岳阳县一中、湘阴县一中2015届高三12月联考
物 理 试 题
一、选择题选择题（每小题4分，共48分，其中第3、9、10、12题为多选）
1、下列说法正确的是
A.牛顿发现了万有引力定律并测出了万有引力常量
B.第谷通过对太阳系各行星运动的观测和记录并总结出了行星运动的三大规律
C.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D.伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”
2、一直线上有a、b两点，相距2m，一质点沿该直线做匀变速直线运动，经过1s的时间先后通过a、b两点，则关于该质点通过a、b中点时的速度大小，的下列判断正确的是 c
A．若为匀加速运动，则v>2 m/s，若为匀减速运动，则v<2 m/s
B．若为匀加速运动，则v<2 m//s，若为匀减速运动，则v>2 m/s
C．无论加速还是减速，都有v>2m／s
D．无论加速还是减速，都有v<2m//s
3、如图，电梯内重为10N的物体悬挂在弹簧测力计上．某时刻，乘客观察到测力计示数变为8N，则电梯可能
A．匀加速向上运动 B．匀减速向上运动
C．匀加速向下运动 D．匀减速向下运动
4、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于
O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且
细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°，则F 的最小值为
A.3 mg/3 B.3 mg/2
C. mg D.mg/2
5、冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，A、B、C、D分别为长短轴的端点，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响则
A．冥王星从A―→B―→C的过程中，速率逐渐变大
B．冥王星从A―→B所用的时间等于T04
C．冥王星从B―→C―→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功
D．冥王星在B点的加速度为4GM4c2+(b-a)2
6、如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则： （ ）
A．物块始终受到三个力作用
B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心
C．从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小
D．从b到a，物块处于超重状态
7、如右图所示，AB是某个点电荷电场的一根电场线，在电场线上O点由静止释放一个负电荷，它仅在电场力作用下沿电场线向B运动，下列判断正确的是
A．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越小
B．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，其加速度大小变化不能确定
C．电场线由A指向B，负电荷做匀加速运动
D．电场线由B指向A，负电荷做加速运动，加速度越来越大
8.如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入
电场，并沿直线从A向B运动，由此可知
A．电场中A点的电势低于B点的电势
B．微粒在A点时的动能大于在B点时的动能，在A点时的电势能小于
在B点时的电势能
C．微粒在A点时的动能小于在B点时的动能，在A点时的电势能大于
在B点时的电势能
D．微粒在A点时的机械能与电势能之和等于在B点
时的机械能与电势能之和
9、光滑水平面上放置两个等量同种电荷，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示， 一个质量m＝1kg的小物块自C点由静止释放，小物块带电荷量q＝2C，其运动的v－t图线如图乙所示，其中B点为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则以下分析正确的是
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E＝1V／m
B．由C点到A点，电势逐渐降低
C．由C点到A点物块的电势能先减小后变大
D．B、A两点间的电势差为UBA＝8．25V
10、在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，将半径R=1m的光滑半圆弧轨道固定在质量M=0.5kg、长L=4m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切，现让位于轨道最低点的质量m=0.1kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态（小车不反弹），之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是（g取10m/s2）
A．小球到达最高点的速度为10 m/s
B．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5J
C．小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1N瞬时变为6.5N
D．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5m/s
11、如图所示，电灯A标有“10V，10W”，电灯B标有“8V，20W”，滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考电灯电阻的变化)
A.安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；
B.安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；
C.安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；
D.安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增大后减小。
12、如图所示，定值电阻R1=20Ω，电动机绕线电阻R2=10Ω，当电键S断开时，电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是:
A.I=1.5A
B.I<1.5A
C.P=15W
D.P<15W
二、实验题（5+9=14分）
13、(5分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变．
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm.
