2011-2012学年浙江省杭州市西湖区学军中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

手托着书使它做下述各种情况的运动，那么手对书的作用力最大的是（ ）
A．向下做匀减速运动
B．向上做匀减速运动
C．向下做匀加速运动
D．向上做匀速运动

2. 难度：中等

如图为一空间探测器的示意图，P₁、P₂、P₃、P₄是四个喷气发动机，P₁、P₃的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P₂、P₄的连线与y轴平行．每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向平动．要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v平动，则可（ ）
A．先开动P₁适当时间，再开动P₄适当时间
B．先开动P₃适当时间，再开动P₂适当时间
C．先开动P₄适当时间，再开动P₃适当时间
D．先开动P₃适当时间，再开动P₄适当时间

3. 难度：中等

如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd．从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点．若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）
A．b与c之间某一点
B．c点
C．c与d之间某一点
D．d点

4. 难度：中等

在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t₂或t₁～t₂时间内的平均速度的结论正确的是（ ）
A．0～t₂；=
B．t₁～t₂；
C．t₁～t₂；
D．t₁～t₂；

5. 难度：中等

直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）

A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

6. 难度：中等

如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，系重物的轻绳绕过滑轮C将上端固定于墙上的A点，不计摩擦，系统处于静止状态，现将A点沿墙稍上移一些，系统又处于静止状态，则由于A点的上移（ ）

A．轻杆与竖直墙壁间的夹角减小
B．绳的拉力增大，轻杆受的压力减小
C．绳的拉力不变，轻杆受的压力减小
D．绳的拉力减小，轻杆受的压力不变

7. 难度：中等

如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O．现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F（ ）

A．一定是拉力
B．一定是推力
C．一定等于0
D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0

8. 难度：中等

如图所示，已知m_A=2m_B=3m_c，它们距轴的关系是，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的速度逐渐增大时（ ）

A．物体A先滑动
B．物体B先滑动
C．物体C先滑动
D．B、C同时开始滑动

9. 难度：中等

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火加速后，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的速度大于它在轨道3上经过P点时的速度

10. 难度：中等

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；第二种形式：三颗星位于边长为L的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行．设每个星体的质量均为m，引力常量为G．则（ ）
A．第一种形式中运动星体的向心力为
B．第二种形式中运动星体的向心力为
C．第一种形式中运动星体的轨迹半径为2R
D．第二种形式中运动星体的轨迹半径为

11. 难度：中等

某汽车沿一直线运动，在t时间内通过的路程为L，在L/2处速度为v₁，在t/2处速度为v₂，则下列说法中正确的是（ ）
A．若作匀加速运动，则v₁＞v₂
B．若作匀减速运动，则v₁＜v₂
C．若作匀加速运动，则v₁＜v₂
D．若作匀减速运动，则v₁＞v₂

12. 难度：中等

如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为（ ）

A．（M+m）g
B．（M+m）g-F
C．（M+m）g+Fsinθ
D．（M+m）g-Fsinθ

13. 难度：中等

如图，甲、乙两木块用细绳连在一起，中间有一被压缩竖直放置的轻弹簧，乙放在水平地面上，甲、乙两木块质量分别为m₁和m₂，系统处于静止状态，此时绳的张力为F．在将细绳烧断的瞬间，甲的加速度为a，则此时乙对地面压力为（ ）

A．（m₁+m₂）g
B．（m₁+m₂）g+F
C．m₂g+F
D．m₁（a+g）+m₂g

14. 难度：中等

运动员体能训练常用负重奔跑方式．如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机．已知运动员质量为m₁，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量），悬挂质量为m₂的重物，人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动，下面说法正确的是（ ）
A．若m₂静止不动，运动员对传送带的摩擦力大小为m₂g
B．若m₂匀速上升时，m₁越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
C．若m₂匀加速上升时，m₁越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
D．人对传送带做功的功率与m₂的运动状态无关

15. 难度：中等

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则（ ）
A．飞船绕地球运动的线速度为
B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．飞船每次“日全食”过程的时间为
D．飞船周期为T=

16. 难度：中等

如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动．设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v₁和v₂的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v₁和v₂都不变，而ω取某一合适的值，则（ ）

A．有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上
B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上
C．有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与S缝平行的窄条上
D．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒

二、解答题

17. 难度：中等

下列三个力学实验中体现出共同的物理思想方法是______

A．极限法    B．放大法    C．控制变量法    D．等效替代法．

18. 难度：中等

爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价：伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始．
（1）（多选）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图（1）所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是______
A．其中的甲、乙图是实验现象，丁图是经过合理地外推得到的结论
B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论
C．运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量
D．运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显
（2）理想实验是物理学发展过程中的一种重要的研究方法．伽利略曾设想了一个理想实验，如图（2）所示（图中两斜面底部均用一小段光滑圆弧连接），下面是该实验中的一些事实和推论．
a．如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．
b．两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
c．减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度．
d．继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．
①请将上述理想实验的步骤按照正确的顺序排列______
②在上述的步骤中，属于可靠的事实有______，属于理想化的推论有______．（以上三个空格填写序号即可）

19. 难度：中等

（1）为了研究平抛运动在水平方向的运动情况，甲同学设计了一个如图（1）所示的实验．将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内，其下端水平，滑道2与光滑水平板平滑连接，把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放，发现小球1恰能击中小球2，改变斜槽1的高度，或同步改变两小球的释放位置新进行实验，结果依然可以击中，这说明______．
（2）（多选）乙同学在研究平抛运动的轨道，实验装置如图（2）所示．关于这个实验，下列说法错误的是______
A．每次实验小球必须从同一高度静止释放，并且初始位置越高越好
B．斜槽必须光滑，末端必须水平
C．选用小球的质量大些，可供得更大的初速度
D．小球运动昧应与木板上的纸面相接触
（3）乙同学在实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动中的几个位置如图（3）中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为______

20. 难度：中等

利用图示装置（2）可以测定油漆喷枪喷射油漆雾滴的速度．将直径D-0.40m的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线．油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里．转台以角速度u=2.5rad/s稳定转动后，开始喷漆．仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能在纸带内侧留下痕迹．改变喷射速度重复实验，在纸带上留下了四个痕迹a、b、c、d．将纸带取下放在刻度尺下（如图（1））．空气阻力忽略不计，痕逊a对应雾滴的速度大小为______m/s，该喷枪喷出的雾滴的最大可能速度为______m/s．

21. 难度：中等

2009年9月28日温福铁路开行动车组列车，7点47分福州火车站开出福建省的第一列动车组列车D3102次．以下是列车D3102次的站次信息：

车次	站次	站名	到达时间	开车时间	里程/km
I6102	01	福州南	07：47	07：47
I6102	02	宁徽	08：16	08：17	88
I6102	03	段辅	08：36	08：37	147
I6102	04	苍南	09：03	09：04	237
I6102	05	瑞安	09：16	09：17	271
I6102	06	温洲南	09：27	09：28	294
I6102	07	台州	10：05	10：06	417
I6102	08	宁海	10：24	10：25	497
I6102	09	宁波	10：55	10：56	569
I6102	10	绍兴	11：54	11：55	677
I6102	11	杭州南	12：21	12：23	713
I6102	12	嘉兴	13：14	13：15	821
I6102	13	上海南	13：58	13：59	901

假设列车从台州站出发，先做匀加速运动，当列车达到最大速度v=288km/h后，改做匀速运动，经过一段时间后，再做匀减速运动，最后恰好停在宁海站处．已知加速过程所用的时间与减速过程所用的时间相等，求列车做匀加速运动时加速度的大小．

22. 难度：中等

2008年12月，我国北方连降大雪，出现了罕见的雪灾．为了安全行车，某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能．他从车上速度表看到汽车速度v=10m/s时紧急刹车，由于车轮与冰雪公路面的摩擦，车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数μ；
（2）该司机驾车以12m/s的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶，突然发现前方停着一辆故障车．若刹车过程司机的反应时间为△t=0.5s，为了避免两车相撞，该司机至少应在距故障车多远处发现故障车并采取同样的紧急刹车措施？

23. 难度：中等

一般宇宙飞船飞近某一个新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道运动数圈后，着陆在该行星上．宇宙飞船上备有以下器材：停（秒）表一只；质量为m的物体一个；弹簧秤一个；天平一架（附砝码一套）．已知宇航员在靠近行星表面的圆形轨道上绕行及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据可以求出该行星的质量M和半径R（已知万有引力常量为G）．试分析：
（1）宇航员两次测量所选用的器材和测量的物理量；
（2）由题述已知量和测量的物理量推导出该行量的质量M和半径R的表达式．

24. 难度：中等

我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星，标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步，在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义，同学们也对月球有了更多的关注．
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径r₁；
（2）若将来我国的宇航员随登月飞船登陆月球后，宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，现给小球一瞬间水平速度V，小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R_O，万有引力常量为G，试求出月球的质量M_月．

25. 难度：中等

如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，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C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度．求：
（1）斜面倾角α
（2）B的最大速度v_Bm．