1、2014届黑龙江省绥化九中高三上学期第二次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示 ,物体 A、 B随水平圆盘绕轴匀速转动 ,物体 B在水平方向所受的作用力有 ( ) A.圆盘对 B及 A对 B的摩擦力 ,两力都指向圆心 B.圆盘对 B的摩擦力指向圆心 ,A对 B的摩擦力背离圆心 C.圆盘对 B及 A对 B的摩擦力和向心力 D.圆盘对 B的摩擦力和向心力 答案： B 试题分析：物体 A和 B作为一个整体，在水平方向做匀速圆周运动，水平圆盘对物体 B的静摩擦力提供整体做圆周运动的向心力。隔离 A分析，物体 A所受的静摩擦力指向圆心，提供物体 A做圆周运动的向心力，根据牛顿第三定律，物体 A
2、对 B的静摩擦力背离圆心。隔离 B分析，物体 B作圆周运动的向心力，由盘面施加的静摩擦力和 A对它的静摩擦力的合力提供，选项 B正确。 考点：本题考查向心力的分析，涉及整体法和隔离法，以及静摩擦力的方向等知识。 如图所示，小车板面上的物体质量为 m 8 kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为 6 N现沿水平向左的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1 m/s2，此后以 1 m/s2的加速度向左做匀加速直线运 动在此过程中，以下说法正确的是 ( ) A物体受到的摩擦力先减小后增大，先向右后向左 B物体与小车始终保持相对静止，
3、弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 C当小车加速度 (向左 )为 0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用 D小车以 1 m/s2的加速度 (向左 )做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为 8 N 答案： ABC 试题分析：二者一起运动时，加速度大小相等，根据牛顿第二定律，当物体不受摩擦力作用时，有 ，加速度为 0.75 m/s2，选项 C正确。而要产生 1 m/s2的加速度，须有 ，静摩擦 力向左为 2 N，选项 D错误。 2 N 小于最初静止时的摩擦力，可见物体所受静摩擦力先向右后向左，先减小后增大，选项 A正确。物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化，选项 B正确
4、。 考点：本题考查牛顿第二定律，涉及弹力和摩擦力的分析。 如下图所示，一个质量为 M的人，站在台秤上，一长为 R的悬线一端系一个质量为 m小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确是（ ） A小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为（ M 6m） g B小球运动到最高点时，台秤的示数最小且为 Mg C小球在 a、 b、 c三个位置台秤的示数相同 D小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态 答案： AC 试题分析：小球运动到最低点时，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律，运用整体法，台秤的支持力应该大于总重力才行，
5、且此时最大， ，而向心力 ，在竖直面内机械能守恒，则有，而小球恰能经过最高点，有 ，联系以上各式得选项 A正确。在 a、 b、 c三个位置，小球在竖直方向的加速度都是重力加速度，因此根据刚才的分析，台秤的支持力相等，选项 C正确、 B错误。人始终静止不动，处于平衡状态，选项 D错误。 考点：本题考查牛顿第二定律，涉及超重和失重，向心力以及整体法和隔离法。 09年 12月 19日下午，联合国气候变化大会达成哥本哈根协议，为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15 m/s，利用
6、传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F与对应的速度 v，并描绘出 图象（图中 AB、 BC 均为直线且 BC 延长线交于 O点），假设电动车行驶中所受的阻力恒定 ，则 （ ） A在全过程中，电动车在 B点时速度最大 B AB过程电动车做匀加速运动 C BC 过程电动车作减速运动 D BC 过程电动车的牵引力的功率恒定 答案： BD 试题分析：横轴为速度的倒数，可知 C点速度最大，选项 A错误。 AB段牵引力不变，又阻力不变，所以合力不变，电动车做匀加速直线运动，选项 B 正确。BC 过程牵引力逐渐减小，但速度依旧在增大，电动车做变加速运动，选项 C错误。电动车的牵引力的功率等于图线的斜率
