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山西省四校(康杰中学、 临汾一中 、忻州一中 、长治二中)2013届第一次联考 物理

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2013 届高三年级第一次四校联考
物理试题
命题: 康杰中学 临汾一中 忻州一中 长治二中 【满分 100 分,考试时间 100 分钟】
一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分;各题中可能有一个选项是正确的, 也可能有多个选项是正确的,全选对的得 4 分,漏选的得 2 分,选错或不答的得 0 分。) 1.下列有关物理学家和物理学规律的发现,说法正确的是
A.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因
B.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快
C.开普勒通过万有引力定律推导出了开普勒行星运动三定律
D.牛顿提出万有引力定律,并利用扭秤实验,巧妙地测出了万有引力常量

x/m 2

v/(m·s-1) 2

v/(m·s-1) 2

v/(m·s-1) 2

0

1

2 t/s 0

1

0 2 t/s

1

2 t/s 0

A

B

-2

C

-2

1 2 t/s D

2.下列图象均能正确反映物体在直线上的运动,则在 t=2 s 内物体位移最大的是

3.停在 10 层的电梯地板上放置有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性及放置位置如图所示。 开始时两块磁铁静止在电梯地板上,则下列分析正确的是 A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在 1 层,最后两块磁铁可能已碰在 一起 B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在 1 层,最后两块磁铁一定仍 在原来位置 C.若电梯突然向上开动,并停在 20 层,最后两块磁铁可能已碰在一起

D.若电梯突然向上开动,并停在 20 层,最后两块磁铁一定仍在原来位置

4.如图所示,物体 B 的上表面水平,A、B 相对于斜面 C 静 A

B

F

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止,当斜面 C 受到水平力 F 向左匀速运动的过程中

A.物体 A 可能受到 3 个力的作用

B.物体 B 一定受到 4 个力的作用

C.物体 C 对物体 B 的作用力竖直向上

D.物体 C 和物体 B 之间可能没有摩擦力

5.如图所示,质量为 m 的木块,从半径为 r 的竖直圆轨道上的 A 点匀 A

速滑向 B 点,则在这个过程中

A.木块所受向心力方向不一定指向圆心

B

B.木块所受合外力方向始终指向圆心

C.木块对轨道的压力一直不变

D. 木块的向心力逐渐增大

6.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的 最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是 A.黑色的径迹将出现在木炭包的左侧

B.木炭包的质量越大,径迹的长度越短

C.传送带运动的速度越大,径迹的长度越短

D.木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短

7.如图所示,光滑小圆环 A 吊着一个重为 G1 的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上,今有 一细绳拴在小圆环 A 上,另一端跨过固定在大圆环最高点 B 处的一个

光滑小滑轮后吊着一个重为 G2 的砝码,不计小环、滑轮和绳子的质量,
绳子又不可伸长,平衡时弦 AB 所对的圆心角为 θ,则下列关系正确的 是
A.G2=2G1sin?

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B.G1=2G2sin ? 4
C.G2=2G1sin ? 2
D.G2=2G1cos ? 2
8.一斜面倾角为 θ,A、B 两个小球均以水平初速度 vo 水平抛出,如
图所示。A 球垂直撞在斜面上,B 球落到斜面上的位移最短,不计

空气阻力,则 A、B 两个小球下落时间 tA 与 tB 之间的关系为

A.tA=tB

B.tA=2tB

C.tB=2tA

D.无法确定

9.下表是火星和地球部分数据对照表,把火星和地球视为质量均匀的理想球体,它们绕太阳

的运动近似看作匀速圆周运动,从表中数据可以分析得出

质量(千克) 公转周期(天)

自转周期 (小时)

近似公转轨 道半径(米) 星球半径(米)

火星 6.421×1023

686.98

24.62

2.28×1011 3.395×106

地球 5.976×1024

365.26

23.93

1.50×1011 6.378×106

A.地球所受向心力较大

B.地球公转的动能较小

C.火星两极处地表重力加速度较大

D.火星的第一宇宙速度较大

10.在河面上方 20 m 的岸上有人用长绳栓住一条小 F
船,开始时绳与水面的夹角为 30°。人以恒定的速
30° 率 v=3 m/s 拉绳,使小船靠岸,那么

A.5s 时绳与水面的夹角为 60°

B.5s 内小船前进了 15 m

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C.5s 时小船的速率为 4 m/s

D.5s 时小船距离岸边 15 m

11.如图所示,有一弯管 ab,其中心线是半径为 R 的一段圆弧,

弧的圆心处有一个点电荷 Q,有一束带负电的粒子流从 a 端的

Q

中点射入,恰能沿中心线通过弯管的粒子应为

av

b

A.质量和速度之比相同的粒子

B.电量和质量之比相同的粒子

C.电量和动能之比相同的粒子

D.电

速度之比相同的粒子

量和

12.如图所示,空间中存在方向竖直向下的匀强电场,一弹簧竖直固定于桌面,弹簧与桌面

均绝缘且不带电,现将一带正电的物块轻轻放于弹簧上并处于静止状态,若将电场突然反 向,已知物块受到的静电力小于其重力,则物块在第一次到达最高点前的速度时间图象可 能是 二、实验填空题(每空 2 分,共 12 分。)

13.(4 分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的
实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接, 跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小 球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块 撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡 板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞

挡板 x h H

击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度 H、滑块释放

点与挡板处的高度差 h 和沿斜面运动的位移 x。(忽略空气阻力的影响)

