星原学校复兴班2014—2015学年度高三第一学期

第二次自助检测物理试题

命题人：郑英杰

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题的四个选项中，只有一个选项正确。）

1．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是

A．斜面实验是一个理想实验

B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程

C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律

D．不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确

2．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3，则

A．F3 > F1 = F2

B．F3 = F1 > F2

C．F1 = F2 = F3

D．F1 > F2 = F3

3．甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示(乙的图线为一条斜线段)，则下列表述正确的是

A．当时两车相遇

B．时两车间的的距离最大

C．两车有两次相遇

D．两车有三次相遇

4．如图所示，在水平地面附近小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中

A．以地面为参照物，A球做匀变速运动，B球做匀速运动

B．在相同时间内B球的速度变化一定比A球的速度变化大

C．两球的动能都随离地的竖直高度均匀变化

D．A、B两球一定会相碰

5．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端固定一质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，则下列说法正确的是（重力加速度为g）

A．球所受的合外力大小为

B．球所受的合外力大小为

C．球对杆作用力的大小为

D．球对杆作用力的大小为

6．如图两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为

A． mg B．2mg C．3mg D．4mg

7．关于人造地球卫星的下列说法中，正确的是

A．人造地球卫星做匀速圆周运动时的圆心不一定都在地心

B．所有人造地球卫星的轨道都在赤道平面内

C．人造地球卫星的发射场地一般选择在尽可能靠近赤道的地方，且沿地球自转方向发射

D．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最小线速度

8．如图所示，足够长的水平传送带以速度ν沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h=0.45m。一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回曲面，g取10m／s2，则下列说法正确的是

A．若ν=1m／s，则小物块能回到A点

B．若ν=2m／s，则小物块能回到A点

C．若ν=5m／s，则小物块能回到A点

D．无论ν等于多少，小物块均能回到A点

二、多项选择题（每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9．如图所示，质量分别为m1、m2的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为θ的粗糙斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数均为μ．平行于斜面、大小为F的拉力作用在m1上，使m1、m2一起向上作匀加速运动，斜面始终静止在水平地面上，则

A．弹簧的弹力大小为

B．弹簧的弹力大小为＋μm2gsinθ

C．地面对斜面的摩擦力水平向左

D．地面对斜面的摩擦力水平向右

10．如图所示，在空中某一位置P将一个小球以初速度水平向右抛出，它和竖直墙壁碰撞时速度方向与水平方向成45°角，若将小球仍从P点以2的初速度水平向右抛出，下列说法中正确的是

A．小球在两次运动过程中速度增量方向相同，大小之比为2∶1

B．小球第二次碰到墙壁前瞬时速度方向与水平方向成30°角

C．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的2倍

D．小球第二次碰到墙壁时的动能为第一次碰到墙壁时动能的倍

11．某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：地球半径R＝6400km，月球半径r＝1740km，地球表面重力加速度g＝9.80m／s2，月球表面重力加速度g′＝1.56m／s2，月球绕地球中心转动的线速度，月球绕地球转动一周时间为T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s.1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面发射出激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是

A．利用激光束的反射来算

B．利用来算

C．利用来算

D．利用来算

12．如图所示，轻质弹簧的一端固定在地面上，另一端连接质量为m的物体B，B物的上面放一质量为M的物体A(A、B不粘连)，此时A、B都静止，此位置称为原位置．今从原位置用一竖直向下的力F压物体A，待系统静止后撤除F，则A、B开始向上运动，则物体在向上运动的过程中

A．物体A、B到达到原位置时的速度最大

B．物体A、B到达弹簧自然长度位置时速度最大

C．物体A、B到达弹簧自然长度位置时将开始分离

D．物体A、B到达弹簧自然长度位置时的加速度都为重力加速度g

13．如图所示，光滑斜面倾角为θ，c为斜面上的固定挡板。物块a和b通过轻质弹簧连接，a和b都处于静止状态，弹簧压缩量为x。现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3x，之后突然撤去外力，经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为v，此时物块b刚要离开挡板。已知两物块的质量均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是

A．弹簧的劲度系数为

B．物块b刚要离开挡板时，a的加速度为

C．物块a沿斜面向上运动速度最大时,物块b对挡板c的压力为0

D．撤去外力后，经过时间t，弹簧弹力对物块a做的功为

14．轻绳一端固定在天花板上，另一端系一个小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角为的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在用水平力F向左非常缓慢的推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。关于该过程中，下列说法中正确的是

A．绳中拉力先变小后增大

B．地面对三角形物块的支持力不断增大

C．斜面对小球的弹力不做功

D．水平推力F做的功等于小球机械能的增加

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

三、填空实验题（每空2分，共14分）

15．（2分）如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离。

16．（2分）如图所示，质量为ｍ的物体放在倾角为θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数为　　　　　。

