湖北省武漢市六校上學(xué)期高三年級第一次聯(lián)考物理試卷

本試卷共4頁，滿分120分，考試時間90分鐘

一、本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項是正確的，有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得4分，選對但不全的得２分，有選錯或不答的得０分。

1．從地面以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球從拋出點上升到最高點所用時間為t₁，從最高點下落到拋出點所用時間為t₂。若空氣阻力的作用不能忽略，則對于t₁與t₂大小的關(guān)系，下列判斷中正確的是                                        （    ）

A．t₁= t₂       B．t₁< t₂        C．t₁> t₂      D．無法斷定t₁、 t₂哪個較大  

2．如圖1所示，直線AB和CD表示彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動，小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π?，小船的運動軌跡為直線P。若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動，且整個河中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)?/span>岸，則小船實際運動的軌跡可能是圖中的（     ）

A．直線P         B．曲線Q

C．直線R         D．曲線 S

3．某同學(xué)站在電梯底板上，利用速度傳感器和計算機研究一觀光電梯升降過程中的情況，圖2所示的v-t圖象是計算機顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（向上為正方向）。根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（    ）

A．在0～5s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

B．在5s～10s內(nèi)，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力

C．在10 s～20s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

D．在20 s～25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)

4．若物體在運動過程中所受到的合外力不為零，則在運動過程中      （    ）

A．物體的動能可能不變               B．物體的動量可能不變

C．物體的加速度可能不變             D．物體運動的方向可能不變

5．圖3（甲）所示為以O點為平衡位置、在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖3（乙）為這個彈簧振子的振動圖象，由圖可知下列說法中正確的是（     ）

A．在t＝0.2s時，彈簧振子可能運動到B位置

B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同

C．從t＝0到t＝0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地增加

D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同

6．如圖4所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B位置）。對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程，下列說法中正確的是（    ）

A．運動員到達最低點時，其所受外力的合力為零

B．在這個過程中，運動員的動能一直在減小

C．在這個過程中，跳板的彈性勢能一直在增加

D．在這個過程中，運動員所受重力對他做的功小于跳板的作用力對他做的功

7．圖5為一列簡諧橫波的波形圖，其中實線是t₁=1.0s時的波形，虛線是t₂=2.0s時的波形，已知（t₂?t₁）小于一個周期。關(guān)于這列波，下列說法中正確的是（      ）

A．它的振幅為10cm，波長為8m

B．它一定是向x軸正方向傳播

C．它的周期可能是4.0s

D．它的傳播速度可能是10m/s

8．如圖6所示，一航天器圍繞地球沿橢圓形軌道運動，地球的球心位于該橢圓的一個   

焦點上，A、B兩點分別是航天器運行軌道上的近地點和遠地點。若航天器所受阻力 

可以忽略不計，則該航天器（     ）

A．運動到A點時其速度如果能增加到第二宇宙速度，那么它將不再圍繞地球運行

B．由近地點A運動到遠地點B的過程中動能減小

C．由近地點A運動到遠地點B的過程中萬有引力做正功

D．在近地點A的加速度小于它在遠地點B的加速度

9．如圖7所示，在水平地面上有一傾角為θ的斜面體B處于靜止狀態(tài)，其斜面上放有與之保持相對靜止的物體A?，F(xiàn)對斜面體B施加向左的水平推力，使物體A和斜面體B一起向左做加速運動，加速度從零開始逐漸增加，直到A和B開始發(fā)生相對運動，關(guān)于這個運動過程中A所受斜面的支持力N，以及摩擦力f的大小變化情況，下列說法中正確的是（    ）

