安徽省望江县2012届高三上学期第三次月考物理试题
一、本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项是正确的，选对的4分，选错或不选得0分。
1．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在轨道的水平段AB上运动时，两小球的速度均为v0=5m/s，相距d=10m，轨道水平段AB和水平段CD的高度差为h=1.2m。设两小球运动时始终未脱离轨道，关于两小球在轨道水平段CD上的运动情况，下列描述中，正确的是：（ ）
A．两小球在CD段运动时仍相距10m
B．两小球在CD段运动时相距小于10m
C．两小球到达图示位置P点的时间差为2s
D．两小球到达图示位置P点的时间差约为1.4s
2．把一钢球系在一根弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上，先把钢球托起如图所示，然后放手。若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．图b表示a―t图象，图c表示v―t图象
B．图b表示a―t图象，图a表示v―t图象
C．图d表示a―t图象，图c表示v―t图象
D．图d表示a―t图象，图a表示v―t图象
3．如图所示，表面粗糙的斜劈形物体质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速下滑，而M始终保持静止，则在物块m沿斜面上滑与下滑的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．m滑动的加速度大小不变
B．地面对M的摩擦力方向不变
C．M对m的摩擦力大小不变
D．地面对M的支持力总小于（M＋m）g
4．如图（a）所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，若重力加速度g取10 m/s2．根据图（b）中所提供的信息可以计算出（ ）
A．物体的重力2 N
B．斜面的倾角37°
C．加速度为6 m/s2时物体的速度
D．物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12 N
5．如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta 恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A．va＝vb B．va＝2vbC．ta＝tb D．ta＝2tb
6．宇航员乘飞船前往A星球，其中有一项任务是测该星球的密度。已知该星球的半径为R，引力常量为G。结合已知量有同学为宇航员设计了以下几种测量方案。你认为不正确的是（ ）
A．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期T。
B．当飞船绕星球在任意高度运行时测出飞船的运行周期T和飞船到星球的距离h。
C．当飞船绕星球表面运行时测出飞船的运行周期T。
D．当飞船着陆后宇航员测出该星球表面的重力加速度g。
7．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用。行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。它的优点是能够在现有线路上运行，勿须对线路等设施进行较大的改造，而是靠摆式车体的先进性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求。运行实践表明：摆式列车通过曲线速度可提高20―40％，最高可达50％，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g取10m/s2）（ ）
A．500NB．1000NC．500 N D．0
8．如图所示，在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是（ ）
A．a点 B．b点
C．C点 D．d点
9．如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多
B．有摩擦力时与无摩擦力时F做的功少
C．物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多
D．物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多
10．汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1 s末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2 s末静止，其v－t图象如图所示．图中α＜β，若汽车牵引力做功为W、平均功率为P，汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2、平均功率分别为P1和P2，则下列说法不正确的是（ ）
A．W＝W1＋W2 B．W1＞W2 C．P＝P1 D．P1＝P2
11．质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g＝10 m/s2．下列说法中正确的是（ ）
A．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中 拉力的最大功率为15瓦
B．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6瓦
C．此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6瓦
D．此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15瓦
12．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡（粗糙）底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB之间的水平距离为s，重力加速度为g．下列说法不正确的是（ ）
A．小车克服重力所做的功是mgh
B．合外力对小车做的功是12mv2
C．推力对小车做的功是12mv2＋mgh
D．阻力对小车做的功是12mv2＋mgh－Fs
二、本题共5小题，共52分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能给分。
13．（10分）滑雪是一项既浪漫又刺激的体育运动．在 一次滑雪运动中，运动员从山坡上自由滑下，最后停在一水平的运动场地上．这一运动过程可简化为如图所示的物理模型．物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在水平面上．设物体与斜面间以及水平面间的动摩擦因数都为 ，斜面倾角 物体经过水平面上的某一点P时的速度 ，从A到P滑动时间t=17 s，（重力加速度g=10m/s2， ），求：斜面AB的长度S．
14．（10分）有一质量为m的航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动（轨道半径等于地球半径），某时刻航天器启动发动机，在很短的时间内动能变为原来的 ，此后轨道为椭圆，远地点与近地点距地心的距离之比是2：1，经过远地点和经过近地点的速度之比为 1：2．己知地球半径为R，地球质量为M，万有引力恒量为G．
（1）求航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动时的动能；
（2）在从近地点运动到远地点的过程中克服地球引力所做的功为多少?
