彭阳三中高三物理月考试题(二)

彭阳三中高三物理月考试题（二）一、本题共10小慰；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．1、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别为于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则（）A、a点和b点的线速度大小相等B、a点和b点的角速度大小相等C、a点和c点的线速度大小相等D、a点和d点的线速度大小相等2、可以发射这样的人造地球卫星，其圆轨道（）A、与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆B、与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但相对地球表面是运动的3、飞行员最多可承受9倍重力加速度带来的影响，当飞机在竖直面内以速度v沿圆弧轨道俯冲时，圆弧轨道最小半径是（）A、v2/9gB、v2/8gC、v2/7gD、v2/g4、如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A、1：1B、4：3C、16：9D、9：165、一人骑自行车向东行驶，当车速为4m/s时，他感到风从正南方向吹来；当车速度增加到7m/s时，他感到风从东南方向（东偏南45°）吹来，则风对地的速度大小为（）A、7m/sB、6m/sC、5m/sD、4m/s6、从h高处以水平速度v0抛出一个物体，要使物体落地速度与水平地面夹角最大，则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组？（）A、h＝30m，v0＝10m/sB、h＝30m，v0＝30m/sC、h＝50m，v0＝30m/sD、h＝50m，v0＝10m/s7、设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，绕太阳运动的周期为T，引力常量为G，则根据以上数据可计算出（）A、土星的线速度大小B、土星的加速度大小C、土星的质量D、太阳的质量8、物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经ts后撤去F1，立即再对它施一水平向左的恒力F2，又经ts后物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做功W1、W2间的关系是（）A、W1＝W2B、W2＝2W1C、W2＝3W1D、W2＝5W19、质量是5t的汽车，在水平路面以加速度a＝2m/s2起动，所受阻力是1.0×103N，汽车起动后第1s末的瞬时功率是（）A、2kWB、11kWC、20kWD、22kW10、在加速运动的车厢中，一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则下列说法中正确的是（ ）A 、人对车不做功B 、人对车做负功C 、推力对车做正功D 、车对人做正功二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．11、做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，如图所示，一架照相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内位移情况，已知汽车车身全长是3.6m ，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小＿＿＿m/s ，高台离地面高度为＿＿＿m12、如图所示，沿半球形碗的光滑内表面，一质量为m 的小球正以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动，若碗的半径为R ，则该球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离是H ＝＿＿＿＿13、人的心脏每跳一次大约输送8×10－5m 3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为1.5×104pa,心跳约每分钟70次，据此估测此心脏的平均功率约为＿＿＿＿W 。

三。

本题共8小题，共98分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答 案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14、如图所示，长为l 的绳子下端连着质量为m 的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直线夹角为60°，此时小球静止于光滑水平桌面上。

（1）当小球以ω＝l g /做圆锥摆运动时，绳子的张力及小球对桌面的压力各为多少？（2）当小球以ω＝l g /4做圆锥摆运动时，绳子的张力及小球对桌面的压力各为多少？15、一长为2l 的轻杆，两端各固定一小球，A 球质量为m ，B 质量为m ˊ,且m ＞m ˊ,过杆的中心有水平光滑的固定轴，杆可绕这一水平轴在竖直平面内转动，当杆转到竖直位置时，转动角速度为ω，A 球正好位于上端，B 球位于下端，则沿竖直方向，杆作用于固定轴的力的方向一定向上的条件是什么？16、在离水平地面高度为H处有一小球A，在A的右边，与它的水平距离为s处的地面上，有另一小球B，如图所示，现同时把两球抛出，A沿水平方向向右，抛出时的初速度为v A，B 竖直向上，抛出时间的初速度为v B，设H、s是已知的。

问（1）要想使两球空中相碰，v A、v B各应满足什么条件？（2）若从抛出到相碰所经历的时间为最长，则B球运动的路程是多少？17、总质量为mˊ的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途脱钩，司机发现后关闭油门时，机车已行驶距离L，设运动阻力与质量成正比，机车关闭油门前牵引力是恒定的，则列车的两部分停止运动时，它们之间的距离是多少？18、翻滚过山车是游乐场常见的一种游乐项止，由于运动小车与轨道间总是存在的，空气阻力的作用也不能不考虑，因此翻滚小车多为有动力的车型，在运动过程中可将电能或化学能转化为机械能，对小车经过圆弧轨道最高点时的速度也有一定的要求，若以临界速度通过，出现意外的可能就较大，为此，翻滚过山车使用前必须试验。

如图所示是螺旋形翻滚过山轨道，一质量为100kg的小车从高14m处由静止滑下，当它通过半径R为4m的竖直圆轨道最高点A时，对轨道的压力恰等于车重，问小车至少要在离地面多高处滑下，才能安全地通过A点？（g取10m/s2）19、量为4t 的汽车，其发动机的额定功率为80kW ，它在平直公路上行驶时所受阻力为其车重的0.1倍，该车从静止开始发1.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，g 取10m/s 2，求：（1）该汽车在路面上行驶的最大速度是多少？（2）开始运动后4s 末发动机的功率；（3）这种匀加速运动能维持的最长时间。

