2009-2010学年上海市浦东区进才中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

木板与水平面之间的夹角θ，发现当θ=30°和θ=45°时物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数大小为（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示，木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和AC绳拉住，使棒与地面垂直．棒、绳的质量及绳与滑轮的摩擦可忽略．如果把C端拉至离B的水平距离远一些的C′点，AB仍保持沿竖直方向，装置仍平衡．那么AC绳对A施加的拉力T和AB棒所受到压力N的变化情况是（ ）
A．T变大、N变小
B．T变大、N变大
C．T变小、N变小
D．T变小、N变大

3. 难度：中等

已知地球的同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，根据你知道的常识，可以估计出地球到月球的距离．这个距离最接近以下哪个答案（ ）
A．地球半径的40倍
B．地球半径的60倍
C．地球半径的80倍
D．地球半径的100倍

4. 难度：中等

如图所示是一个质点作匀变速直线运动s～t图中的一段．从图中所给的数据可以确定质点在运动过程中经过图线上P点所对应位置时的速度大小一定（ ）

A．大于2m/s
B．等于2m/s
C．小于2m/s
D．无法确定

5. 难度：中等

如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的．现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（ ）
A．Mg+mg
B．Mg+2mg
C．Mg+mg（sinα+sinβ）
D．Mg+mg（cosα+cosβ）

6. 难度：中等

做匀变速直线运动的物体在运动过程中，第3秒内位移大小为2.5米，第7秒内位移大小为2.9米，则该物体的加速度大小可能为（ ）
A．0.1m/s²
B．0.68m/s²
C．1.35m/s²
D．1.5m/s²

7. 难度：中等

水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ（0＜μ＜1）．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大
B．F一直增大
C．F的功率减小
D．F的功率不变

8. 难度：中等

中新网2007年10月25日电，10月24日18时05分，“嫦娥一号”发射升空，简化后的路线示意图如图所示．卫星由地面发射后，先经过地面发射轨道进入地球附近的停泊轨道做匀速圆周运动；然后从停泊轨道经过调试进入地月间转移轨道；到达月球附近时，再次调试进入工作轨道做匀速圆周运动，这时卫星将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半径之比为b，则下列说法中正确的是（ ）
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小于地球的第一宇宙速度
D．卫星从停泊轨道调控进入地月转移轨道过程卫星机械能守恒

9. 难度：中等

图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是（ ）

A．m=M
B．m=2M
C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度
D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

二、填空题

10. 难度：中等

一物体在某一行星表面被竖直向上抛出（不计空气阻力）．取抛出时t=0，得到如右图所示的s-t图象，则该行星表面重力加速度大小为    m/s²，物体被抛出时的初速度大小为    m/s．

11. 难度：中等

人类曾经受到小鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机．小鸟在振动其翅膀时获得向上的举力可表示为F=kSv²，式中S为翅膀的面积，v为小鸟的飞行速度，K为比例系数，其中K在国际单位制中的单位应是    ．一个质量为0.1Kg、翅膀的等效长为a、宽为b的小燕子，其最小的飞行速度为12m/s．假如飞机飞行时获得的向上举力与小鸟飞行时获得的举力遵循同样的规律，现有一架质量为1080kg的飞机，机翼的等效长、宽分别为燕子翅膀的长、宽的20和15倍，那么这架飞机的起飞的速度至少要达到    m/s．

12. 难度：中等

如图所示，AB、BC为两长度均为5m的轻杆，处在同一竖直平面内． A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上且相距6m．现在BC杆的中点处加一水平作用力F=36N，整个装置仍然保持静止不动，则经分析可知AB杆对B处铰链的作用力方向    ，大小为    N．

13. 难度：中等

一个质量为1kg的物体，t=0时初速度为零，在2N的合力作用下沿x轴正方向运动，1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力，则该物体在2s末的速度大小为     m/s，前2s内的位移为    m．

14. 难度：中等

质量为m的物体静止在水平面上，从t=0时刻开始受到水平力F的作用．力F的大小与时间t的变化关系如图所示，力的方向保持不变，滑动摩擦力的大小恒为F，则在3t时刻的水平力的瞬时功率为     W；在t=0到3t时间内的水平力的平均功率为    W．

