2010-2011学年浙江省杭州高级中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下面说法中正确的是（ ）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下有可能做曲线运动
C．物体在恒力作用下有可能做圆周运动
D．物体所受的力始终不与速度垂直，则一定不做圆周运动

2. 难度：中等

如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度v_a、v_b、v_c的关系和三个物体运动的时间t_a、t_b、t_c的关系分别是（ ）

A．v_a＞v_b＞v_ct_a＞t_b＞t_c
B．v_a＜v_b＜v_ct_a＞t_b＞t_c
C．v_a＜v_b＜v_ct_a=t_b=t_c
D．v_a＞v_b＞v_ct_a＜t_b＜t_c

3. 难度：中等

如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置．然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是（ ）

A．F逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大
B．F逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变
C．F逐渐减小，f逐渐增大，N逐渐减小
D．F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变

4. 难度：中等

假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（ ）
A．则根据公式v=rω，可知卫星的线速度将增大到原来的2倍
B．根据公式，可知卫星所需的向心力将减为原来的
C．根据公式，可知地球提供的向心力将减到原来的
D．根据公式和可知卫星的线速度将减小到原来的

5. 难度：中等

如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）

A．A球的线速度必定小于B球的线速度
B．A球的角速度必定小于B球的角速度
C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

6. 难度：中等

一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点由静止迅速拉到Q点，并使其获得速率v，如图所示，则力F所做的功为（ ）

A．mglcosθ
B．mgl（1-cosθ）
C．Flcosθ
D．mgl（1-cosθ）+mv²

7. 难度：中等

汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W₁；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W₂．设汽车在行驶中发动机的牵引力和所受的阻力都不变，则有（ ）
A．W₂=2W₁
B．W₂=3W₁
C．W₂=4W₁
D．仅能判断W₂＞W₁

8. 难度：中等

一个小球，以初速度v竖直上抛，能达到的最大高度为h．在如图所示的哪种情况下，小球不能达到高度h（忽略空气阻力）（ ）

A．A
B．B
C．C
D．D

9. 难度：中等

将一物体以初速度v竖直上抛，若物体所受空气阻力大小不变，物体在到达最高点前的最后一秒和离开最高点的第一秒内通过的路程分别为s₁和s₂，则速度的变化量△v₁和△v₂，s₁和s₂的大小关系，正确的是（ ）
A．s₁＞s₂
B．s₁＜s₂
C．△v₁＞△v₂
D．△v₁＜△v₂

10. 难度：中等

质点做初速为零的匀加速直线运动，前一半时间t内通过s₁，后一半时间t内通过s₂．则它的末速度是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

如图所示，小球在竖直力F作用下，将竖直轻弹簧压缩．若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升过程中（ ）
A．小球的动能先增大后减小
B．小球在离开弹簧时动能最大
C．小球动能最大时弹性势能为零
D．小球动能减为零时，重力势能最大

12. 难度：中等

如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为2，空气阻力不计．当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（ ）
A．h=2
B．h=
C．h＜
D．＜h＜2

二、填空题

13. 难度：中等

世界上第一颗原子弹爆炸时，恩里科•费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下，碎纸片落到他身后约2m处．由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药．假设纸片是从1.8m高处撒下．请你估算当时的风速是    m/s，并简述估算的方法    ．

14. 难度：中等

汽车在平直公路上行驶，汽车受到的阻力是车重的0.01倍，当汽车速度为4m/s时，加速度为0.4m/s²，若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度为    m/s．（g取10m/s²）

15. 难度：中等

在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度v竖直上抛一物体，则该物体上升的最大高度为H．已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计（万有引力常量G未知）．则根据这些条件，可以求出有关该星球的物理量有    （只写出物理量的名称，至少写出二个物理量）．

16. 难度：中等

甲、乙两船在静水中航行速度分别为v_甲和v_乙，两船从同一渡口向河岸划去，已知甲船想以最短时间过河，乙船想以最短航程过河，结果两船抵达到岸的地点恰好相同，则甲、乙两船渡河所用时间之比=    ．

三、解答题

17. 难度：中等

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv²=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为______cm．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

18. 难度：中等

质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，如果用沿与斜面成α角的力F拉着木块匀速上升如图所示．求：
（1）当α=？时，拉力F有最小值，求此最小值；
（2）当拉力最小时，水平面对本楔M的摩擦力是多大？

19. 难度：中等

两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则：
（1）a、b两卫星周期之比T_a：T_b是多少？
（2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至少经过多少个周期两卫星相距最远？

20. 难度：中等

如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线沿水平方向．一个质量为m的小物体P从轨道顶端处A点由静止释放，滑到B点处飞出，落在水平地面的C点，其轨迹如图中虚线BC所示．已知P落地时相对于B点的水平位移OC=l．现于轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带右端E轮正上方与B点相距l/2．先将驱动轮锁定，传送带处于静止状态．使P仍从A点处由静止释放，它离开B端后先在传送带上滑行，然后从传送带上水平飞出，恰好仍落在地面上C点．若将驱动轮的锁定解除，并使传送带以速度v（v＞2）匀速向右运动，再使P仍从A点由静止释放，最后P落在地面的D点．不计空气阻力，试求：
（1）P从静止的传送带右端水平飞出时的速度大小；
（2）P与传送带之间的动摩擦因数；
（3）OD之间的水平距离s．

21. 难度：中等

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一绝缘⊂形管杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内．PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场界线上，NMAP段是光滑的，现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆，它所受到的电场力为重力的倍．现在M右侧D点静止释放小环，小环刚好能到达P点，
（1）求DM间的距离x．
（2）求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小．
（3）若小环与PQ间的动摩擦因数为μ（设最大静止摩擦力与滑动摩擦力大小相等）．现将小环移至M点右侧6R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．