2011-2012学年天津市新华中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2005年10月12日，我国自行研制的“神舟”六号飞船顺利升空，并于10月17日顺利返回．“神六”发射及运行过程可简化为：先由运载火箭将飞船送入椭圆轨道，然后在椭圆轨道的远地点A实施变轨，进入预定圆轨道，如图所示，飞船变轨前后速度分别为v₁、v₂，变轨前后的运行周期分别为T₁、T₂，飞船变轨前后通过A点时的加速度分别为a₁、a₂，则下列说法正确的是（ ）
A．T₁＜T₂，v₁＜v₂，a₁＜a₂
B．T₁＜T₂，v₁＜v₂，a₁=a₂
C．T₁＞T₂，v₁＞v₂，a₁＜a₂
D．T₁＞T₂，v₁=v₂，a₁=a₂

2. 难度：中等

我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S₁和S₂构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S₁到C点的距离为r₁，S₁和S₂的距离为r，已知引力常量为G．由此可求出S₂的质量为（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

某物体同时受到两个在同一直线上的力F₁、F₂的作用，物体由静止开始做直线运动，其位移与力F₁、F₂的关系图象如图所示，在这4m内，物体具有最大动能时的位移是（ ）

A．1m
B．2m
C．3m
D．4m

4. 难度：中等

如图所示，一根自然长度（不受拉力作用时的长度）为L的橡皮绳，一端固定在某点O，另一端拴一质量为m的小球，将小球从与O点等高并使橡皮绳长度为自然长度的位置由静止释放，已知橡皮绳的弹力与其伸长量成正比．下列说法正确的是（ ）

A．小球从开始位置运动到最低点的过程中，重力做的功等于其动能的增加量
B．小球从开始位置运动到最低点的过程中，小球的动能和重力势能总和不变
C．小球运动到最低点时，橡皮绳的拉力等于小球的重力
D．小球运动到最低点时，橡皮绳的拉力大于小球的重力

5. 难度：中等

如图所示，木块A放在木块B的左上端，两木块间的动摩擦因数为μ．用水平恒力F将木块A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W₁；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W₂，比较两次做功，判断正确的是（ ）

A．W₁＜W₂
B．W₁=W₂
C．W₁＞W₂
D．无法比较

6. 难度：中等

将一个物体以初动能 E竖直向上抛出，落回地面时物体的动能为．设空气阻力恒定．如果将它以初动能4E竖直上抛，则它在上升到最高点的过程中，重力势能增加了（ ）
A．3E
B．2E
C．1.5E
D．E

7. 难度：中等

如图所示，从H高处以v平抛一小球，不计空气阻力，当小球距地面高度为h时，其动能恰好等于其势能，则（取地面为参考平面）（ ）

A．
B．
C．
D．无法确定

8. 难度：中等

在光滑的水平地面上静止着一个斜面体，其质量为m₂，斜面是一个光滑的曲面，斜面体高为h，底边长为a，如图所示．今有一个质量为m₁，（m₂=nm₁）的小球从斜面体的顶端自静止开始下滑，小球滑离斜面体的下端时速度在水平方向，则下列说法正确的是（ ）

A．小球在下滑中，两者的动量总是大小相等方向相反
B．两者分开时斜面体向左移动的距离是
C．分开时小球和斜面体的速度大小分别是和
D．小球在下滑中斜面体弹力对它做的功为

9. 难度：中等

下面四个图象依次分别表示A、B、C、D四个物体的加速度、速度、位移和摩擦力随时间变化的规律．其中可能处于受力平衡状态的物体是（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

2007年10月24日，我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测．已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则（ ）
A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为
B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为
C．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度
D．卫星在停泊轨道转移到地月转移轨道，卫星必须加速

11. 难度：中等

如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m₁和m₂的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ）
A．在t₁、t₃时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都是处于压缩状态
B．从t₃到t₄时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为m₁：m₂=1：2
D．在t₂时刻A与B的动能之比为E_k1：E_k2=1：8

12. 难度：中等

如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为

二、填空题

13. 难度：中等

汽车在某段直线路面上以恒定的功率变速运动，当速度为4m/s时的加速度为a，当速度为8m/s时的加速度为，则汽车运动的最大速度是    m/s．

14. 难度：中等

用落体法验证机械能守恒定律的实验中，
①运用公式验证机械能守恒定律，所选择的纸带第l、2点间的距离应接近    mm．
②若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，图1中O为第一个点，测出A、B、C、D距O点的距离如图所示，则记录B点时，重锤的速度v_B=    m/s，重锤的动能E_K=    J，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是    J，由此可得出的结论是    ．（g=10m/s²）
③根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以为纵轴、h为横轴画出的图象应是图2中的哪个．

三、解答题

15. 难度：中等

我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年的时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注，以下是某位同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你回答：
（1）若已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运行的周期为T，且把月球绕地球的运行近似看作是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运行的轨道半径．
（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v水平抛出一个小球，小球落回月球表面时与抛出点间的水平距离为s，已知月球的半径为R_月，引力常量为G，试求月球的质量M_月．

16. 难度：中等

如图所示，物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接，m放在倾角θ=37°的固定光滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，M=3m，开始时，将M抬高到A点，使细绳水平，此时OA段绳长为L=4.0m，现M由静止开始下滑，求：当M下滑3.0m至B点时的速度为多大？（g取10m/s²）

17. 难度：中等

如图所示，一平板小车静止在光滑的水平面上，质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车．设两物体与小车间的动摩擦因数均为μ，小车质量也为m，最终物体A、B都停在小车上（若A、B相碰，碰后一定粘在一起）求：
（1）最终小车的速度大小是多少，方向怎样？
（2）要想使物体A、B不相碰，平板车的长度至少为多长？

18. 难度：中等

质量为M的圆环用细线（质量不计）悬挂着，将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上且可以在环上做无摩擦的滑动，如图所示，今同时将两个小珠从环的顶部释放，并沿相反方向自由滑下，试求：
（1）在圆环不动的条件下，悬线中的张力T随cosθ（θ为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角）变化的函数关系，并求出张力T的极小值及相应的cosθ值；
（2）小珠与圆环的质量比至少为多大时圆环才有可能上升？