15．（10分）如图甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：
（1）A、B间的距离；
（2）水平力F在5 s时间内对物块所做的功．
16. （10分）在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H＝50 m的悬索（重力可忽略不计）系住一质量m＝50 kg的被困人员B，直升机A和被困人员B以v0＝10 m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，如图7甲所示．某时刻开始收悬索将人吊起，在5 s时间内，A、B之间的竖直距离以l＝50－t2（单位：m）的规律变化，取g＝10 m/s2．
（1）求在5 s末被困人员B的速度大小及位移大小．
（2）直升机在t＝5 s时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示．此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力．
（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）
17．（12分）所谓“水流星”表演时，就是用绳系着装有水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，而水不洒落。如果在表演“水流星”节目时，栓杯子的绳长为 ，其最大承受力是杯子和杯内水的重量的8倍，要使绳子不断裂，节目表演成功，杯子通过最高点时速度的取值范围为多少？
物理答题卷
考生须知
1、考生答题前，在规定的地方准确填写姓名、考号。
2、选择题作答时，必须用2B铅笔填涂，如需要对答案进行修改，应使用绘图橡皮轻擦干净，注意不要擦破答题卷。
3、非选择题必须用 0.5毫米黑色墨水签字笔作答。严格按照答题要求，在答题卷对应题号指定的答题区域内答题，切不可超出黑色边框，超出黑色边框的答案无效。
4、作图题可先用铅笔绘出，确认后，再用 0.5毫米黑色墨水签字笔描清楚。
5、保持卷面清洁，不要将答题卷折叠，弄破。
13. (10分)
14．(10分)
15．(10分)
16．(10分)
17．(12分)
物理答案
一、选择题
1.C 2.B 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C 8.C 9.D 10.C 11.D 12.C
13．（1）设物体在斜面上滑动时加速度大小为 、时间为 ，在水平面上滑动时加速度大小为 ，
则有： （3分）
（2分）
（2分）
（2分）
由上面公式解出：S =220m（1分）
14．解：（1） （2分） （1分） （1分）
（2） （2分）
（1分） （1分）
（1分）
克服地球引力所做的功为 （1分）
15解析：（1）由图乙可知在3～5 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度为a，A、B间的距离为s，则有F－μmg＝ma，a＝F－μmgm＝4－0.2×1×101 m/s2＝2 m/s2，s＝12at2＝4 m．
（2）设整个过程中水平力所做功为WF，物块回到A点时的速度为vA，由动能定理得：
WF－2μmgs＝12mv2A，v2A＝2as，WF＝2μmgs＋mas＝24 J．
16解析：（1）被困人员在水平方向上做匀速直线运动，v0＝10 m/s
在竖直方向上被困人员的位移 y＝H－l＝50－（50－t2）＝t2，
所以竖直方向上做初速度为零匀加速直线运动，加速度a＝2 m/s2的，
被困人员5 s末在竖直方向上的速度为vy＝at＝10 m/s，
合速度v＝v20＋v2y＝102 m/s，
竖直方向上的位移y＝12at2＝25 m，
水平方向的位移x＝v0t＝50 m，
合位移s＝x2＋y2＝255 m．
（3）t＝5 s时悬索的长度l′＝50－y＝25 m，旋转半径r＝l′sin 37°，
由mv′2r＝mgtan 37°，解得v′＝1522 m/s．此时被困人员B的受力情况如右图所示，由图可知Tcos 37°＝mg，解得T＝mgcos 37°＝625 N．
17.答案：
解析：杯子在最低点时，进行受力分析如图。设杯子在最低点时的瞬时速度为 ，杯子和杯内的水的总质量为
∴ ………………………………………………………………2分
即 ③
又 ④…………………………………………………2分
∴由③④式可以解得
⑤…………………………………………………………1分
在杯子的整个运动过程中，只有重力做功(绳子的拉力的方向始终与运动的方向垂直，所以不做功，空气阻力忽略不计)，机械能守恒。
设杯子在最高点时的瞬时速度为
∴ ⑥………………………………………………2分
由⑤⑥式可以解得
……………………………………………………………………………1分
又要使杯子和杯内的水能在竖直平面内做完整的圆周运动，在最高点时，必须满足至少杯子和杯内的水的重力全部用来提供向心力。
即
∴ …………………………………………………………………………2分
综上所述 …………………………………………………………2分