(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

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14.(8 分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为 50 Hz, 查得当地的重力加速度 g=9.80 m/s2,测得所用重物的质量为 1.00 kg。实验中得到一条 点迹清晰的纸带,把第一个点记作 O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的 3 个 计数点 A、B、C 作为测量的点,如图所示。经测量知道 A、B、C 各点到 O 点的距离分别 为 50.50 cm、86.00 cm、130.50 cm。
(1)根据以上数据计算,打 B 点时重物的速度 vB=_______ m/s,重物由 O 点运动到 B 点, 重力势能减少了_______ J,动能增加了_______ J。(最后两问结果保留三位有效数字) (2)根据所测量的数据,求出物体实际下落的加速度为_______ m/s2。 三、计算题(本题4小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只 写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 15.(8 分)如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,
用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知 小车的质量为 M,小桶与沙子的总质量为 m,把小车 从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为 h 的过程 中,若不计滑轮及空气的阻力,求: (1)下落过程中绳子的拉力大小; (2)小桶下落 h 时的速度大小。 16.(12 分)2012 年 10 月 4 日,云南省彝良县发生特大泥 石流,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底 240 m 的山坡处泥石流以 8 m/s 的初速度、0.4 m/s2 的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流 到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为 1 s,汽车 启动后以 0.5 m/s2 的加速度一直做匀加速直线运动。试分析汽车能否安全脱离? 17.(10 分)如图所示,半径为 R,内径很小的光滑半圆管竖直放
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置。两个质量均为 m 的小球 a、b 以不同的速度进入管内,a 通过最高点 A 时,对管壁上 部的压力为 3mg,b 通过最高点 A 时,对管壁下部的压力为 0.75mg,求 a、b 两球落地 点间的距离。 18.(10 分)2011 年 7 月 11 日 23 时 41 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火 箭,成功将“天链一号 02 星”送入太空。火箭飞行约 26 分钟后,西安卫星测控中心传来的 数据表明,星箭分离,卫星成功进入地球同步转移轨道。“天链一号 02 星”是我国第二颗 地球同步轨道数据中继卫星,又称跟踪和数据中继卫星,由中国航天科技集团公司所属中 国空间技术研究院为主研制。中继卫星被誉为“卫星的卫星”,是航天器太空运行的数据“中 转站”,用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息 的地球静止通信卫星。已知地球半径 R,地球表面的重力加速度 g,地球自转周期 T。无 线电波的传播速度为光速 c。 (1)求“天链一号 02 星”的轨道半径; (2)某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号,需要位于赤道地面基站正上方的
“天链一号 02 星”把该信号转发到同轨道的一个航天器,如果航天器与“天链一号 02 星”处于同轨道最远可通信距离的情况下,求从地面基站发送无线电波信号到航天器 接收到该信号的时间。
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2013 届高三年级第一次四校联考物理试题答案

一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分;各题中可能有一个选项是正确的, 也可能有多个选项是正确的,全选对的得 4 分,漏选的得 2 分,选错或不答的得 0 分.) 1.A 2. B 3.AC 4. BC 5.B 6.D 7.C 8.C 9.A 10.D 11.C 12.AB 二、实验填空题(每空2分,共12分。)
13.(4 分)(1)x/H (2) Hh ? x2 H x2 ? h2
14.(8 分)(1)4,8.43,8.00(2)9 三、计算题(本题4小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只 写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 15.(8 分)解析:(1)设绳的弹力大小为 F,小桶和小车的加速度大小为 a,则

F=Ma

(2 分)

mg-F=ma (2 分)

联立两式,可得:F= Mmg M ?m
a= mg M ?m

(1 分)

在小桶下落竖直高度为 h 时,其速度 v2=2ah

(2 分)

所以此时其获得的速度为 v= 2mgh m?M

(1 分)

16.(12 分)解析:设泥石流到达坡底的时间为 t1,速率为 v1,则

1 s1=v0t1+2a1t12

(2 分)

v1=v0+a1t1 (2 分)

代入数值得 t1=20 s,v1=16 m/s

而汽车在 19 s 的时间内发生位移为 s2=12a2t22=90.25 m

速度为 v2=a2t2=9.5 m/s (2 分)

令再经时间 t3,泥石流追上汽车,则有

v1t3=s2+v2t3+12a2t32

(2 分)

(2 分)

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代入数值并化简得 t32-26t3+361=0,因 Δ<0,方程无解。所以泥石流无法追上汽车,司 机能安全脱离。 (2 分)

17.(10 分)解:两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心

力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平

位移之差。



A

球:3mg+mg=m

v

2 A

(2 分)

R

vA= 4gR (1 分)



B

球:mg-0.75mg=m

v

2 B

R

(2 分)

vB=

1 gR 4

(1 分)

由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:sA=vAt=vA 4R =4 R (2 分) g

sB=vBt=vB 4R =R g

(1 分)

∴sA-sB=3R

(1 分)

18.(10 分)解:(1)天链一号 02 号是地球的同步卫星,它的周期与地球自转周期相等。

G

Mm r2

?

mr

4? 2 T2

(2 分)

GM=gR2

(2 分)

解得:r= 3 gR2T 2 4? 2

(2 分)

(2) 天链一号 02 号与航天器之间的最远时的示意 图如图所示,由几何知识可知: 天链一号 02 号与航天器之间的最远距离

s= 2 r 2 ? R 2 (2 分)

所以共用时间:
t= r ? R + 2 r 2 ? R 2 / c c

=( 3

gR2T 2 -R)/c+ 2

gR2T 2 (

2
)3

? R2

/c

(2 分)

4? 2

4? 2

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