7、，斜率恒定则功率恒定，选项 D正确。 考点：本题考查发动机的启动功率问题，涉及图象。 我国研制并成 功发射的 “嫦娥二号 ”探测卫星，在距月球表面高度为 h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为 T。若以 R表示月球的半径，则 ( ) A卫星运行时的向心加速度为 B卫星运行时的线速度为 C物体在月球表面自由下落的加速度为 D月球的第一宇宙速度为 答案： BD 试题分析： ，而卫星运行时的向心加速度为 ，选项 A错误。根据 ，卫星的线速度为 ，选项 B正确。在月球表面自由下落的物体，可以忽略物体随月球转动的向心力部分，因此用 表示月球表面重力加速度是错误的，选项 C错误。以第一宇宙速度运动卫星与
8、“嫦娥二号 ”围绕月球运行，根据开普勒第三定律，有 ，而第一宇宙速度为 ，两式结合可知选项 D正确。 考点：本题考查卫星的基础知识，涉及第一宇宙速度。 设地球赤道上随地球自转的物体线速度为 v1，周期为 T1；地面附近卫星线速度为 v2，周期为 T2；地球同步卫星线速度为 v3，周期为 T3；月亮线速度为 v4，周期为 T4。则以下关系正确的是（ ） A B C D 答案： BCD 试题分析：地面附近卫星的线速度为第一宇宙速度，远远大于地球赤道上物体随地球自转的线速度，选项 A错误。月亮距离地球比同步卫星远，但都围绕地球运行，根据 “高慢低快 ”的运行规律，同步卫星的线速度大，选项 B正确。地
9、球的自转周期等于同步卫星的周期，选项 D正确。月球离得比同步卫星远，根据开普勒第三定律，选项 D正确。 考点：本题考查卫星的线速度和周期，涉及同步卫星、月球等的知识。 如图所示，物体 A、 B经无摩擦的轻质定滑轮用细线连在一起， A物体受水平向右的力 F的作用，此时 B匀速下降， A水平向左运动，可知 ( ) A、物体 A做匀速运动 B、 A做加速运动 C、物体 A所受摩擦力逐渐增大 D、物体 A所受摩擦力逐渐减小 答案： BD 试题分析：把物体 A水平向左的速度正交分解，其中一个分量沿着绳子方向，等于 B的速度，一个分量垂直于绳子方向，假定绳子与水平方向的夹角为 ，则 ，随着夹角的增大， A
10、的速度越来越大，选项 B正确、 A错误。绳子上的拉力等于 B的重力，随着运动的进行，绳子上的拉力在竖直向上方向的分力越来越大，水平向左方向的分力越来越小，表明地面对 A 的支持力减小，根据滑动摩擦力的计算式，可知滑动摩擦力逐渐减小，选项 D正确。 考点：本题考查速度的分解和物体的受力分析。 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 角，则两小球初速度之比为 ( ) A B C D 答案： C 试题分析：设 OB与竖直方向的夹角为 ，则 、 互
11、为余角，表明 OA的位移夹角为 ， OB的位移夹角为 ，若 OA的速度夹角为 1， OB的速度夹角为 2，有 ， ，其中 ， ， ，联系以上各式，可知选项 C正确。 考点：本题考查平抛运动，涉及速度关系和几何关系。 如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、 B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻， A、 B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后 A下落、 B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ） A速率的变化量不同 B机械能的变化量不同 C重力势能的变化量相同 D重力做功的平均功率相同 答案： C 试题分析：两物块的运动，机械能都是守恒的， ，即到达地
12、面时，二者的速率相等，选项 A错误。机械能都减少了 mgh，选项 B错误、 C正确。根据重力做功的特点，重力做功相等，但是 A物体做自由落体运动， B物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据 ， B物 体的位移较大，因此所需时间较长，根据平均功率的定义， B物体的平均功率较小，选项 D错误。 考点：本题考查机械能守恒定律，涉及平均功率的概念。 1980年 10月 14日，中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星， 2001年 12月 21日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，将这颗小行星命名为 “钱学森星 ”，以表彰这位 “两弹一星 ”的功臣对我国科技事业做出的卓越贡献。若将