A．N增大，f持續(xù)增大

B．N不變，f不變

C．N減小，f先增大后減小

D．N增大，f先減小后增大

10．如圖8所示，在豎直平面有一個光滑的圓弧軌道MN，其下端（即N端）與表面粗糙的水平傳送帶左端相切，軌道N端與傳送帶左端的距離可忽略不計。當傳送帶不動時，將一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點）從光滑軌道上的P位置由靜止釋放，小物塊以速度v₁滑上傳送帶，從它到達傳送帶左端開始計時，經(jīng)過時間t₁，小物塊落到水平地面的Q點；若傳送帶以恒定速率v₂沿順時針方向運行，仍將小物塊從光滑軌道上的P位置由靜止釋放，同樣從小物塊到達傳送帶左端開始計時，經(jīng)過時間t₂，小物塊落至水平地面。關(guān)于小物塊上述的運動，下列說法中正確的是 （   ）

A．當傳送帶運動時，小物塊的落地點可能仍在Q點

B．當傳送帶運動時，小物塊的落地點可能在Q點左側(cè)

C．若v₁＞v₂，則一定有t₁＞t₂

D．若v₁＜v₂，則一定有t₁＞t₂

11．如圖9所示，光滑斜面上有一固定檔板，質(zhì)量為的物塊被檔板擋住且與斜面      

始終保持相對靜止。下列說法正確的是  （   ）

A．若斜面向上勻速運動距離，則斜面對物塊做功為

B．若斜面向右勻速運動距離，則斜面對物體做功為

C．若斜面以加速度向左勻加速運動距離，則斜面對物體做功為

D．若斜面以加速度向下勻加速運動距離，則斜而對物體做功為

12. 如圖10所示，在光滑的水平板的中央有一光滑的小孔，用不可伸長的輕繩穿過小孔，繩的兩端分別掛上小球C和物體B，在B的下端再掛一重物A，現(xiàn)使小球C在水平板上以小孔為圓心做勻速圓周運動，穩(wěn)定時圓周運動的半徑為R，現(xiàn)剪斷連接A、B的繩子，穩(wěn)定后，小球以另一半徑在水平面上做勻速圓周運動，則下列說法正確的是  （    ）

A．小球運動半周，剪斷連接A、B的繩子前受到的沖量大些

B．剪斷連接A、B的繩子后，B、C的機械能增加

C．剪斷連接A、B的繩子后，C的機械能不變

D．剪斷連接A、B的繩子后，A、B、C的總機械能不變（A未落地前）

二、本題共3小題，共18分。把答案填在題中的橫線上。

13．（6分）如圖11為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置   

圖11

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持       不變，用鉤碼所受的重力作為          ，用DIS測小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖12所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。

②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（     ）

（A）小車與軌道之間存在摩擦     （B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大       （D）所用小車的質(zhì)量太大

14．（6分）利用圖13實驗可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強。兩端開口的細玻璃管水平放置，管內(nèi)塞有潮濕小棉球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B

飛出，測得玻璃管內(nèi)部截面積S，距地面高度h，棉球質(zhì)量m，開始時的靜止位置與管口B的距離x，落地點C與管口B的水平距離l。然后多次改變x，測出對應(yīng)的l，畫出l²-x關(guān)系圖線，如圖14所示，并由此得出相應(yīng)的斜率k。

圖14

（1）若不計棉球在空中運動時的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，棉球從B端飛出的速度v₀＝    

（2）假設(shè)實驗者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強始終為恒定值，不計棉球與管壁的摩擦，重力加速度g，大氣壓強p₀均為已知，利用圖14中擬合直線的斜率k可得，管內(nèi)氣體壓強p＝           。

（3）考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦，則（2）中得到的p與實際壓強相比          （偏大或偏?。?。

15．（6分）某同學(xué)經(jīng)查閱資料得知：彈簧彈性勢能的表達式為E_P=kx²，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。

為驗證這個結(jié)論，他找來一根勁度系數(shù)未知的輕質(zhì)彈簧和已知質(zhì)量為m的物塊，事先測出物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ的值。查，又查出當?shù)刂亓铀俣?i>g的值。

（1）在測量實驗所用彈簧的勁度系k時，若只能選用一個測量儀器，則可以選擇       。

（2）在測出彈簧的勁度系數(shù)k和物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ的值之后，按照圖15所示的方式進行儀器組裝：彈簧左端固定在墻上，物塊緊靠彈簧右端放置在水平面上，且與彈簧不拴接。

