2010-2011学年山东省德州市武城二中高二（上）培优训练物理试卷（四）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某探空火箭起飞后不久发动机自动关闭，图为它起飞后一段时间内的v-t图象，下列说法正确的是（ ）

A．10s末火箭达到最高点
B．15s末火箭关闭发动机
C．火箭在0～10s内的加速度大于在10～15s内的加速度
D．火箭在0～10s内的位移大于在10～15s内的位移

2. 难度：中等

如图甲所示，竖直放置的长直导线MN通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在金属框内部通有如图乙所示的变化磁场（规定垂直于纸面向里为磁场的正方向），下列说法正确的是（ ）

A．0～t₁时间内，MN与ab相斥
B．t₂～t₃时间内，MN与ab相吸
C．t₁时刻MN与ab作用力最小
D．t₂时刻MN与ab作用力最小

3. 难度：中等

如图所示，倾角为α 的斜面体放在粗糙的水平面上，质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连．现用拉力F沿斜面向上拉弹簧，使物体A在光滑斜面上匀速上滑，斜面体仍处于静止状态．下列说法正确的是（ ）
A．弹簧伸长量为
B．水平面对斜面体支持力小于斜面体和物体A的重力之和
C．物体A对斜面体的压力大小为mgcosα
D．斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcosα，方向水平向左

4. 难度：中等

如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上．a、b处于静止状态，对于a，b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．a受到两个摩擦力的作用
B．a共受到四个力的作用
C．b共受到三个力的作用
D．a受到墙壁的摩擦力的大小不随F的增大而增大

5. 难度：中等

某人在静止的湖面上某高度处竖直上抛一个铁球，铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度（假设泥中阻力大小恒定）．不计空气阻力，以v、F、E_k分别表示小球的速度、所受合外力和动能三个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球运动过程的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功．9月27日翟志刚成功实施了太空行走．如果神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径R，万有引力常量为G．在该轨道上，神舟七号航天飞船（ ）
A．运行的线速度大小为
B．运行的线速度小于第一宇宙速度
C．运行时的向心加速度大小为
D．地球表面的重力加速度大小可表示为

二、解答题

7. 难度：中等

水平地面上放置一个质量为M的木箱，箱中的顶端用一长为L的轻细绳悬挂着一质量为m的小铁球，地面与箱子的动摩擦因数为μ．对木箱施加一个水平向左的恒定拉力，系统稳定后轻细绳向右偏离竖直方向β角，某时木箱的速度方向向左，大小为v，如图所示．
（1）求此时水平拉力的大小．
（2）此时，由于某种原因木箱突然停下来且以后保持静止不动，求以后运动过程中小球对细绳的最大拉力．（整个运动过程中，小球与木箱不碰撞）

8. 难度：中等

如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U=1.5×10³V，现将一质量m=1×10^-2kg、电荷量q=4×10^-5C的带电小球从两板上方的A点以V=4m/s的初速度水平抛出（A点距两板上端的高度h=20cm），之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点．不计空气阻力，取g=10m/s^2cy．求：
（1）B点到N板上端的距离L．
（2）小球到达B点时的动能E_K．

9. 难度：中等

如图所示，水平虚线L₁、L₂间的高度差h=5cm，L₁的上方和L₂的下方都存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，下方磁场的磁感应强度是上方的倍，一带电微粒正好能在竖直平面内沿图中轨迹做周期性运动，在两磁场中的轨迹是半圆．当运动到轨迹最低点时，如果撤去电场，微粒将做匀速直线运动．取g=10m/s²．
（1）说出微粒的绕行方向；
（2）分别求出微粒在两磁场中的速度大小；
（3）求出微粒在磁场中的偏转半径．

10. 难度：中等

一座平顶房屋，顶的面积S=40m²．第一次连续下了t=24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v=5.0m/s的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走．第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d=25mm已知两次下雨的雨量相等，冰的密度为9×10²kg/m³．由以上数据可估算得第二次下的冻雨结成的冰对屋顶的压力为______N，第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为______N．

11. 难度：中等

为训练宇航员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境．在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态．现要求一架飞机在速率为v₁=500m/s时进人失重状态试验，在速率为v₂=1000m/s时退出失重状态试验．重力加速度g=10m/s²．试问：
（i）在上述给定的速率要求下，该飞机需要模拟何种运动，方可在一定范围内任意选择失重时间的长短？试定量讨论影响失重时间长短的因素．
（ii）飞机模拟这种运动时，可选择的失重状态的时间范围是多少？

12. 难度：中等

假定月球绕地球作圆周运动，地球绕太阳也作圆周运动，且轨道都在同一平面内．己知地球表面处的重力加速度g=9.80m/s²，地球半径 R=6.37×10⁶m，月球质量m=7.3×10²²kg，月球半径 R_m=1.7×10⁶m，引力恒量G=6.67×10^-11N•m²/kg²，月心地心间的距离约为r_0m=3.84×10⁸m
（ i ）月球的球心绕地球的球心运动一周需多少天？
（ ii ）地球上的观察者相继两次看到满月需多少天？
（ iii ）若忽略月球绕地球的运动，设想从地球表面发射一枚火箭直接射向月球，试估算火箭到达月球表面时的速度至少为多少（结果要求两位数字）？