13、地球和 “钱学森星 ”绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知 “钱学森星 ”绕太阳运行一周的时间约为 3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为 R，则 “钱学森星 ”绕太阳运行的轨道半径约为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：地球和 “钱学森星 ”都围绕太阳运行，根据开普勒第三定律，有，已知 “钱学森星 ”的周期是 3.4 年，地球的周期是 1 年，地球的公转半径是 R，代入数据可知 “钱学森星 ”的公转半径为 ，选项 C正确。 考点：本题考查开普勒第三定律。 一质量为 1 kg的质点静止于光滑水平面上，从 t=0时起，第 1秒内受到 2 N的水平外力作用，第 2秒
14、内受到同方向的 1 N 的外力作用。下列判断正确的是（ ） A 0 2 s内外力的平均功率是 1.25 W B第 2秒内外力所做的功是 1.25 J C第 2秒末外力的瞬时功率最大 D第 1秒内与第 2秒内质点动能增加量的比值是 答案： D 试题分析：第 1秒内外力产生的加速度为 2 m/s2，发生的位移为 1 m，则在第 1秒内外力做功 2 J，第 1秒末的速度为 2 m/s，第 2 s内的加速度为 1 m/s2，发生的位移为 2.5 m，则在第 2秒内外力做功 2.5 J， 2 s内的总功为 4.5 J，则平均功率为 2.25 W，选项 A、 B均错误。第 2秒末的瞬时速度为 3 m/s，
15、瞬时功率是 3 W，而第 1秒末的瞬时功率为 4 W，选项 C错误。根据动能定理，第 1秒内与第 2秒内质点动能增加量应为相应的功，比值为 2:2.25=4:5，选项 D正确。 考点：本题考查功、瞬时功率及平均功率，动能定理。 娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果选手的质量为 ，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向的夹角为 ，绳的悬挂点 距平台的竖直高度为 ，绳长为（ ），不考虑空气阻力和绳的质量，将人视为质点，下列说法正确的是（ ） A选手摆到最低点时处于失重状态 B选手摆到最低点时的速度是 C选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为 D选手摆到最
16、低点时受绳子的拉力大小为 答案： D 试题分析：选手摆到最低点时，竖直方向有向上的向心力，即加速度是竖直向上的，因此处于超重状态，选项 A错误。根据机械能守恒定律，重力势能向动能转化，有 ，解得 ，选项 B错误。选手在最低点时，向心力为 ，解得选项 D正确。 考点：本题考查圆周运动的向心力，涉及机械能守恒定律和超重现象。 长 L的轻杆两端分别固定有质量为 m的小铁球，杆的三等分点 O 处有光滑的水平转动轴。用手将该装置固定在 杆恰好水平的位置，然后由静止释放，当杆到达竖直位置时，求轴对杆的作用力 F的大小和方向为（ ） A 2.4mg竖直向上 B 2.4mg 竖直向下 C 6mg 竖直向上 D
17、 4mg竖直向上 答案： A 试题分析：对于整个系统而言，机械能守恒，有，当杆运动到竖直位置时，顶端的小球向心力为 ，底端的小球向心力为 ，联系以上三式，解得轴对杆的作用力 F的大小 ，方向竖直向上，选项 A正确。 考点：本题考查机械能守恒定律和向心力的分析。 美国的 “卡西尼 ”号探测器经过长达 7年的 “艰苦 ”旅行，进入绕土星飞行的轨道。若 “卡西尼 ”号探测器在半径为 的土星上空离土星表面高 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕 周飞行时间为 。已知万有引力常量为 ，则下列关于土星质量 和平均密度 的表达式正确的是（ ） A B C D 答案： A 试题分析：探测器围绕土星飞行，万有引力提供它
18、做圆周运动的向心力，有，其中公转周期 ，则土星的质量为。密度 ，代入质量可得土星的密度为，选项 A正确。 考点：本题考查万有引力定律的应用，涉及星体质量和密度的计算。 实验题 为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某学习小组用天平测出小车质量为 0.5 kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量 (如图所示 )。主要实验步骤有： A. 给小车尾部系一条长纸带并让纸带穿过打点计时器； B. 接通打点计时器电源 (电源频率 50 Hz)，使小车以额定功率沿水平地面直线加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其沿地面直线向前滑行直至停止； C. 学习小组分析后选择了认为符合要求的一段纸带
19、，从某点开始每 5个连续点标为一个记数点，并将表示每两个相邻记数点间距离的字母和测量数据在纸带上做了 记录。（所有结果均保留 2位有效数字） 相邻两记数点间的时间间隔 T = _s，由纸带知遥控汽车的最大速度为=_m/s； 实验小组在计算关闭发动机后的遥控汽车滑行过程的加速度时，选择了纸带上后 5段数据，经过分析又舍掉了一段不合理数据。请你判断哪段数据不合理_ (用字母表示 )，舍掉了不合理数据后加速度的计算表达式为=_ (请用时间间隔 T及纸带上表示记数点间距离的字母表示 )，计算出的加速度大小为 _m/s2； 遥控汽车滑行过程 的阻力大小为 =_N，其额定功率=_W。 答案： 0.1； 2
