湖南省示范性中学2009届高三联考试题
物理 （ 三 ）
主要考查范围： 第一册5—7章
命题人：长沙市长郡中学寄宿部高级教师 郑学鉴
注意：本卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共17小题，满分100，时量90分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共10小题，共40分）
1．地球上站立着两位相距非常远的观察者，发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者及两颗卫星到地球中心的距离是
A.一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等
B.一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不相等
C.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等
D.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等
1．解析：这颗卫星一定是地球同步卫星.同步卫星一定在赤道的上空，且它们到地面的高度都相等，所以这两位观察者一定都在赤道上.
答案：D
2.氢原子的核外电子由内层轨道转移到外层轨道的过程中 A.电势能减少而电子动能增加，原子的能量增加 B.电势能减少而电子动能增加，原子的能量减少 C.电势能增加而电子动能减少，原子的能量增加 D.电势能增加而电子动能减少，原子的能量减少
2.解析：核外电子由内层轨道转移到外层轨道的过程中，要克服库仑引力做功，故电势能应增加.而由
2
2n r ke =m n n r v 2得：E k n =2
1mv n 2=n r ke 22
，动能应减少.又由于能级值增加，总能量增加，C 对.
答案：C 3． 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G .由此可求出S 2的质量为
A.2
122
π4GT
r r r ）（-2 B.
2
312π4GT
r
C.
2
32π4GT r D.
2
122π4GT r r
3．解析：对S 1由万有引力定律有G 2
21r m m =m 122π4T
r 1，由此式得m 2=2212π4GT r r ，选项D 正确.
答案：D
4．如图所示，半径为R 的大圆盘以角速度ω绕过O 点的竖直轴在水平面内旋转，有人站在盘边P 点面对O 随圆盘转动.若他想用枪击中盘中心的目标O ，子弹相对枪的速度为v ，则在他看来
R
P
O
A.枪应瞄准O 射击
B.枪应向PO 的右方偏过θ角射击，cos θ=v
R
ω C.枪应向PO 的左方偏过θ角射击，tan θ=v
R
ω
D.枪应向PO 的左方偏过θ角射击，sin θ=
v
R
ω 4．解析：子弹参与两个分运动：随圆盘转动的分速度ωR ，方向沿过P 点的切线；相对圆盘的射击速度v ，其合速度指向O 点，如图所示，则sin θ=
v
R
ω.
?
?R
v
O
答案：D
5．如图所示，P 是水平地面上的一点，A 、B 、C 、D 在一条竖直线上，且AB =BC =CD .从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P 点.则三个物体抛出时速度大小之比v A ∶v B ∶v C 为
P
D
C B A
A.2∶3∶6
B.1∶2∶3
C.1∶2∶3
D.1∶1∶1
5．解析：由题意及图可知DP =v A t A =v B t B =v C t C ，所以v ∝t
1
；又由h =21gt 2，得t ∝h ，
因此有v ∝h
1
.由此得v A ∶v B ∶v C =2∶3∶6.
答案：A
6．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，则 ①空气阻力做正功 ②重力势能增加 ③动能增加 ④空气阻力做负功
以上说法中正确的是
A.①②
B.③④
C.②④
D.①③
6．解析：跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，重力势能减少；空气阻力对运动员做负功.由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加，故①②错，③④对.
答案：B
7．一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子，抓着木棒，如图 6－9所示.剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿棒向上爬.设在一段时间内
木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变.忽略空气阻力.则图a 的四个图象中能定性反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化关系的是
O
图a
t P
A
t P
B
t P
C
t
P
D
O
O
O
O
7．解析：由于猴子静止，它对木棒的作用力等于它的重力，则对木棒有
（m +M ）g =Ma a =
M m M + g 它的速度为v t =at =M
m
M +gt 猴子做功的功率为P t =mgv t =M
m m M )(+ g 2
t .
答案：B
8．.（2004年江苏理综，19）两个固定不动的点电荷，它们之间的静电力大小为F ，现使它们的电荷量都变为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为
A.4 F
B.F /4
C.2F
D.F /2
8．解析：根据库仑定律有F =k 221r
Q
Q
电荷量都变为原来的一半时F ′=k 22
122r
Q Q ?
由以上两式得F ′=4
F
.
答案：B
9．如图所示，abcd 是一闭合的小金属线框，用一根绝缘细杆挂在固定点O ，使金属线框绕竖直线OO ′来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直.若悬点摩擦和空气阻力均不计，则下列判断正确的是
b
c
d
O '
++++++++++
+
+
a
O
①线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反
②线框进入磁场区域后越靠近OO ′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大 ③线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小 ④线框摆动过程中，它的机械能将完全转化为线框电路中的电能
A.①③
B.②④
C.①②
D.②③
9．解析：线框进入磁场时Φ增大，而离开磁场时Φ减小，完全进入磁场后Φ不变，故①对②错.当摆角小到线框仅在磁场中摆动时，Φ不变，机械能将保持不变，故③对④错.应选A.
答案：A
10．.固定直导线P垂直于纸面，可动导线AB通以向左的电流，用测力计悬挂在导线P 的上方，如图所示，若直导线P中通以垂直纸面指向读者的电流，以下判断正确的是
A B
I
P
A.导线A端指向读者，同时测力计读数变大
B.导线B端指向读者，同时测力计读数变大
C.导线A端指向读者，同时测力计读数变小
D.导线B端指向读者，同时测力计读数变小
10．解析：两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势.导线A端指向读者，同时两导线相互吸引，选项A正确.
答案：A
二、本题共3小题，共18分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.
11(4分).一质量均匀的不可伸长的绳索重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示.现在在最低点C施加一竖直向下的拉力至D点，在此过程中绳索AB的重心位置将________.（填“升高”“降低”或“不变”）
A B
C
D
11．解析：拉力做功使绳索的重力势能增加，重心升高.
答案：升高
12．（6分）一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：
在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边
缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与
质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时，
小钢球恰好在桌子边缘，如图所示.让小钢球向左压
缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射
出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面上，水平距
离为s.
（1）请你推导出弹簧弹性势能E p与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式：__________.
（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：