20、长度L =0.4m 的细线，拴着一个质量m =0.3kg 的小球，在竖直平面内作圆周运动，小球运动到最低点时离地面高度h =0.8m ，此时细线受到的拉力F =7N ，g 取10m/s 2，求：（1）小球在最低点速度的大小；（2）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，则小球着地时速度为多大？21、设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。

为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。

已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功W =mgR (1-rR )，返回舱与人的总质量为m ，火星表面的重力加速度为g ，火星的半径为R ，轨道舱到火星中心的距离为r ，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？（思考：若要考虑火星的自转影响，且已知火星自转角速度为ω，则结果又是多少？）彭阳三中高三物理月考试题（二）答案1、CD2、CD3、B4、D5、C6、D7、ABD8、C9、D 10、BCD11、V 0＝12m/s h ＝11.25m 12、H ＝R －2w g 13、1.4W 14、解（1）F T1＝mg ；F N1＝mg 21 （2）F T2＝4mg ；F N2＝2 提示：当ω1＝l g /时，小球受三个力作用，拉力F T1；重力mg 及桌面支持力F N ，其合力充当向心力，当ω增大时F N 减小，若ω＝l g /4时，N 恰为零，小球仅受拉力F N2和重力mg 作用。

15、解析：两小球角速度相同，m 受杆的拉力F T1，方向向下，m ′受杆的拉力F T2，方向向上，这样A 拉杆向上，B 拉杆向下。

隔离m ：mg+F T1＝mL ω2 F T1＝mL ω2－mg隔离m ′: F T2－m ′g ＝m ′L ω2 F T2＝m ′g+ m ′L ω2 若杆作用在轴上的力一定向上，必有F T1＞F T2，即： mL ω2－mg ＞m ′g+ m ′L ω2 （m-m ′）L ω2＝（m+m ′）g 故L m m gm m )()('-'+>ω即为所满足的条件。

16、解析：（1）设A 球从抛出至落地的时间为t 1，则： H ＝2121gt ① 在t 1时间内，A 球在水平方向运动的路程不能小于s ，否则不可能与B 球相碰，故有：v A t 1≥s ② 由①、②两式得v A 应满足的条件：v A ≥s H g 2 ③抛出后经时间t ，B 球上升到离地面的高度为h B 处，则：h B ＝v B t －2121gt ④ 这时A 球离地面的高度h A 为： h A ＝H －221gt ⑤若B 球在运动过程中与A 球相碰，则应满足：h A ＝h B ， ⑥s ＝v A t ⑦ 由④、⑤、⑥式可得：H ＝v B t ⑧联立⑦、⑧两式得：：v B ＝A v s H ≥Hg 21 ⑨故③式和⑨式即为使两球空中相碰，v A 、v B 各应满足的条件（2）如果要使B 球在抛出后经过较长的时间才相碰，由⑧式知t ＝H/v B ，即v B 要较小，但碰撞必须发生在A 球落地之前，故经历最长的时间即为A 球从抛出至落地的时间t 1，由①式和⑧式可得出，v B 的最小值为： v B ＝1t H ≥Hg 21 B 球上升的最大高度为：h m ＝H g v B 4122=则B 球从抛出到碰撞时刻经过的总路程为：s B ＝2h m ＝H 2117、解析：设阻力与质量的比例系数为k ，机车脱钩前的速度为v 0，脱钩后机车和车厢运动的位移分别为s 1和s 2，如图所示，则由动能定量，对脱钩车厢：－kms 2＝0－2021mv 对机车的全过程：FL －k （m ˊ－m ）·（L+s 1）＝0－21（m ˊ－m ）v 20 ② 因机车原来做匀速运动，有：F ＝km ˊ ③ 解①、②、③式，得L mm m s L s s -''=-+=∆21)( 另解：若脱钩后立即关闭油门，则机车、车厢应前时相同的距离而停在一起，现在之所以停下后拉开一段距离，是因为牵引力F 多在L 的距离上做了功，因而机车动能多了一些，使其克服阻力多走一段距离s ∆，可见F 在L 距离上做的功应等于阻力在s ∆距离上做的功，即：FL ＝k （m ˊ－m ）s ∆， ∴L mm m L m m k m k L m m k F s -''=-''=-'=∆)()( 18、解：设小车经过A 点的速率为v A ，此时小车在竖直方向受到重力和轨道压力N 的作用，且N ＝mg ，由牛顿第二定律，得,2Rm v m g N A =+即 mgR mv A =221 设小车从B 点运动到A 点克服各种阻力所做的功为W ，由动能定律得mg （h －2R ）－W ＝0212-A mv 代入数据，解得W ＝mg （h －2R ）－221A mv ＝100×10×（14-2×4）－100×10×4＝2×103J 若保证小车安全通过竖直面圆轨道，小车通过A 点的最小速度为'A v ,则有mg ＝R v m 24'，'A v ＝Rg由于小车下滑高度减小，通过轨道上各点时的速度减小，所需向心加速度减小，对轨道的压力减小，轨道对小车的摩擦及空气阻力都减小，因此，克服阻力所做的功减小，即W ˊ＜W ＝2×103J设小车开始下滑的高度为h ˊ,则mg （h ˊ－2R ）－W ˊ＝mRg v m A 210212=-'h ˊ＝m R R mg W 12422410100102223=⨯++⨯⨯=++' 所以，小车至少要从离地面12m 高处下滑才能保证安全。