在彈簧處于原長的情況下，標記物塊左側(cè)邊緣（即彈簧右端）的位置O；然后用水平力推物塊，將彈簧壓縮，標記彈簧壓縮最短時物塊左側(cè)邊緣的位置A；然后突然撤去推力，彈簧將物塊推出，物塊滑行一段距離后停下，標記此時物塊左側(cè)邊緣的位置B。測得OA之間的距離為x₁，OB之間的距離為x₂。

在分析實驗數(shù)據(jù)時，若算出               與              的值近似相等，便可視為成功驗證了彈簧的彈性勢能表達式。（用測得的物理量和已知物理量的符號表示）

三、本題包括4小題，共54分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

16．（12分）如圖16所示，AB是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周的光滑圓弧軌道，其半徑為R，過圓弧軌道下端邊緣B點的切線是水平的，B點距正下方水平地面上C點的距離為h。一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）自A點由靜止開始下滑，并從B點水平飛出，最后落到水平地面上的D點。重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計，求：

（1）小滑塊通過B點時的速度大??；

（2）小滑塊滑到B點時軌道對其作用力的大??；

（3）小滑塊落地點D到C點的距離。

17．（12分）如圖17所示，一質(zhì)量M＝4.0kg、長度L=2.0m的長方形木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊A（可視為質(zhì)點）。現(xiàn)對A、B同時施以適當?shù)乃矔r沖量，使A向左運動，B向右運動，二者的初速度大小均為2.0m/s，最后A并沒有滑離B板。已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，取重力加速度g =10m/s²。求：

（1）經(jīng)歷多長時間A相對地面速度減為零；

（2）站在地面上觀察，B板從開始運動，到A相對地面速度減為零的過程中，    

B板向右運動的距離；

（3）A和B相對運動過程中，小滑塊A與板B左端的最小距離。

18．（14分）質(zhì)量 m=1.0kg的甲物體與豎直放置的輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地面上，如圖18所示。質(zhì)量m=1.0kg的乙物體從甲物體正上方，距離甲物體h=0.40m處自由落下，撞在甲物體上在極短的時間內(nèi)與甲物體粘在一起（不再分離）向下運動。它們到達最低點后又向上運動，上升的最高點比甲物體初始位置高H=0.10m。已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力可忽略不計，重力加速度g取10m/s²。求：    

（1）乙物體和甲物體碰撞過程中損失的動能；

（2）乙物體和甲物體碰撞后一起向下運動至最低點的過程中，乙物體和甲物體克服彈    

簧彈力所做的功。

19．（16分）如圖19所示，某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物，運用傳感器（未在圖中畫出）測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F，并描繪出v-圖象。假設(shè)某次實驗所得的圖象如圖20所示，其中線段AB與v軸平行，它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和的關(guān)系；線段BC的延長線過原點，它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和的關(guān)系；第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變，因此圖象上沒有反映。實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s，速度增加到v_C=3.0m/s，此后物體做勻速運動。取重力加速度g=10m/s²，繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計。

（1）在提升重物的過程中，除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外，在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變。請分別指出第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量，并求出它們的大?。?span lang="EN-US">

（2）求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程。

                                                      2010 屆高三第一次聯(lián)考物 理 試 題 參 考 答 案

二、本題共3小題，共18分。

13．（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2分）（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，（2分）②C（2分）

