2011-2012学年湖南师大附中高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物体静止在斜面上，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D．物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力

2. 难度：中等

下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是（ ）
A．为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上
B．通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度可以不同
C．不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道一定在同一平面内
D．通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上

3. 难度：中等

质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（ ）
A．一直增大
B．先逐渐减小至零，再逐渐增大
C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

4. 难度：中等

一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x所用的时间为t₁，紧接着通过下一段位移△x所用时间为t₂．则物体运动的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F_fa≠0，b所受摩擦力F_fb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（ ）
A．F_fa大小不变
B．F_fa方向改变
C．F_fb仍然为零
D．F_fb方向向右

6. 难度：中等

在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须（ ）
A．先抛出A球
B．先抛出B球
C．同时抛出两球
D．使两球质量相等

7. 难度：中等

如图所示甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r₁、r₂、r₃，若甲轮的角速度为ω₁，则丙轮的角速度为（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，质量为M的大圆环，用轻绳悬挂于天花板上，两个质量为m的小环同时从等高处由静止滑下，当两小圆环滑至与圆心等高时所受的摩擦力均为f，则此时大环对绳的拉力大小是（ ）

A．mg
B．（M+2m）g
C．Mg+2f
D．（M+2m）+2f

9. 难度：中等

在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是（ ）
A．减少每次运送瓦的块数
B．增多每次运送瓦的块数
C．减小两杆之间的距离
D．增大两杆之间的距离

10. 难度：中等

如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB．若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t_甲、t_乙的大小关系为（ ）

A．t_甲＜t_乙
B．t_甲=t_乙
C．t_甲＞t_乙
D．无法确定

11. 难度：中等

一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ抛出，如图（b）所示．则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v₁运行．初速度大小为v₂的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v₂＞v₁，则（ ）

A．t₂时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t₂时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t₂时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t₃时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

二、填空题

13. 难度：中等

从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F₁、F₂、F₃、F₄、F₅（如图），已知F₁=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为    ，方向    ．

14. 难度：中等

一只小火箭放在某无大气层的星球表面的水平地面上，点火后在前5s时间内火箭受到的推力F的变化如图（a）所示，火箭速度变化如图（b）所示，不计火箭喷出气体的质量，则火箭在该星球表面由于星球的吸引而受到的重力是    N，火箭的质量为    kg．

三、解答题

15. 难度：中等

人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小．在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将______ （填“减小”或“增大”）；其动能将______ （填“减小”或“增大”）．

四、填空题

16. 难度：中等

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量．于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．
（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是    ；
（2）实验时需要测量的物理量是    ；
（3）待测质量的表达式为m=    ．

五、解答题

17. 难度：中等

为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：

时间t/s		0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
速度v/	0.12	0.19	0.23	0.26	0.28	0.29

请根据实验数据作出小车的v-t图象．

（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由．

18. 难度：中等

如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t=2s拉至B处．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=l0m/s²）
（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（2）若改用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间与物体从A到B运动的总时间的比．

19. 难度：中等

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动．其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为r_A=8.0×10⁴km和r _B=1.2×10⁵km．忽略所有岩石颗粒间的相互作用，求：（结果可用根式表示）
（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比；
（2）求岩石颗粒A和B的周期之比；
（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×10⁵km处受到土星的引力为0.38N．已知地球半径为6.4×10³km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

20. 难度：中等

如图所示，将倾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向α=60°．开始时甲、乙均静止．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l=0.5m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为  m=1kg，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s²，求：
（1）乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及所受的拉力大小；
（2）甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小；
（3）斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．