20、或 2.01 ； ； 2或 2.0或 2.00 1或 1.0或1.00； 2或 2.01 试题分析： 打点计时器每隔 0.02 s打一次点，五个段为一个计数单位，时间为 0.1 s 。最大速度出现在 S1段，速度为 m/s。 每一段位移的差值大致应该相等，遥控车才做匀减速运动， S5段不合理。用最后四段计算加速度，加速度为 ，代入数据可得加速度为2.00 m/s2。 阻力 N，额定功率为 W。 考点：本题考查发动机的启动功率问题，涉及打点计时器以及加速度的计算。 计算题 如图所示，固定斜面 AB、 CD与竖直光滑圆弧 BC 相切于 B、 C点，两斜面的倾角 =37，圆弧 BC 半径 R=2m。
21、一质量 m=1 kg的小滑块（视为质点）从斜面 AB上的 P点由静止沿斜面下滑，经圆弧 BC 冲上斜面 CD。已知 P点与斜面底端 B间的距离 L1=6 m，滑块与两斜面间的动摩擦因数均为 =0.25，g=10m/s2。求； （ 1）小滑块第 1次经过圆弧最低点 E时对圆弧轨道的压力； （ 2）小滑块第 1次滑上斜面 CD时能够到达的最远点 Q（图中未标出）距 C点的距离； 答案：（ 1） 50 N 方向竖直向下（ 2） 3 m 试题分析：（ 1）小滑块由 P运动到 E点，根据动能定理有： 在 E点的向心力： 解得： FN=50 N。 滑块对轨道的压力： ，方向竖直向下 （ 2）设小滑块在斜面
22、 AB上依次下滑的距离分别为 L1、 L2、 L3 在斜面 CD上依次上滑的距离分别为 x1、 x2、 x3 小滑块由 P运动到 Q 点，根据动能定理有： 解得： 考点：本题考查动能定理，涉及圆周运动和多过程问题。 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。 （ 1）计算该双
23、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： (N1)，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边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。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）双星绕它们的连线中点做圆周运动，由万有引力提供向心力，根据万有引力和牛顿第二定律得： 而 解得： 。 （ 2）因为 ，这个差异是以双星连线为直径的球体内均匀
24、分布着的暗物质引起的，设这种暗物质质量为 M，位于两星连线中点处的质点对双星的影响 相同，这时双星做圆周运动的向心力由双星的万有引力和 M对双星的万有引力提供，所以有： 又 : 解得暗物质的质量为： 而暗物质的体积为： 所以暗物质的密度为： 考点：本题考查万有引力定律的应用，涉及双星和暗物质等天体知识。 如图所示，设 AB段是距水平传送带装置高为 H=1 25m的光滑斜面，水平段 BC 使用水平传送带装置， BC 长 L=5m，与货物包的摩擦系数为 =0 4，顺时针转动的速度为 V=3m/s。设质量为 m=1kg 的小物块由静止开始从 A 点下滑，经过 B点的拐角处无机械能损失。小物块在传送带
25、上运动到 C点后水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从 D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。 D、 E为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径 R2=1.0m圆弧对应圆心角 ， O 为轨道的最低点。（ g=10m/s2， sin37=0.6， cos37=0.8）试求： （ 1）小物块在 B点的速度大小。 （ 2）小物块在水平传送带 BC 上的运动时间。 （ 3）水平传送带上表面距地面的高度。 （ 4）小物块经过 O 点时对轨道的压力。 答案：（ 1） (2)1.5 s （ 3） 0.8 m （ 4） 43 N 试题分析：（ 1）小物块由 A运动 B，由动能定理有： 解得： （ 2）由牛顿第二定律有： 解得： 水平传送带的速度为： 由 ： 得： 则： 时间为： （ 3）小物块从 C到 D做平抛运动，在 D点有： 由 （ 1分）， 得： （ 4）小物块在 D点的速度大小为： 对小物块从 D点到 O 点，应用动能定理： 在 O 点的向心力为： 联系以上两式得： 由牛顿第三定律知对轨道的压力为 43 N。 考点：本题考查力学和能量综合问题，涉及平抛运动和圆周运动，斜面和传送带等知识。
