2017届湖南省衡阳市高三上第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力F_x和沿y轴正方向的恒力F_y，则

A. 因为有，质点一定做曲线运动

B. 如果，质点向y轴一侧做曲线运动

C. 质点不可能做直线运动

D. 如果，质点向x轴一侧做曲线运动

2. 难度：中等

如图所示，河水流动的速度为v且处处相同，河宽度为a。在船下水点A的下游距离为b处是瀑布。为了使小船安全渡河 （不掉到瀑布里去，且不考虑船在A对面的上游靠岸）

A．小船船头垂直河岸渡河时间最短，最短时间为。速度最大，最大速度为

B．小船轨迹沿y轴方向渡河位移最小。速度最大，最大速度为

C．小船沿轨迹AB运动位移最大、时间最长。速度最小，最小速度

D．小船沿轨迹AB运动位移最大、速度最小。最小速度

3. 难度：中等

如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v₁、v₂抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成α角，则两小球初速度之比为

A．tan α          B．cos α/sinα

C．       D．

4. 难度：简单

经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m₁：m₂=2：3，下列说法中正确的是

A．m₁、m₂做圆周运动的线速度之比为3:2

B．m₁、m₂做圆周运动的角速度之比为3:2

C．m₁做圆周运动的半径为2L/5

D．m₂做圆周运动的半径为2L/5

5. 难度：中等

如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上。一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F₁作用下，沿斜面向上做速度为v₁的匀速运动，F₁的功率为P₀。若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为的力F₂（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v₂的匀速运动，F₂的功率也为P₀，则下列说法中正确的是

A．F₂大于于F₁

B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同

C．v₁一定小于v₂

D．v₁可能小于v₂

6. 难度：简单

一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（）图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是

A．汽车的功率

B．汽车行驶的最大速度

C．汽车所受到阻力

D．汽车运动到最大速度所需的时间

7. 难度：中等

如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中

A．木板对物块做功为

B．摩擦力对小物块做功为mgLsinα

C．支持力对小物块做功为0

D．滑动摩擦力对小物块做功为

8. 难度：简单

如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置的，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系正确的是：

A．

B．

C．

D．

9. 难度：简单

如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2．25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s²，π=3．14）．则赛车（    ）

A．在绕过小圆弧弯道后加速

B．在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C．在直道上的加速度大小为5．63m/s²

D．通过小圆弧弯道的时间为5．85s

10. 难度：简单

如图所示，长为2L的轻杆上端固定一质量为m的小球，下端用光滑铰链连接于地面上的O点，杆可绕O点在竖直平面内自由转动，定滑轮固定于地面上方L处，到O点的水平距离为，电动机由跨过定滑轮且不可伸长的绳子与杆的中点相连，启动电动机，杆从虚线位置绕O点逆时针倒向地面，假设从到的过程中，杆做匀速转动（设杆与水平的夹角为α），已知重力加速度为g，则在此过程中（    ）

A．在前一半路程电动机对杆做的功比在后一半路程少

B．电动机的输出功率先增大后减小

C．时绳子对杆的拉力大小为mg

D．杆对小球的作用力最大时，绳子对杆的拉力大小为4mg

二、实验题

11. 难度：简单

同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0．05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9．8 m/s²，小球质量m＝0．2 kg，结果保留三位有效数字）：

时刻	t2	t3	t4	t5
速度（m/s）	5．59	5．08	4．58

（1）由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅＝________m/s．

（2）从t₂到t₅时间内，重力势能增量ΔE_p＝________J，动能减少量ΔE_k＝________J．

在误差允许的范围内，若ΔE_p与ΔE_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律。

12. 难度：简单

用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。

（1）实验时，一定要进行的操作是       。（填步骤序号）

A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数；

B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带

C．用天平测出砂和砂桶的质量

D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2）为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图象如下图所示，则可能正确的是        。

（3）在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10．92、18．22、23．96、28．30、31．10（cm），通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz．则：小车的加速度大小为      m/s²，（结果保留一位小数）

三、简答题

13. 难度：中等

有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度v＝4 m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端（小物块可视作质点），与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F＝8N，经过一段时间，小物块上到了离地面高为＝2．4 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0．5，（g取10 m/s²， sin37°＝0．6，cos37°＝0．8）．问：

（1）物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？

（2）若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度？

14. 难度：简单

2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．（）

（1）已知地球半径R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s²，地球自转周期T=24h，请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少？（结果保留一位有效数字）

（2）某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器，如果航天器与“天链一号02星”处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少？已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，无线电波的传播速度为光速c．

四、计算题

15. 难度：中等

图（甲）所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差△F．改变BC间距离L，重复上述实验，最后绘得△F-L的图线如图（乙）所示，（不计一切摩擦阻力，g取10m/s2），试求：

（1）某一次调节后D点离地高度为0．8m．小球从D点飞出，落地点与D点水平距离为2．4m，小球通过D点时的速度大小

（2）小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小

五、填空题

16. 难度：中等

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主要成分为甲烷，被公认是洁净的能源．

（1）一定质量的页岩气（可看作理想气体）状态发生了一次循环变化，其压强 p随热力学温度T变化的关系如图所示，O、a、b在同一直线上，bc与横轴平行．则（       ）

A．a到b过程，气体的体积减小

B．a到b过程，气体的体积增大

C．b到c过程，气体从外界吸收热量

D．b到c过程，气体向外界放出热量

（2）将页岩气经压缩、冷却，在－160℃下液化成液化天然气（简称LNG）．在液化天然气的表面层，其分子间的引力         （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．在LNG罐内顶部存在一些页岩气，页岩气中甲烷分子的平均动能         （选填“大于”、“等于”或“小于”）液化天然气中甲烷分子的平均动能．

（3）某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍，已知液化天然气的密度，甲烷的摩尔质量，阿伏伽德罗常数，试估算该状态下6 ．0m³的页岩气中甲烷分子数．

六、计算题

17. 难度：中等

如图所示，内径均匀的U形玻璃管竖直放置，截面积为5 cm²，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线拴住的活塞．两管中分别封入L＝11 cm的空气柱A和B，活塞上、下气体压强相等均为76 cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h＝6 cm，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平．整个过程中空气柱A、B的温度恒定不变．问（76 cm水银柱的压强相当于1．01×10⁵ Pa）

①活塞向上移动的距离是多少？

②需用多大拉力才能使活塞静止在这个位置上？