三、选择题

15. 难度：中等

如图所示，质量为m的木板AB，其下端点B可以绕光滑转动轴B自由转动，另一端点A搁在竖直墙壁上，并在板与墙壁间安装一个表面光滑的压力传感器．一个重为G的木块从A端由静止开始沿木板滑下，木块与木板间的动摩擦因数保持恒定．如果在木块从A端滑下时开始计时，下滑的时间为t，下滑的位移为x，则图象中能正确反映压力传感器上受到的压力F_N随t或x变化的是（ ）
A．
B．
C．
D．

16. 难度：中等

下列是某同学在做实验时的操作情况和分析，其中正确的是（ ）
A．在用DIS实验系统“验证牛顿第二定律”的实验中，一般把位移传感器的发射器固定在平板上，把接收器固定在小车上
B．在做“互成角度的两个力的合成”实验中，弹簧秤测量的F₁和F₂的两个力之间的夹角越大越好
C．在用平抛运动实验仪“研究平抛运动”的实验中，斜槽的末端必须调整、保持切线水平，保证小球抛出时的初速度水平
D．在用DIS实验系统“验证牛顿第三定律”的实验中，两个力传感器可以相互钩在一起对拉，也可以相互接触对压

四、解答题

17. 难度：中等

（1）在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v=______

18. 难度：中等

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

（1）若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²=______（用H、h表示）．
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h（10^-1m）	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
s^2 （10^-1m^2）	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

请在坐标纸上作出s²-h关系图．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率______ （填“小于”或“大于”）理论值．
（4）从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是______．

19. 难度：中等

液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的．图为一小型千斤顶的结构示意图．大活塞的直径D₁=20cm，小活塞B的直径D₂=5cm，手柄的长度OC=50cm，小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离OD=10cm．现用此千斤顶使质量m=4×10³kg的重物升高了h=10cm，液体的重力势能变化可以忽略不计．g取10m/s²
（1）若此千斤顶的机械效率为80%，则在这一过程中人做的功为______J．
（2）若此千斤顶的机械效率为100%，则当重物上升时，人对手柄所加的作用力F至少要______ N．

20. 难度：中等

辩析题：如图（a）所示，在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，有两个质量均为m的小球A、B（可视为质点），被固定在一根绝缘轻杆的两端，轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动，小球A、B与轴O间的距离分别为L、2L，其中小球B上带有电量为q的正电荷，小球A不带电．将轻杆转动到水平方向后，无初速释放，若已知=，求轻杆转动到何位置时，小球A、B的速度达到最大．
同学是这样解的：由于轻杆水平时无法平衡，在小球A、B的带动下，开始顺时针转动，当A、B的速度达到最大时，小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行，如图（b）所示，所以tanθ=______
你认为这位同学的解法是否正确，若正确，请完成计算；若不正确，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．

21. 难度：中等

重力势能E_P=mgh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式应为．式中的G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体的质量，r为物体到地心的距离，并以无限远处的引力势能为零势能．一颗质量为m的地球卫星，在离地高度为H处环绕地球做匀速圆周运动．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知．
试求：
（1）卫星做匀速圆周运动的线速度；
（2）卫星的引力势能；
（3）卫星的机械能；
（4）若要使卫星能飞离地球（飞到引力势能为零的地方），则卫星至少要具有多大的初速度从地面发射？

22. 难度：中等

如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v₁=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出．如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看做质点，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²）求：
（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；
（2）物体B抛出时的初速度v₂；
（3）物体A、B间初始位置的高度差h．

23. 难度：中等

一架质量为m的飞机，以v的速度沿水平方向匀速飞行，此时飞机发动机的输出功率刚好为P/8  （P为发动机的额定功率）．接着飞机开始作水平方向的匀加速直线飞行，当速度增加到8v/5时，发动机的输出功率恰好达到P0．已知飞机在飞行中所受到的阻力与飞机飞行的速率二次方成正比，试求：
（1）飞机飞行所能达到的最大速度v_m；
（2）匀加速运动所经历的时间t；
（3）简要叙述若要提高飞机的飞行速度，在设计时应考虑哪些因素？

24. 难度：中等

如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中水平直轨AB与倾斜直轨CD长均为L=6m，圆弧形轨道AQC和BPD均光滑，AQC的半径为r=1m，AB、CD与两圆弧形轨道相切，O₂D、O₁C与竖直方向的夹角均为θ=37°．现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上，以E_k0=24J的初动能从B点开始水平向左运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=，设小球经过轨道连接处均无能量损失．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小球第一次回到B点时的速度大小；
（2）小球第二次到达C点时的动能；
（3）小球在CD段上运动的总路程．