2013-2014学年湖南省“五市十校”高三第一次联合检测（12月）物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

修建房屋时，常用如图所示的装置提运建筑材料，当人向右运动的过程中，建筑材料A被缓缓提起，此过程中，设人对地面的压力为F_N，人受到地面的摩擦力F_f，人拉绳的力为F，则下列说法中正确的是（）

A. F_N、F_f和F都增大     B. F_N、F_f增大，F不变

C. F_N、F_f和F都减小     D. F_N增大，F_f减小，F不变

2. 难度：中等

水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ₁，t+t₀秒末速度方向与水平方向的夹角为θ₂，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为（）

A.gt₀(cosθ₁-cosθ₂)    B.

C.gt₀(tanθ₁-tanθ₂)    D.

3. 难度：中等

如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（）

A．C、D两点的场强、电势均相同

B．C、D两点的场强、电势均不同

C．C、D两点的场强相同，电势不同

D．C、D两点的场强不同，电势相同

4. 难度：中等

如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N－图像如乙图所示。下列说法正确的是（  ）

A、当地的重力加速度大小为

B、小球的质量为

C、时，杆对小球弹力方向向上

D、若，则杆对小球弹力大小为

5. 难度：中等

如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R.质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（）

A．      B．   C．      D．

6. 难度：中等

如图所示，质量为M=5kg的箱子B置于光滑水平面上，箱子底板上放一质量为m₂=1kg的物体C，质量为m₁=2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与箱子B相连，在A加速下落的过程中，C与箱子B始终保持相对静止。不计定滑轮的质量和一切阻力，取g=10m/s²，下列不正确的是（ ）

A．物体A处于失重状态

B．物体A的加速度大小为2.5m/s²

C．物体C对箱子B的静摩擦力大小为2.5N

D．轻绳对定滑轮的作用力大小为30N

7. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇．若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是 ()

A．电荷M的电荷量等于电荷N的电荷量

B．两电荷在电场中运动的加速度相等

C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功

D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同

8. 难度：中等

我国发射的“天宫一号”目标飞行器与发射的“神舟八号”飞船成功进行了第一次无人交会对接.假设对接前“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的轨道如图所示，虚线A代表“天宫一号”的轨道，虚线B代表“神舟八号”的轨道，由此可以判断()

A.“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率

B.“天宫一号”和“神舟八号”的运行速率均大于第一宇宙速度

C.“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

D.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

9. 难度：中等

如图所示，质量20kg的小物块（可视为质点）以速度4m/s水平向右进入转送带，传送带向左传动、速率为3m/s，两皮带轮轴心间的距离是9m，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。对此，下列说法中正确是（）

A.物体将从传送带的左边离开

B.特体将从传送带的右边离开

C.物块离开传送带的速度为3m/s

D.传送带对物块先做负功、后一直做正功直至落下传送带

10. 难度：中等

如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v₀，则要使小球不脱离圆轨道运动，v₀应当满足(g=10m/s)（）

A．      B．  C．   D．

11. 难度：中等

如图所示，实线表示某电场的电场线，过O点的虚线MN与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子P、Q分别从A、B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于MN，且都能从MN左侧经过O点。设粒子P、Q在A、B两点的加速度大小分别为a₁和a₂，电势能分别为Ep₁和Ep₂，以过_O点时的速度大小分别为v₁和v₂，到达O点经过的时间分别为t₁和t₂。粒子的重力不计，则（）

12. 难度：中等

如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R， AB为圆水平直径的两个端点，AC为1/4圆弧。一个质量为m电荷量为 -q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是

A.小球一定能从B点离开轨道

B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H

D.小球到达C点的速度可能为零

二、实验题

13. 难度：中等

某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移，如图所示

AB=5.62cm　   BC=5.23cm　   CD=4.85cm　   DE=4.47cm　

EF=4.08cm　   FG=3.70cm　   GH=3.31cm   　HI=2.92cm

（1）打点计时器在打B点时的速度为        ，打H点时的速度为___________。

（2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_________m/s²（保留三位有效数字）。

14. 难度：中等

某班级同学用如图（a）所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系。

甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。

（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是（      ）（多选）

（A）轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力

（B）轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力

（C）实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据

（D）实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据

（2）四个实验小组选用的小车乙（含力传感器）的质量分别为m₁=0.5kg、m₂=1.0kg、m₃=1.5kg和m₄=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图像，如图（b）所示。最后一个小组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线；

实验次数	1	2	3	4	5	6
拉力F（N）	24.5	20.0	17.5	12.0	8.1	4.8
加速度a（m/s^2）	16.3	13.3	11.7	8.0	5.4	3.2

（3）在验证了a和F的关系后，为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图。请写出具体的做法：

①如何收集数据？______________________________________________________________；

②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系应以___________为纵轴：以___________为横轴。

三、计算题

15. 难度：中等

如图，一个质量为0．6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0．3m ， θ=60 ⁰，小球到达A点时的速度 v=4 m/s 。（取g =10 m/s²）求：

（1）小球做平抛运动的初速度v₀ ；

（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；

（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

16. 难度：中等

如图所示，左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平， O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角θ=30°。一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球m₁和m₂，且m₁>m₂。开始时m₁恰在右端碗口水平直径A处， m₂在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m₁由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失。

(1)求小球m₂沿斜面上升的最大距离s；（2）若已知细绳断开后m₁沿碗的内侧上升的最大高度为R/2，求m₁/m₂。

17. 难度：中等

如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h₁，ab之间距离为h₂，静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放，若通过a点的速率为。

试求：

（1）小环运动到a点时对杆的压力大小及方向；（2）小环通过b点的速率。

18. 难度：中等

如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)．

 

(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子在ABCD区域内运动经历的时间和电子离开ABCD区域的位置；

(2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。