2012-2013学年天津市新华中学高三（上）月考物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F₁、F₂和F₃三力作用下保持静止．下列判断正确的是（ ）

A．F₁＞F₂＞F₃
B．F₃＞F₁＞F₂
C．F₂＞F₃＞F₁
D．F₃＞F₂＞F₁

2. 难度：中等

某驾驶员手册规定，具有良好刹车的汽车在以80km/h的速率行驶时，可以在56m的距离内被刹住，在以48km/h的速率行驶时，可以在24m的距离内被刹住，假设对于这两种速率驾驶员所允许的反映时间（在反映时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变）与刹车的加速度大小都相同，则允许驾驶员的反映时间约等于（ ）
A．0.5s
B．0.7s
C．1.5s
D．2s

3. 难度：中等

在如图所示的位移--时间图象和速度--时间图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四个相同的物体在水平面上，由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）

A．t₁时刻甲、乙两物体的动能相等
B．0-t₁时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程
C．丙、丁两物体再次相遇前在t₂时刻相距最远
D．t₂时刻丙物体受到的合外力小于丁物体受到的合外力

4. 难度：中等

如图所示，用一根绕过定滑轮的细绳把质量分别为m和M的两个物块P和Q拴在一起，若将物块Q沿水平地面向右移动少许，仍能保持平衡，则关于力的变化的结论正确的是（ ）

A．细绳的张力大小不变，Q对地面的压力减小
B．细绳的张力变大，Q对地面的摩擦力变大
C．滑轮的轴所受的压力减小
D．地面对Q的最大静摩擦力不变

5. 难度：中等

某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是（ ）
A．物体在2～4s内做匀加速直线运动
B．物体在4s末离出发点最远
C．物体始终向同一方向运动
D．物体在0～4s和在4～8s内的位移相同

6. 难度：中等

火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住．近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同．地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（ ）
A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍
B．火星表面的重力加速度是
C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍
D．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是

7. 难度：中等

如图所示，从倾角为α的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，均落在斜面上，当抛出速度为υ₁时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为θ₁；当抛出速度为υ₂时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ₂．则在不考虑空气阻力的情况下（ ）
A．θ₁可能大于θ₂
B．θ₁可能小于θ₂
C．θ₁一定等于θ₂
D．θ₁、θ₂的大小关系与斜面的倾角α有关

8. 难度：中等

将物体从A点以60J的初动能竖直上抛，当物体到达B点时，其动能损失了50J，而机械能损失了10J，设物体在运动过程中所受阻力大小不变，则当物体落回到A点时，它的动能为（ ）
A．40J
B．50J
C．48J
D．36J

9. 难度：中等

如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面，b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能到达的最大高度为（ ）
A．h
B．l.5h
C．2h
D．2.5h

10. 难度：中等

放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10m/s²．由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ）

A．m=0.5kg，μ=0.4
B．m=1.5kg，μ=
C．m=0.5kg，μ=0.2
D．m=1kg，μ=0.2

11. 难度：中等

如图 （甲） 所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图 （乙）所示，则（ ）
A．t₁时刻小球动能最大
B．t₂时刻小球动能最大
C．t₂～t₃这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．t₂～t₃段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

12. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m_B=2m_A，规定向右为正方向，A、B 两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为-4kg•m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10

13. 难度：中等

2009年10月7日电，美国宇航局（NASA）的斯皮策（Spitzer）太空望远镜近期发现土星外环绕着一个巨大的漫射环．该环比已知的由太空尘埃和冰块组成的土星环要大得多．据悉，这个由细小冰粒及尘埃组成的土星环温度接近-157℃，结构非常松散，难以反射光线，所以此前一直未被发现，而仅能被红外探测仪检测到．这一暗淡的土星环由微小粒子构成，环内侧距土星中心约600万公里，外侧距土星中心约1800万公里．若忽略微粒间的作用力，假设土环上的微粒均绕土星做圆周运动，则土环内侧、外侧微粒的（ ）
A．线速度之比为
B．角速度之比为1：1
C．周期之比为1：1
D．向心加速度之比为9：1

14. 难度：中等

2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是（ ）
A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

15. 难度：中等

2003年10月15日各大媒体纷纷报道：中国在酒泉卫星发射中心用“长征”二号F型火箭将“神舟”五号载人飞船送入太空．杨利伟成了第一位叩访太空的中国航天员．按计划，飞船先运行在轨道倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度350公里的椭圆轨道上，实施变轨后，进入343公里的圆轨道．借助以上报道中的提供的信息，在已知万有引力恒量的情况下，还需下列哪一组数据就可估算地球的质量（ ）
A．飞船绕地球做圆周运动时的周期和速度
B．飞船的质量及其绕地球做圆周运动时的速度
C．地球的半径和飞船绕地球做圆周运动时的速度
D．地球的半径和地球表面的重力加速度

16. 难度：中等

一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v₁时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物．直到以最大速度v₂匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是（ ）
A．钢绳的最大拉力为
B．钢绳的最大拉力为
C．重物的最大速度为v₂=
D．重物做匀加速运动的时间为

17. 难度：中等

如图，小球ab在光滑球面内做匀速圆周运动，其轨道平面在水平面上，r_a＞r_b，则（ ）

A．向心加速度a_A＞a_B
B．线速度V_A＞V_B
C．周期T_A＞T_B
D．角速度ω_A＞ω_B

二、解答题

18. 难度：中等

在研究“匀变速度直线运动”的实验中，不慎将选好纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图上．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打点计时图中第5点时的速度为______m/s运动的加速度为______m/s²．（结果保留三位有效数字）

19. 难度：中等

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

（1）若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²=______（用H、h表示）．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h（10^-1m）	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
s^2 （10^-1m^2）	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

请在坐标纸上作出s²-h关系图．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率______ （填“小于”或“大于”）理论值．
（4）从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是______．

20. 难度：中等

是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦，求：
（1）小球运动到B点时的动能；
（2）小球下滑以距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向；
（3）小球经过圆弧轨道的B点时所受轨道支持力N_B是多大？

21. 难度：中等

如图所示，光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平，质量为m=2kg的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车，使得小车在光滑水平面上滑动．已知小滑块从高为H=0.2m的位置由静止开始滑下，最终停在小车上．若小车的质量为M=6kg．g取10m/s²，求：
（1）滑块到达轨道底端时的速度大小v
（2）滑块滑上小车后，小车达到的最大速度v
（3）该过程系统产生的内能Q
（4）若滑块和车之间的动摩擦因数为μ=0.1，则车的长度至少为多少？

22. 难度：中等

过山车是游乐场中常见的设施．下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R₁=2.0m、R₂=1.4m．一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L₁=6.0m．小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，圆形轨道是光滑的．假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠．重力加速度取g=10m/s²，计算结果保留小数点后一位数字．试求
（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R₃应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离．