17．（4分）建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是 。

用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E = ．

18．（6分）为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？

答：

(2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是 。

A．m＝5 g B．m＝15 g C．m＝40 g D．m＝400 g

(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为________________．(用Δt1，Δt2，D，x表示)

四、计算题（3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。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。）

19．（10分）如图所示，质量m=4kg的物体（可视为质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带的长度l＝6m，当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角θ＝37°。已知：sin37°=0.6, cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）传送带稳定运动时绳子的拉力；

（2）某时刻剪断绳子，则经过多少时间，物体可以运动到传送带的左端；

（3）物体在运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量。

20．（10分）人们通过对月相的观测发现，当月球恰好是上弦月时，如图甲所示，人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的，测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时，如图乙所示，太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间，这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角，物体在视网膜上所成像的大小决定于视角)．已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T，月球表面的重力加速度为，试估算太阳的半径．

21．（18分）如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8m，水平距离s=1.2m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m，.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，则：

（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？

（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？

星原学校复兴班第二次自助检测物理试题答案

一、单项选择题（每小题3分，共24分。每小题的四个选项中，只有一个选项正确。）

1.【答案】D 2.【答案】B

3.【答案】D 【解析】图象与时间轴围成的面积可表示位移，0-4s，甲的位移为48m，乙的位移为40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，当t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m．故A和B错误. 由前面分析知4s 前有一次相遇,0-6s，甲的位移为60m，乙的位移为54m，两车第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确．

4.【答案】C 5.【答案】D【解析】小球所受合力提供匀速圆周运动的向心力，即．故A、B错误．小球受重力和杆子对它的作用力F，根据力的合成有：，所以F=．故C错误，D正确．故选D．

6.【答案】A 7.【答案】C 【解析】解：卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，但卫星轨道不是都在赤道平面内。故A、B错误。人造地球卫星的发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，赤道处地球自转线速度较大，且沿地球自转方向发射，可以节省燃料。故C正确。第一宁宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，故D错误。故选C．

8. 【答案】C

二、多项选择题（每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9.【答案】AC 10.【答案】AD 11.【答案】AB 12．【答案】ACD

13.【答案】AD

14.【答案】BD 【解析】对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力和斜面的支持力3个力的作用而处于一系列的动态平衡状态，做出受力分析的力三角形可知，轻绳的拉力一直减小，斜面的支持力方向不变，大小一直增加，由牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大，故小球和斜面组成的系统对地面的压力一直增大，故A错误B正确。根据力做功的条件：“1．作用在物体上的力；2．物体必须是在力的方向上移动一段距离”可知斜面弹力对小球做正功，C错误。用水平力F缓慢向左推动斜面体，所以小球的动能不变，重力势能在增加，所以小球在该过程中机械能的增量等于重力势能的增加，若取小球和物块整体为研究对象，根据能量守恒得F做的功等于系统机械能的增量，斜面体动能和势能不变，小球的动能不变，所以系统机械能的增量等于小球的重力势能增加量，D正确．故选BD．

三、填空实验题（每空2分，共14分）

15．（2分）【答案】 16．（2分）【答案】

17．（4分）【答案】（1）8.94mm （2）

18．（6分）【答案】 (1)取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等

(2)D (3)

四、计算题（3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。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。）

19.(10分)解：

（1）对物体受力分析：Tsinθ+N=mg （1分）

Tcosθ=f （1分）

f=μN （1分）

联立解得 （1分）

（2）剪断后 N′=mg  

（1分）

物体加速运动的时间 （1分）

物体加速运动的距离

匀速运动的时间（1分）

总时间t=t1+t2=2.5s． （1分）

（3）加速过程中，皮带运动的位移x=vt1=4×2m=8m

物体相对于皮带的位移大小△x=x-x1=4m （1分）

摩擦产生的内能Q==μmg△x=32J （1分）

20.（10分）

解：设太阳半径为R日、月球半径为R月，地月、地日之间距离分别为r地月、r地日．

在观察上弦月时，由几何关系，有 ① （2分）

当月球正好是满月时，月球和太阳看起来一样大，由几何关系，有

② （2分）

质量为m的物体在月球表面，有

③ （2分）

质量为m′的嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，有

④ （2分）

（列综合式 也给这4分）

联立解得： ⑤ （2分）

答：太阳的半径为

21．（18分）

【答案】解：（1）小球恰能通过最高点            ① （2分）

由B到最高点       

      ② （2分）  

（或 也给这2分）

由                       ③ （2分）

解得在A点的初速度                      ④ （1分）

（2）若时，设小球将停在距B点处

    解得：         ⑤ （2分）

若小球刚好停在C处，则有：

 ⑥ 则       （2分）

若小球停在BC段，则有

                                ⑦（1分）

若小球能通过C点，并恰好越过壕沟，则有：    ⑧（1分）

                                       ⑨（1分）

            ⑩（2分）

则有：                                  （1分）

欲满足题意：   （1分） 

星原学校复兴班2014-1015学年度第二次自助检测物理试题