天津市第一中学2015届高三上学期第二次月考物理试题 Word版含答案
天津一中2014—2015—1 高三年级第二次月考物理学科试卷
一、选择题（本题共12小题，共40分，1-8题为单选题，每题只有一个正确选项；9-12题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的）
1．如图所示，欲使在固定的粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是( ) A．增大斜面的倾角B．对木块A施加一个垂直于斜面向下的力
C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物
2．如图所示，在水平光滑桌面上有两辆静止的小车A和B。将两车用细线拴在一起，中间有一被压缩的弹簧。烧断细线后至弹簧恢复原长的过程中，两辆小车的（）A．A、B动量变化量相同 B．A、B动能变化量相同
C．弹簧弹力对A、B做功相同 D．弹簧弹力对A、B冲量大小相同
3．如图直升飞机放下绳索从湖里吊起困在水中的伤员后，在离湖面H的高度飞行，空气阻力不计，在伤员与飞机以相同的水平速度匀速运动的同时，绳索将伤员吊起，飞机与伤员之间的距离L与时间t之间的关系是L=H-t2，则伤员的受力情况和运动轨迹可能是下图中的（）
4．在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，
绳b水平拉，如图所示。现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相
对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力F a、F b变化情
况是（）
（A）F a变大，F b不变（B）F a变大，F b变小（C）F a不变，F b变小（D）F a不变，F b变大5．某大型游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示的物理模型．一个小朋友从A点开始下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段点动摩擦因数μ1小于BC段的动摩擦因数μ2，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底
端C点的过程中()
A. 滑块在AB段重力的平均功率等于BC段重力的平均功率
B. 滑块在AB段和BC段合外力所做的总功相同
C. 地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左
D. 地面对滑梯的支持力大小始终等于小朋友和滑梯的总重力大小
6．在一次救灾行动中，需要把飞机上的50麻袋粮食投放到行驶的列车上，已知列车的质量为M，列车在铁轨上以速度v0做匀速直线运动，列车上方的飞机也沿铁轨以速度v1同向匀速飞行．在某段时间内，飞机连续释放下50袋粮食，每袋粮食质量为m，且这50袋粮食全
部落在列车车厢内．不计列车与铁轨之间的摩擦，则列车载有粮食后的速度为( )
A.M v 0＋50m v 1M ＋50m
B.M v 0－50m v 1M ＋50m
C.M v 0M ＋50m
D.50m v 1M ＋50m
7．地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F 1，向心加速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F 2 ，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F 3 ，向心加速度为a 3，线速度为v 3 ，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则下列结论正确的是 （ ）
A ．F 1＝F 2＞F 3
B ．a 1＝a 2＝g ＞a 3
C ．v 1＝v 2＝v ＞v 3
D ．ω1＝ω3＜ω2
8．如图所示，A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A 放在固定的光滑斜面上，B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连，C 球放在水平地面上。现用手控制住A ，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A 的质量为4m ，B 、C 的质量均为m ，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A 后，A 沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面。下列说法正确的是( )
A ．斜面倾角α=60°
B ．A 获得最大速度为k
m g 52 C ．C 刚离开地面时，B 的加速度最大 D ．从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A 、B 两小球组成的系统机械能守恒
9．如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m 的质点，在恒力F 和重力的作用下，从坐标原
点O 由静止开始沿直线ON 斜向下运动，直线ON 与y 轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力，则以下
说法正确的是（ ）
A ．当F =m gtan θ时，拉力F 最小
B ．当F =mgsin θ时，拉力F 最小
C ．当F =mgsinθ时，质点的机械能守恒
D ．当F =mgtanθ时，质点的机械能一定增大
10．2013年我国将实施16次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a ，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b ，则( )
A ．“神舟十号”绕地球表面运行角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行角速度之比为b :1
B ．地球和月球的质量之比为3
2:a b
C ．地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为2
:b a D ．地球和月球的第一宇宙速度之比为b a :
11．质量为M 的物块以速度V 运动，与质量为m 的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m 可能为 （ ）
A.2
B.3
C.4
D. 5
12.如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M 的小车，其左侧有半径为R 的四分之一光滑圆弧轨道AB ，轨道最低点B 与水平轨道BC 相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m 的物块(可视为质点)从A 点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C 处恰好没有滑出．设重力加速度为g ，空气阻力可忽略不计．关于物块从A 位置运动至 C 位置的过程中，下列说法正确的是( )
A ．小车和物块构成的系统动量不守恒
B ．摩擦力对物块和轨道B
C 所做的功的代数和为零
C ．物块运动过程中的最大速度为2gR
D ．小车运动过程中的最大速度为2m 2
gR M 2＋Mm 二、填空题（每题4分共16分）
13．近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安
全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所
示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的 _________
（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把 _________ （选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L ，内外轨高度差为h ，弯道半径为R ，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为_________
14．质量为m=60 kg 的人站在质量为M=100 kg 的小车上，一起以v=3 m/s 的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动.若人相对车以u=4 m/s 的速率水平向后跳出，则车的速率变为_______m/s
15．如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm 2，喷出水的速度为20m /s (水的密度为1×103kg /m 3)。当它工作时，估计水枪的功率为____________W ，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为__________Pa 。
16．如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，
在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高
度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，
小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为________
m,下落的时间为_______s。（v1、v2为未知量）
三、实验探究题（本题10分）
17．“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图
甲所示，当小车在一条橡皮筋的作用下弹出时，橡皮筋
对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的
橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每
次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小
车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)。
（2）某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是()
A．始终是均匀的B．先减小后增大
C．先增大后减小D．先增大后均匀不变
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法中正确的是()
A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线
18.在验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作:
A.用天平称出重锤和夹子的质量
B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住且让手尽量靠近打点计时器
C.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带
D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值
E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度
F.计算出mgh n 和2
1m v n 2,看两者是否相等 在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母);
四、计算题（本题共34分）
19．（6分）跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞打开后，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f = kv 2，已知比例系数k = 20 N s 2/m 2，运动员和伞的总质量m = 72kg ．设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g = 10 m/s 2．
（1）求下落速度达到v = 3 m/s 时，跳伞运动员的加速度大小；
（2）求跳伞运动员最终下落的速度；
（3）若跳伞塔高 h = 200 m ，跳伞运动员在着地前已经做匀速运动，求从开始跳下到即将触地的过程中，伞和运动员损失的机械能．（本问结果保留3位有效数字
20．（7分）用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质存在的形式和分布有了较深刻的认识，双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度都小于两星体间的距离，一般双星系统距离其它星体很远，可以当做孤立系统处理，现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M ，两者相距L ，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。万有引力常量为G 。
（1）计算该双星系统的运动周期T 计算。
（2）若实验上观测到的运动周期为T 观测，且T 观测：T 计算=1
(N>1)，为了解释T 观测与T 计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质，作为一种简化模型，我们假定在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。
21．（10分）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t 1=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v 1=70m/s ；在t 2=2.4s 时飞机速度v 2=10m/s 。飞机从t 1到t 2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f 大小不变，f =5.0×104N ，“歼15”舰载机的质量m =2.0×104kg 。
（1）若飞机在t 1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f 的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；
（2）在t 1至t 2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T ；
（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s =898m ，求从t 2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W 。