承德一中2018-2019学年第一学期第2次月考
高三物理试题
时间：100分钟，总分110分
一、选择题（共22道小题，共计66分全对得3分，选不全得2分，选错或不选得0分）
1．如图甲所示，小物块静止在倾角θ＝37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v 随时间t的变化规律如图丙所示，sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．物块的质量为1 kg
B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7
C．0～3 s时间内力F做功的平均功率为2.13 W
D．0～3 s时间内物块克服摩擦力做的功为6.12 J
2．(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．a绳的张力不可能为零 B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度ω＞ ，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
3．(多选)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器( )
A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s
B．悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N
C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
4．(多选) “嫦娥五号”的“探路尖兵”载人返回飞行试验返回器在内蒙古四子王旗预定区域顺利着陆，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速载人返回关键技术，为“嫦娥五号”任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础．已知人造航
天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于航天器的绕行周期)，航天器运动的弧长为s，航天器与月球的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，则( )
A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为
C．月球的质量为 D．月球的密度为
5．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的( )．
A．向心加速度大小之比为4∶1 B．角速度之比为2∶1
C．周期之比为1∶8 D．轨道半径之比为1∶2
6.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4 200 km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6 400 km，地球同步卫星距地面高为36 000 km，宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运行，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号送到地面接收站.某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为(忽略从宇宙飞船向同步卫星发射信号到地面接收站接收信号所用的时间)( )
A.4次 B.6次 C.7次 D.8次
7．(多选)探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处，通过变速，再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行(视为圆周运动)，对月球进行探测，“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响,则（ ）
A.要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度
B.探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为
C.月球的第一宇宙速度
D卫星在“停泊轨道” P处的机械能大于 “地月转移轨道” P处的机械能
8．据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v′在火星表面附近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1∶2，密度之比为5∶7，设火星与地球表面重力加速度分别为g′和g，下列结论正确的是( )
A．g′∶g＝4∶1 B．g′∶g＝10∶7 C．v′∶v＝ D．v′∶v＝
9.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为( )
A. T B. T C. T D. T
10．如图所示，甲、乙两物体之间存在相互作用的滑动摩擦力，甲对乙的滑动摩擦力对乙做了负功，则乙对甲的滑动摩擦力对甲( )
A．可能做正功，也可能做负功，也可能不做功
B．可能做正功，也可能做负功，但不可能不做功
C．可能做正功，也可能不做功，但不可能做负功
D．可能做负功，也可能不做功，但不可能做正功
11． A、B两物体的质量之比mA∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v0在摩擦力作用在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度—时间图象如图所示。那么A、B两物体所受摩擦力之比FA∶FB和A、B两物体克服摩擦阻力做功之比WA∶WB分别为( )
A．2∶1，4∶1 B．4∶1，2∶1
C．1∶4，1∶2 D．1∶2，1∶4
12．一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v。若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( )
A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1
C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1
13. (多选)一辆质量为m的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，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．汽车所受到的阻力
D．汽车运动到最大速度所需的时间
14.（多选）一个质量为50 kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动到静止。整个过程0-9秒中电梯对人做功的功率随时间变化的P－t图象如图所示，g＝10 m/s2，则以下说法正确的是( )
A．电梯匀速阶段运动的速度为2 m/s
B．图中P2的值为1100 W
C．图中P1的值为900 W
D．电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速过程中对人所做的功
15．长为L＝1 m、质量为M＝1 kg的平板车在粗糙水平地面上以初速度v＝6 m/s向右运动，同时将一个质量为m＝2 kg的小物块轻轻放在平板车的最前端，物块和平板车的平板间的动摩擦因数为μ＝0.5，由于摩擦力的作用，物块相对平板车向后滑行距离s＝0.4 m后与平板车相对静止，平板车最终因为地面摩擦而静止，如图所示，物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动，摩擦力对物块做的功为( )
A．0 B．4 J C．8 J D．12 J
16．如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5 m的圆环顶点P，另一端系一质量为 0.1 kg 的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动．设开始时小球置于A点，橡皮筋处于刚好无形变状态，A点与圆心O位于同一水平线上，当小球运动到最低
点B时速率为1 m/s，此时小球对圆环恰好没有压力(取g＝10 m/s2)．下列说法正确的是( )
A．从A到B的过程中，小球的机械能守恒
B．从A到B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.35 J
C．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为0.2 N
D．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为1.2 N
17.如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ＝0.2，杆的竖直部分光滑．两部分各套有质量均为
1 kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连．初始A、B均处于静止状态，已知OA＝3 m，OB＝4 m，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g＝10 m/s2)，那么该过程中拉力F做功为( )