14．（1）l，（2分）（2）p₀＋，（2分）（3）偏小（2分）

15．（1）刻度尺（鐘表同樣得分）（2分）；（2）（2分）； （2分）

（說明：第（2）問中的答案沒有先后順序，各自獨立計分。）

三、本題包括4小題，共54分。

16．（1）物塊自A點到B點的過程機械能守恒，設(shè)物塊通過B點時的速度為v_B，

則有mgR =mv_B²………………………………………………………………………3分

解得 …………………………………………………………………………1分

（2）設(shè)物塊通過B點時所受軌道支持力為N_B，

根據(jù)牛頓第二定律有…………………………………………………3分

解得  N_B=3mg……………………………………………………………………………1分

（3）設(shè)物塊自B點到D點的運動時間為t，D點到C點的距離為x_CD，

則h=gt²，x_CD=v_Bt………………………………………………………………………3分

解得…………………………………………………………………………1分

17．（1）A在摩擦力f=μmg作用下，經(jīng)過時間t速度減為零，

根據(jù)動量定理有μmgt=mv₀………………………………………………………………2分

解得 t=0.40s………………………………………………………………………………1分

（2）設(shè)B減速運動的加速度為a，A速度減為零的過程中，板B向右運動的位移為x。根據(jù)牛頓第二定律有μmg =Ma，解得 =1.25m/s²……………………………………2分

根據(jù)勻變速直線運動位移公式有 

解得    x=0.70m…………………………………………………………………………2分

（3）設(shè)A和B二者的共同速度為v，

根據(jù)動量守恒定律有 （M－m）v₀=（M+m）v…………………………………………2分

解得v=1.2m/s………………………………………………………………………………1分

設(shè)A和B二者達到共同速度時，小滑塊A與板B右端的距離為l，根據(jù)做功與能量變化的關(guān)系有 …………………………………………1分解得  l=1.28m，所以A、B相對運動過程中，小滑塊A與板B左端的最小距離為

Δx=L-l=0.72m………………………………………………………………………………2分

18．（1）設(shè)乙物體和甲物體碰撞前瞬間乙物體的速度大小為v₁，根據(jù)v₁²=2gh

解得v₁=2m/s =2.8m/s…………………………2分（說明：結(jié)果為2m/s同樣得分）

設(shè)乙物體和甲物體碰撞后的共同速度大小為v₂，由動量守恒定律有mv₁=2mv₂  

解得   ……………2分（說明：結(jié)果為m/s同樣得分）

所以碰撞后系統(tǒng)的動能…………………………………………2分

因為甲、乙物體構(gòu)成的系統(tǒng)碰撞前的動能E_k1=4J，所以乙物體和甲物體碰撞過程中損失的機械能ΔE= E_k1- E_k2=2J……………………………………………………………………1分

（2）設(shè)甲物體靜止時彈簧壓縮量為x₁，

根據(jù)平衡條件，解得…………………………………………………1分

甲和乙碰撞后做簡諧運動，在通過平衡位置時兩物體所受合力為零，速度最大，設(shè)此時彈簧壓縮量為x₂，解得 ………………………………………………1分

甲物體和乙物體一同上升到最高點時，兩物體與簡諧運動平衡位置的距離，即簡諧運動的振幅 A=x₂+（H－x₁）=15cm

根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，兩物體向下運動的距離x=A+（x₂－x₁）=20cm………2分

設(shè)兩物體向下運動至最低點的過程中，克服彈簧彈力做功為W，

根據(jù)動能定理有 ………………………………………………2分

解得   W=6.0J……………………………………………………………………………1分

19．（1）由v-圖象可知，第一時間段內(nèi)重物所受拉力保持不變，且F₁＝6.0N…1分

因第一時間段內(nèi)重物所受拉力保持不變，所以其加速度也保持不變，設(shè)其大小為a，

根據(jù)牛頓第二定律有F₁-G=ma，

重物速度達到v_C=3.0m/s時，受平衡力，即G=F₂=4.0N，

由此解得重物的質(zhì)量 …………………………………………………3分

聯(lián)立解得  a =5.0m/s² …………………………………………………………………1分

在第二段時間內(nèi)，拉力的功率保持不變………………………………3分

（2）設(shè)第一段時間為t₁，重物在這段時間內(nèi)的位移為x₁，則

  ，………………………………………2分

設(shè)第二段時間為t₂，t₂=t-t₁=1.0s

重物在t₂這段時間內(nèi)的位移為x₂，根據(jù)動能定理有…3分

解得  x₂=2.75m …………………………………………………………………………1分

所以被提升重物在第一時間段內(nèi)和第二時間段內(nèi)通過的總路程 x= x₁+ x₂=3.15m…2分