1、 南昌市二校2012届高三十月联考物 理 试 题考试时间：100分钟 试卷总分：110分一、选择题（本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全对得2分，有选错得得0分）1关于万有引力定律，下列说法正确的是：（ ）A牛顿借助自己的力学成就对前人的研究成果进行分析，总结出万有引力定律B卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量C万有引力恒量的单位可以用kg2m2D万有引力定律仅适用于天体之间2如图所示，甲、乙两运动员同时从水流湍急的河岸下水游泳，甲在乙的下游且速度大于乙欲使两人尽快在河中相遇，则应选
2、择的游泳方向是 （）A甲沿虚线、乙偏离虚线向上游方向B乙沿虚线、甲偏离虚线向上游方向C若甲乙都沿虚线方向游泳，则不能在同一点相遇D都沿虚线方向朝对方游3某人向放在水平地面正前方的小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能作出的调整为（ ）A减小初速度，抛出点高度不变 B增大初速度，抛出点高度不变C初速度大小不变，降低抛出点高度D初速度大小不变，提高抛出点高度 4如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，
3、则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（）A螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C此时手转动塑料管的角速度D若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动5质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示物体在x0处，速度为1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x16 m处时，速度大小为（）A2 m/s B3 m/sC4 m/s D m/s 6如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环，圆环
4、与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零则在圆环下滑过程中（ ）A圆环机械能守恒 B弹簧的弹性势能先增大后减小C弹簧的弹性势能变化了mghD弹簧的弹性势能最大时圆环的动能最大7下表是卫星发射的几组数据，其中发射速度v0是燃料燃烧完毕时火箭具有的速度，之后火箭带着卫星依靠惯性继续上升，到达指定高度h后再星箭分离，分离后的卫星以环绕速度v绕地球运动根据发射过程和表格中的数据，下面哪些说法是正确的（）卫星离地面高度h（km）环绕速度v（km/s）发射速度v0（km/s）079179120077880250076181910007
5、35842500055294801118A离地越高的卫星机械能越大B不计空气阻力，在火箭依靠惯性上升的过程中机械能守恒C当发射速度达到1118 km/s时，卫星能脱离地球到达宇宙的任何地方D离地越高的卫星环绕周期越大8已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是A在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间tB发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期TC观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径D和火星绕太阳运行的周期TD发射一颗绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星饶火星运行的轨道半径r和卫星的周期T9如图所示，倾角为30、高为
6、L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计一切摩擦。则（ ）LAB30弧形挡板）AA球刚滑至水平面时速度大小为BB球刚滑至水平面时速度大小为C小球A、B在水平面上不可能相撞D在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功10如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M
7、,C点与o点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平（转过了90角）下列有关此过程的说法中正确的是（ ）A重物M做匀速直线运动 B重物M做变速直线运动C重物M的最大速度是 D重物M的速度先减小后增大二、填空题（本题包括5小题，共23分。11-14题每空2分，15题每空1分。请把答案写在答题卷的横线上。）sF11如图所示，用恒力F使一个质量为m的物体由静止开始沿水平地面移动了位移x，力F跟物体前进的方向的夹角为，物体与地面间的动摩擦因数为，拉力F对物体做功W 为_，物体获得的动能Ek 为_。O12如图所示，质量为M的直木棒悬挂在O点，一只质量为m的猴子抓住
8、木棒。剪断悬挂木棒的细绳，木棒开下落，同时猴子开始沿木棒向上爬。设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖直方向下落，并且猴子相对于地面的高度保持不变，忽略空气阻力。从剪断细绳起计时，若猴子沿木棒向上爬了时间t，则在这段时间内木棒的机械能的改变量为_，在t时刻猴子做功的功率为_。13据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”,名为“55Cancri e”,该行星绕母星（中心天体）运行的周期为地球绕太阳运行周期的，母星的体积为太阳的60倍假设母星与太阳密度相同,“55Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的轨道半径之比为_，向心加速度之比为_。abc
9、d14如图所示，为一皮带传动装置。右轮的半径为r，a 是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为 r 。 c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。在转动过程中皮带不打滑。则a、b、c、d四点线速度之比为_，角速度之比为_，向心加速度之比为_15某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”如图，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小在水平桌面上相距500 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小小车中可以放置砝码（1）实验主
