（1）求游客匀速下滑时的速度大小．
（2）求游客匀速下滑的时间．
（3）若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力？

21. 难度：中等

某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s．比赛时．某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时，再以v做匀速直线运动跑至终点．整个过程中球一直保持在球拍中心不动．比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g．
（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；
（2）求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式；
（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v，而球拍的倾角比θ大了β并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求β应满足的条件．

22. 难度：中等

为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示．在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜h_A后速度减小为零，“B鱼”竖直下潜h_B后速度减小为零．“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力．已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的  倍，重力加速度为g，“鱼”运动位移值远大于“鱼”的长度．假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计．求：
（1）“A鱼”入水瞬间的速度V_A
（2）“A鱼”在水中运动时所受阻力f_A
（3）“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比f_A：f_B．

23. 难度：中等

在2012年“电动车十大品牌”评选中，由江苏雅迪科技有限公司生产的雅迪电动车凭借其卓越的品质和良好的性能摘取桂冠．图甲为该电动车启动时的加速度随时间变化的图象，与之对应的牵引力F与 1/v图如图乙所示．已知该电动车的质量为m=200kg，能达到的最大速度v_m=20m/s
求：（1）该电动车的额定功率
（2））该电动车匀加速持续的时间t₁
（3）若在t₁到t₂的时间内电动车的位移为5m．求图甲中t₂的值．

24. 难度：中等

如图，长度均为L=5m的三根细线OA、AB、BC一端均与质量为m=2kg的A球连接，另一端分别固定于O、B、C三点且B、C两点在同一水平线上，整个装置处于竖直平面内．小球静止时∠BAC=60°且细线OA恰无弹力．取g=10m/s²．求：
（1）此时细线AB的弹力大小
（2）若同时烧断细线AB、AC，与此同时给A球一个水平向右的初速度v=5m/s．求小球运动到最低点时对细线OA的拉力大小．