A．14 J B．10 J
C．16 J D．4 J
18．（ 多选）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器．舰载机总质量为3×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定．要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则( )
A．弹射器的推力大小为1.1×106 N
B．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J
C．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 W
D．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2
19．如图所示，一个小球(视为质点)从H＝12 m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R＝4 m的竖直圆环，且与圆环间动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道压力为零；沿CB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h之值可能为(取g＝10 m/s2，所有高度均相对B点而言) ( )
A．12 m B．10 m
C．8.5 m D．7 m
20．（多选）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m1的a球置于地面上，质量为m2的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是 ( )
A．m1∶m2＝3∶1
B．m1∶m2＝2∶1
C．当b球摆过的角度为30°时，a球对地面的压力为m1g
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a
球对地面的压力大于零
21．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为l 时，下列说法正确的是(不计一切摩擦)( )
A．小球A和B的速度都为
B．小球A和B的速度都为
C．小球A、B的速度分别为和
D．小球A、B的速度分别为和
22．（多选）如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放。小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零。若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是( )
A．小球的机械能先增大后减小
B．弹簧的弹性势能和小球重力势能之和先增大后减小
C．弹簧和小球系统的机械能先增大后减小
D．重力做功的功率先增大后减小
二、非选择题(共5道小题，共计44分)
23.（8分）某实验小组利用如图所示装置，探究木块在木板上滑动至停止的过程中，摩擦力做的功与木块滑上木板时初速度的关系。实验步骤如下：
A．将弹簧左端固定在平台上，右端自然伸长到平台右侧O点，木板紧靠平台，其上表面与P、O在同一水平面上。使木块压缩弹簧自由端至P点后由静止释放，木块最终停在木板上的B点，记下P点并测出OB间的距离L。
B．去掉木板再使木块压缩弹簧自由端至P点并由静止释放，测出木块做平抛运动的水平位移x。
C．改变由静止释放木块的位置，以获取多组L、x数据。
D．用作图象的办法，探求L与x的关系，得出结论。
(1)A、B两步中，均使弹簧压缩到同一点P 的目的是____________________________________________________________________
(2)本实验中，是否必须测出图中h的具体数值？__ _（填“是”“否”)；
(3)实验小组根据测得的数据，作出L－x2图象如左图所示，据此，实验小组便得出结论：摩擦力对木块做的功与木块滑上木板时的初速度平方成正比。请写出其推理过程：________________________________________________________________________________ 。
24．（6分）如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向成θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而停止运动，之后铁块将飞离摆锤做平抛运动。
(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，还应测量的物理量有________ 。
(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝__________。
(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为__________ 。
25．(10分)石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω，地球半径为R。
(2)当电梯仓停在距地面高度h2＝4R的站点时，求仓内质量m2＝50 kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g＝10 m/s2，地球自转角速度ω＝7.3×10－5 rad/s，地球半径R＝6.4×103 km。
26．(10分)如图所示，水平传送带在电动机带动下以速度v1＝2 m/s匀速运动，小物体P、Q质量分别为0.2 kg和0.3 kg，由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P
放在传送带中点处由静止释放。已知P与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带水平部分两端点间的距离为4 m，不计定滑轮质量及摩擦，P与定滑轮间的绳水平，取g＝10 m/s2。
(1)判断P在传送带上的运动方向并求其加速度大小；
(2)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量；
(3)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中，电动机多消耗的电能。
27．（10分）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车，有一质量
m＝1 000 kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1＝90 km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P＝50 kW。当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动。运动L＝72 m后，速度变为v2＝72 km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求：
(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小；
(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中，获得的电能E电；
(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L′。
物理第二次月考答案
一，选择题
1-5 A AC BD BC C 6-10 C BC C B A
11-15 B C ABC AB A 16-20 D A ABD C AC
21-22 D AD
二，填空题
23
（2）否
24
25.答案 (1)m1ω2(R＋h1)2 (2)11.5 N
解析 (1)设货物线速度为v1，则v1＝（R＋h1）ω ① 货物相对地心运动的动能为Ek＝m1v ②
联立①②、得Ek＝m1ω2(R＋h1)2 （4分）
(2)设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a，受地球的万有引力为F，则
a＝ω2（R＋h2） ③ F＝G ④ g＝ ⑤
设水平地板对人的支持力大小为N，人对水平地板的压力大小为N′，则
F－N＝m2a ⑥ ′
联立③～⑥式并代入数据得N≈11.5 N。牛顿第三定律N=N≈11.5 N （6分）
26.解析 (1)传送带给P的摩擦力f＝μm1g＝1 N 小于Q的重力m2g＝3 N，P将向左运动。
根据牛顿第二定律， 对P：T＝m1a， 对Q：m2g－T＝m2a，（或m2g－μm1g=（m1＋m2）a）
解得：a＝＝4 m/s2。 （4分）
(2)从开始到末端：=at2，t＝1s，，传送带的位移s＝v1t，
Q=f(＋s)＝μm1g(＋s)＝4 J。 （4分）
(3)电动机多消耗的电能为克服摩擦力所做的功
解法一：ΔE电＝W克＝μm1gs，可得ΔE电＝2 J。 （2分）
解法二：ΔE电＋m2g＝(m1＋m2)v2＋Q，可得ΔE电＝2 J。
27.
代入数据得L′＝31.5 m。
答案 (1)2×103 N (2)6.3×104 J (3)31.5 m
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