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天津一中 2014—2015—1 高三年级第二次月考物理学科试卷 一、选择题（本题共12小题，共40分，1-8题为单选题，每题只有一个正确选项；9-12题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的） 1．如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是( ) A．增大斜面的倾角 B．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力 C．对木块A施加一个竖直向下的力 D．在木块A上再叠放一个重物 2．如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B。将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧。烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，两辆小车的（ ） A．A、B动量变化量相同 B．A、B动能变化量相同 C．弹簧弹力对A、B做功相同 D．弹簧弹力对A、B冲量大小相同 3．如图直升飞机放下绳索从湖里吊起困在水中的伤员后，在离湖面H的高度飞行，空气阻力不计，在伤员与飞机以相同的水平速度匀速运动的同时，绳索将伤员吊起，飞机与伤员之间的距离L与时间t之间的关系是L=H-t2，则伤员的受力情况和运动轨迹可能是下图中的（ ） 4．在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示。现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb变化情况是（ ） （A）Fa变大，Fb不变 （B）Fa变大，Fb变小 （C）Fa不变，Fb变小 （D）Fa不变，Fb变大 5．某大型游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示的物理模型．一个小朋友从A点开始下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段点动摩擦因数μ1小于BC段的动摩擦因数μ2，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中( ) A. 滑块在AB段重力的平均功率等于BC段重力的平均功率 B. 滑块在AB段和BC段合外力所做的总功相同 C. 地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左 D. 地面对滑梯的支持力大小始终等于小朋友和滑梯的总重力大小 6．在一次救灾行动中，需要把飞机上的50麻袋粮食投放到行驶的列车上，已知列车的质量为M，列车在铁轨上以速度v0做匀速直线运动，列车上方的飞机也沿铁轨以速度v1同向匀速飞行．在某段时间内，飞机连续释放下50袋粮食，每袋粮食质量为m，且这50袋粮食全部落在列车车厢内．不计列车与铁轨之间的摩擦，则列车载有粮食后的速度为( ) A. B. C. D. 7．地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2 ，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3 ，向心加速度为a3，线速度为v3 ，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论正确的是 （ ） A．F1＝F2＞F3 B．a1＝a2＝g＞a3 C．v1＝v2＝v＞v3 D．ω1＝ω3＜ω2 8．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是( ) A．斜面倾角α=60° B．A获得最大速度为 C．C刚离开地面时，B的加速度最大 D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 9．如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ） A．当F=mgtanθ时，拉力F最小 B．当F=mgsinθ时，拉力F最小 C．当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒 D．当F=mgtanθ时，质点的机械能一定增大 10．2013年我国将实施16次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则( ) A．“神舟十号”绕地球表面运行角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行角速度之比为 B．地球和月球的质量之比为 C．地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为 D．地球和月球的第一宇宙速度之比为 11．质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为 （ ） A.2 B.3 C.4 D. 5 12.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B 与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m 的物块(可视为质点)从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A 位置运动至 C位置的过程中，下列说法正确的是( ) A．小车和物块构成的系统动量不守恒 B．摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零 C．物块运动过程中的最大速度为 D．小车运动过程中的最大速度为 二、填空题（每题4分共16分） 13．近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的 _________ （选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把 _________ （选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_________ 14．质量为m=60 kg的人站在质量为M=100 kg的小车上，一起以v=3 m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u=4 m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为_______m/s 15．如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s(水的密度为1×103kg/m3)。当它工作时，估计水枪的功率为____________W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为__________Pa。 16．如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为________ m,下落的时间为_______s。（v1、v2为未知量） 三、实验探究题（本题10分） 17．“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。 （1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)。 （2）某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( ) A．始终是均匀的 B．先减小后增大 C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变 （3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法中正确的是( ) A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 18.在验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作: A.用天平称出重锤和夹子的质量 B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住且让手尽量靠近打点计时器 C.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带 D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值 E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度 F.计算出mghn和mn2,看两者是否相等 在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母); 四、计算题（本题共34分） 19．（6分）跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞打开后，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f = kv2，已知比例系数k = 20 Ns2/m2，运动员和伞的总质量m = 72kg．设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g = 10 m/s2． （1）求下落速度达到v = 3 m/s时，跳伞运动员的加速度大小； （2）求跳伞运动员最终下落的速度； （3）若跳伞塔高 h = 200 m，跳伞运动员在着地前已经做匀速运动，求从开始跳下到即将触地的过程中，伞和运动员损失的机械能．（本问结果保留3位有效数字 20．（7分）用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质存在的形式和分布有了较深刻的认识，双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度都小于两星体间的距离，一般双星系统距离其它星体很远，可以当做孤立系统处理，现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。万有引力常量为G。 （1）计算该双星系统的运动周期T计算。 （2）若实验上观测到的运动周期为T观测，且T观测：T计算=1： (N>1)，为了解释T观测与T计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质，作为一种简化模型，我们假定在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。 21．（10分）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×104N，“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg。 （1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）； （2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T； （3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m，求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W。 22．（11分）如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为R,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g.试求: (1)待定系数β; (2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力; (3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.
物理二月考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D A C A A D B BC ACD AB AD 13．外轮，内轨， 14．4.5 15．240， 16．1.8m、0.6s 17．(1) 毫米刻度尺 交流 (2) D (3) B 18．A BCDF 19．（1）由牛顿第二定律 及
（2）跳伞员最后应做匀速运动，故有 解得 （3）损失的机械能
20．（1）双星绕它们的连线中点做圆周运动，由万有引力提供向心力，根据万有引力和牛顿第二定律得：，而。解得：。 （2）因为，这个差异是以双星连线为直径的球体内均匀分布着的暗物质引起的，设这种暗物质质量为M′，位于两星连线中点处的质点对双星的影响相同，这时双星做圆周运动的向心力由双星的万有引力和M′对双星的万有引力提供，所以有：，又 解得暗物质的质量为： 而暗物质的体积为： 所以暗物质的密度为： 21．（1）飞机仅在阻力f的作用下做匀减速直线运动， 由动能定理得：-fx=0- 解得：x=980m； （2）由v-t图象可知，飞机加速度： a= 加速度大小为30m/s2 对飞机，由牛顿第二定律得：
解得：T=5.5×105N； （3）由图象面积可知，从t1时刻至t2时刻，飞机的位移为s1=80m， 从t2时刻至飞机停止，飞机的位移为s2=2m， 从t2时刻至飞机停止，由动能定理得：
解得：W=－9×105J． 22．(1)由mgR=+得β=3 (2)设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2,则 mv12= βmv22= 设向右为正、向左为负,得 v1=-,方向向左 v2=,方向向右 设轨道对B球的支持力为N,B球对轨道的压力为N′,方向竖直向上为正、向下为负， 则N-βmg=βm N′=-N=-4.5 mg,方向竖直向下 (3)设A、B球第二次碰撞刚结束时的速度分别为V1、V2,则 解得V1=- ,V2=0 (另一组解:V1=-v1,V2=-v2不合题意,舍去) 由此可得: 当n为奇数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同;当n为偶数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同. | ||||||||||||||||||||||||||||||
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