2009-2010学年湖北省黄冈中学高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是（ ）
A．中子
B．质子
C．电子
D．α粒子

2. 难度：中等

用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是（ ）

A．若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上不能发生光电效应
B．若两束光都能使某金属发生光电效应，则光束a照到该金属表面到电子逸出的时间间隔明显比光束b长
C．它们在真空中具有相同大小的传播速度
D．在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象

3. 难度：中等

如图所示，一导热性能良好的金属气缸放置在水平面上，气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地在活塞上堆放一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，活塞与气缸壁间的摩擦不计．在此过程中（ ）

A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积的分子数增多

4. 难度：中等

如图所示，用轻滑轮悬挂重力为G的物体．轻绳总长L，绳能承受的最大拉力是2G．现将轻绳一端固定，另一端缓慢向右移动距离d而使绳不断，则d的最大值为（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B，开始时A处于静止．从某时刻开始，一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上，使A和B一起向左做变加速直线运动．则在B与A发生相对运动之前的一段时间内（ ）
A．B对A的压力和摩擦力均逐渐增大
B．B对A的压力和摩擦力均逐渐减小
C．B对A的压力逐渐增大，B对A的摩擦力逐渐减小
D．B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大

6. 难度：中等

如图a、b所示，是一辆质量为6×10³kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，θ=37°，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有（ ）

A．汽车的长度
B．3s末汽车的速度
C．3s内合外力对汽车所做的功
D．3s末汽车牵引力的功率

7. 难度：中等

如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员（可视为质点），a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比为（ ）
A．1：1
B．2：1
C．3：1
D．4：1

8. 难度：中等

如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB=BC．小物块P与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ₁、μ₂．已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ₁、μ₂间应满足的关系是（ ）

A．tanθ=
B．tanθ=
C．tanθ=2μ₁-μ₂
D．tanθ=2μ₂-μ₁

9. 难度：中等

均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，则三颗卫星中任意两颗卫星间的距离为（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系式正确的是（ ）
A．x_A=h，a_A=g
B．x_B=h+，a_B=0
C．x_C=h+，a_C=g
D．x_C＞h+，a_C＞g

11. 难度：中等

如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球，A球质量为m₁，B球质量为m₂，过杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动．当转动到竖直位置且A球在上端，B球在下端时杆的角速度为ω，此时杆对转轴的作用力为零，则A、B两小球的质量之比为（ ）
A．1：1
B．（Lω²+2g）：（Lω²-2g）
C．（Lω²-g）：（Lω²+g）
D．（Lω²+g）：（Lω²-g）

12. 难度：中等

如图所示，内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上，盒子中有一靠在右壁的小球，盒子和小球的质量均为m，小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ．现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I，盒子与小球发生多次弹性碰撞后，最终小球与盒子达到相对静止．用v表示小球最终的速度，用s表示整个过程中小球相对盒子的路程．则（ ）

A．v=0
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

在利用单摆测重力加速度的实验中，甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图1所示，则该小球的直径为    cm．

乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出T²-L的关系图象如图2所示，该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时    （选填“漏加”或“多加”）了小球的半径．虽然实验中出现了上述错误，但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度，其值为    m/s²．（最后结果保留三位有效数字）

三、解答题

14. 难度：中等

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv²=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为______cm．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

15. 难度：中等

如图所示，在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m．在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放．设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

16. 难度：中等

某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，根据记录的数据作出如图所示的v-t图象．已知小车在0～ts内做匀加速直线运动；ts～10s内小车牵引力的功率保持不变，其中7s～10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：
（1）在7s～10s内小车牵引力的功率P；
（2）小车在加速运动过程中的总位移s．

17. 难度：中等

如图所示是游乐场中过山车轨道的模型图．图中半径分别为R₁=2.0m和R₂=8.0m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为θ=37°斜轨道面上的A、B两点，且与斜轨道之间圆滑连接，两圆形轨道的最高点C、D均与P点平齐．现使小车（视为质点）从P点以一定的
初速度沿斜面向下运动．已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．问：
（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C，则它在P点的初速度应为多大？（2）若小车在P点的初速度为15m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？

18. 难度：中等

如图所示，将质量为m的小滑块与质量为M=3m的光滑凹槽用轻质弹簧相连．现使凹槽和小滑块以共同的速度v沿光滑水平面向左匀速滑动，设凹槽长度足够长，且凹槽与墙壁碰撞时间极短．
（1）若凹槽与墙壁发生碰撞后速度立即变为零，但与墙壁不粘连，求凹槽脱离墙壁后的运动过程中弹簧的最大弹性势能△E_P；
（2）若凹槽与墙壁发生碰撞后立即反弹，且再次达到共同速度时弹簧的弹性势能为，求这次碰撞过程中损失的机械能△E₁；
（3）试判断在第（2）问中凹槽与墙壁能否发生第二次碰撞？若不能，说明理由．若能，求第二次碰撞过程中损失的机械能△E₂．（设凹槽与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变）