(2)实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的________；
14、（9分）如图所示，小灯泡L1(4V、1.6W)，小灯泡L2(6V、3.6W)，滑动变阻器R1(0~10、0.5A)，滑动变阻器R2(0~20、1.5A)，以及电源E(=9V、r=0)和开关S各一只，导线若干。
(1)设计一个电路，要求在电路中L1和L2均正确发光，且电路中消耗的功率最小，在方框中画出设计的电路图；
(2)按设计要求在如图所示实物中连线。
三、计算题（共38分）
15、（8分） 有两个人要把质量m=1000kg的货物装进离地h=1m高的卡车车厢内。他们找来L=5m的斜面，但没有其它任何工具可用。假设货物在水平地面上和此斜面上滑动时所受摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍，两个人的最大推力各为800N。
（1）通过分析说明俩人能否将货物直接推进车厢？
（2）请你帮助他们设计一个可行的方案，两人用最大推理将货物推进车厢。并详细证明之。（g取10m/s2）
16、（8分）物体在距某一行星表面某一高度的O点由静止开始做自由落体运动，依次通过A、B、C三点，已知AB段与BC段的距离相等，均为24 cm，通过AB与BC的时间分别为0.2 s与0.1 s，若该星球的半径为180 km，则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为多少？
17、（10分）如图所示，跨过轻质定滑轮的细绳两端，一端连接质量为m的物体A，另一端通过一轻质弹簧与质量为M的物体B连接，B物体静止在地面上，用手托着A物体，在A距地面高h处时，细绳刚好被拉直、弹簧无形变。今将A物体从h高处无初速释放，A物体恰好能到达地面，且A到达地面时，B物体对地面的压力恰好减为零。已知重力加速度为g，弹簧的弹性势能与劲度系数k、弹簧的伸长量x的关系是：E弹=12 kx2；两个物体均可视为质点，不计绳子和滑轮的质量、不计滑轮轴上的摩擦力和空气阻力。问：
（1）A、B两物体的质量之比为多少?
（2）现将A、B两物体的初始位置互换，再让B物体从h高处无初速释放，当A物体刚要离开地面时，B物体的速度是多少?
18、（12分）如图所示，半径R = 0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内，加上某一方向的匀强电场时，带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动．圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ，在A点时小球对轨道的压力FN= 120N，此时小球的动能最大．若小球的最大动能比最小动能多32J，且小球能够到达轨道上的任意一点（不计空气阻力）．则：
⑴小球的最小动能是多少？
⑵小球受到重力和电场力的合力是多少？
⑶现小球在动能最小的位置突然撤去轨道，并保持其它量都不变，若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等，求小球的质量．
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C C BC C D D B 不D ABD AB B BD
二、实验题
13、(1)2.30 (2.25 2. 35)（3分） (2)时间t（2分）
13、（1）（5分） （2）（4分）
三、计算题
16、解：（1）（3分）两人最大推力Fm=2F=1600N
货物受摩擦力
货物沿斜面向下的分力
因为 故两人不可能直接将货推上车厢
（2）（5分）因Fm>f，因此在水平地面上可使货物加速运动
从而使其在水平面上获得一定速度（动能），即可匀减速滑到斜面顶端
设货物在水平面上滑动位移为s，由牛顿第二定律及运动学规律有：
到斜面底端时速度
设货物在斜面上匀减速的加速度为a2，有
要使货物刚好滑到顶端，有
由以上各式解出
代入数据得出水平面上加速的距离s=20m
17、设通过A点的速度为v，行星表面的重力加速度为g，环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为T，行星的质量为M，卫星质量为m，行星的半径为R.
由匀变速直线运动规律，x＝vt＋12at2，
对AB段有：0.24＝0.2v＋12g(0.2)2，
对AC段有：0.48＝0.3v＋12g(0.3)2，
联立解得：g＝8 m/s2.
对于环绕该行星的近地卫星，轨道半径R＝180 km，由万有引力定律和牛顿第二定律，
GMmR2＝mR(2πT )2， 在行星表面，GMmR2＝mg，
联立解得：T＝2πRg＝300π s＝942 s.
18、（1）由A下降过程，系统机械能守恒：
当A刚好到达地面时，对B有 联立可解得 即
（2）A和B位置对换，设A刚要离开地面时B物体下降了 ，且此时B的速度为
此时对A有
由B下降过程，系统机械能守恒
有
19、解：小球在电场和重力场的复合场中运动，因为小球在A点具有最大动能，所以复合场的方向由O指向A，在AO延长线与圆的交点B处小球具有最小动能EkB．设小球在复合场中所受的合力为F，则有；
FN－F=mvA2R
即：
带电小球由A运动到B的过程中，重力和电场力的合力做功，根据动能定理有：
-F•2R = EKB-EKA = -32
由此可得：F = 20N，EKB=8J
即小球的最小动能为8J ，重力和电场力的合力为20N.
⑶带电小球在B处时撤去轨道后，小球做类平抛运动，即在BA方向上做初速度为零的匀加速运动，在垂直于BA方向上做匀速运动．设小球的质量为m，则：
2R = 12 Fm t2
得：m = Ft24R = 0.01kg
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