10、要步骤如下：测量_和拉力传感器的总质量M1 ；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；将小车停在C点，_，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度在小车中增加砝码，或_，重复的操作（2）下表是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|vv|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功表格中的E3_，W3_（结果保留三位有效数字）次数M/kg|vv|/（m/s）2E/JF/NW/J1050007600190040002002050016504130840042
11、030500240E31220W3410002401202420121510002841422860143三、计算题（本题包括5小题，共47分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，作图清晰准确，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16（9分）足够长的倾角为的粗糙斜面上，有一质量为m的滑块距挡板P为L，以初速度V0沿斜面下滑，并与挡板发生碰撞，滑块与斜面动摩擦因数为，tan 。若滑块与挡板碰撞没有机械能损失，求：P（1）滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板P的最大距离 （2）滑块在整个运动过程中通过的路程17（9分）质量为的火车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出
12、发，在运动过程中受到的阻力大小恒定，经过后达到最大行驶速度72km/h，此时司机发现前方4km处的轨道旁有山体塌方，便立即紧急刹车，这时所附加的制动力为，结果列车正好到达轨道毁坏处停下。试求：（1）列车的额定功率。（2）列车从静止到停下所经过的总路程。18（9分）地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R=1501011m，运转周期为T=316107s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期，如图甲或图乙所示，该行星的最大视角=145。求：（1）该行星的轨
13、道半径r和运转周期T1（sin145=025，最终计算结果均保留两位有效数字）（2）若已知地球和行星均为逆时针转动，以图甲和图乙为初始位置，分别经过多少时间能再次出现观测行星的最佳时期。（最终结果用T、T1、 来表示）19（10分）如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v已知容器在t0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水求：（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？（2）要使每一滴水在
14、盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘转动的角速度应为多大？（3）第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x20（10分）如图右所示是游乐场中过山车的实物图片，左图是过山车的模型图。在模型图中半径分别为R120m和R280m的两个光滑圆形轨道，固定在倾角为37斜轨道面上的Q、Z两点，且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车（视作质点）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1/24，g10m/s2，sin3706，cos3708。问：（1）若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处，则其在P点的初速度应为多大？（2）若小车在P点
15、的初速度为10m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？ZPQABO1O2R1R2参考答案1AB 2D 3AC 4、AC 5B 6C 7BD 8 B 9 A 10B, 11WF=Fscos Ek= Fscos（mgFsin）s12； 13r55r地， a55a地，14、2：1：2：4 1：2：2：2 1：1：2：41516解：（1）（2）由于滑块和挡板的碰撞没有能量损失，所以摩擦力做的负功等于滑块的动能加上滑块重力势能的减小量。到最后运动结束时，滑块必然是停止靠在挡板处的，所以重力势能减小了mgLsina 动能减小了 摩擦力大小为umgcosa 所以路程为（mgLsina+）/umgcosa17
16、解：（1）设列车刹车前行驶的路程为，刹车后列车的路程为，刹车后列车员车加速度是a，列车在达到最大行驶速度时所受的阻力是，刹车时附加的制动力是，列车的牵引力是F。由功能关系可得： 由动能定理可得： 由功率的定义式可得： 由此上方程可解得： 18（1）由题意当地球与行星的连线与行星轨道相切时,视角最大可得行星的轨道半径r为: 代入数据得设行星绕太阳的运转周期为T/,由开普勒第三定律：有代入数据得 （2）t=19【解析】（1）水滴在竖直方向上做自由落体运动，有hgt2，得t1n （2）分析题意可知，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度应为n，所以角速度为n （3）第二滴水落在圆盘上的水平位移为
17、x2v2t12v ，第三滴水落在圆盘上的水平位移为x3v3t13v 当第二与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心两侧时，两点间的距离最大，则xx2x35v 【答案】（1）（2）（3）5v ZPQABO1O2h1h220解析：小车经过A点时的临界速度为v1（2分）设Q点与P点高度差为h1，PQ间距离为L1， （2分） P到A对小车，由动能定理得 （2分）解得v01=4m/s（2分）Z点与P点高度差为h2， PZ间距离为L2 （2分）小车能安全通过两个圆形轨道的临界条件是在B点速度为v2且在B点时有： （1分）设P点的初速度为：v02P点到B点的过程，由动能定理得：（2分）m/s（2分）可知m/s10m/s，能安全通过。