2011-2012学年上海市宝山区行知中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下面各组单位中属于基本物理量单位的是（ ）
A．千克、伏特、秒
B．千克、库仑、米
C．牛顿、特斯拉、秒
D．开尔文、安培、米

2. 难度：中等

在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．下列关于科学家和他们的贡献的说法中正确的是（ ）
A．亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因
B．伽利略发现了行星运动的规律
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．爱因斯坦认为时间、空间、质量都是相对的

3. 难度：中等

从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了（ ）
A．等效替代方法
B．控制变量方法
C．理想实验方法
D．建立模型方法

4. 难度：中等

匀加速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球．若升降机突然停止运动，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的全过程中（ ）
A．速度逐渐减小
B．速度先增大后减小
C．加速度一直增大
D．加速度一直减小

5. 难度：中等

如图一列绳波，当手振动的频率增加时，它的传播速度及其波长（ ）
A．速度不变，波长减小
B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长变大
D．速度增大，波长不变

6. 难度：中等

狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力f的示意图（O为圆心）其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

在绕地球的圆形轨道上飞行的航天飞机上，将质量为m的物体挂在一个弹簧秤上，若轨道处的重力加速度为g′，则下面说法中正确的是（ ）
A．物体所受的合外力为mg′，弹簧秤的读数为零
B．物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为mg′
C．物体所受的合外力为零，弹簧秤的读数为零
D．物体所受的合外力为mg′，弹簧秤的读数为mg′

8. 难度：中等

如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）

A．B与水平面间的摩擦力减小
B．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等
C．悬于墙上的绳所受拉力不变
D．拉B的绳子的拉力增大

9. 难度：中等

一枚火箭由地面竖直向上发射，其v～t图象如图所示，则（ ）

A．火箭在t₂-t₃时间内向下运动
B．火箭能上升的最大高度为4v₁t₁
C．火箭上升阶段的平均速度大小为
D．火箭运动过程中的最大加速度大小为

10. 难度：中等

如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（ ）
A．大小和方向均不变
B．大小不变，方向改变
C．大小改变，方向不变
D．大小和方向均改变

11. 难度：中等

如图所示，木棒AB可绕B点在竖直平面内转动，A端被绕过定滑轮吊有重物的水平绳和AC绳拉住，使棒与地面垂直．棒、绳的质量及绳与滑轮的摩擦可忽略．如果把C端拉至离B的水平距离远一些的C′点，AB仍保持沿竖直方向，装置仍平衡．那么AC绳对A施加的拉力T和AB棒所受到压力N的变化情况是（ ）
A．T变大、N变小
B．T变大、N变大
C．T变小、N变小
D．T变小、N变大

12. 难度：中等

我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为（ ）
A．
B．
C．
D．

13. 难度：中等

如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为（ ）

A．
B．
C．
D．

14. 难度：中等

图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知这列波的传播速度”以及传播方向分别是（ ）

A．v=25cm/s，向左传播
B．v=50cm/s，向左传播
C．v=25cm/s，向右传播
D．v=50cm/s，向右传播

15. 难度：中等

质点P以O点为平衡位置竖直向上作简谐振动，当P经过O点时，质点Q从O点所在同一水平面上竖直上抛，它们恰好能够同时到达最高点，且高度相同，在此过程中，两质点的即时速度V_P与V_Q的关系应该是（ ）

A．V_P＞V_Q
B．先V_P＞V_Q后V_P＜V_Q
C．V_P＜V_Q
D．先V_P＜V_Q后V_P＞V_Q

16. 难度：中等

如图所示，一块有一定质量的硬平板的N端放在粗糙的水平地面上，M端搁在光滑的竖直墙面上，N端离墙脚P距离为a．若一个质量为m的物块A从M滑向N的过程中，平板始终保持静止，则地面对平板的摩擦力f随物块A离墙面的水平距离x变化的f-x图象应是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

17. 难度：中等

2003年10月15日，我国利用“神舟五号”飞船将一名宇航员送入太空，中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家．设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期T，离地面的高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和万有引力恒量G，宇航员能够计算的项目是（ ）
A．地球的质量
B．地球的平均密度
C．飞船所需的向心力
D．飞船线速度的大小

18. 难度：中等

一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示．当物块与弹簧接触后（ ）

A．物块立即做减速运动
B．物块在开始的一段时间内仍做加速运动
C．当弹簧的弹力等于恒力F时，物块静止
D．当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不等于零

19. 难度：中等

压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是（ ）

A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动
B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动
C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动
D．丁图表示电梯可能做匀加速上升运动

20. 难度：中等

直杆AB和BC按如图所示连接，A、B、C处均为铰链，杆及铰链的质量都不计．现将重力为G、可视为质点的物块放在图中P处．则（ ）

A．AB杆对BC杆的作用力方向沿BC连线斜向下
B．BC杆对AB杆的作用力方向垂直与AB向上
C．若AP间距变大，BC杆对AB杆的作用力变大
D．若AP间距变大，AB杆对BC杆的作用力关于C点的力矩不变

二、填空题

21. 难度：中等

设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为ω，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为    ；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为    ．

22. 难度：中等

弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为    cm/s，t=    时，位于x₂=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置．

三、解答题

23. 难度：中等

倾角θ=37°，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上．质量m=2kg的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m，在此过程中斜面保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；
（2）地面对斜面的支持力大小．

四、填空题

24. 难度：中等

如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B．在直升机A和伤员B以相同的水平速度3m/s匀速运动的同时，悬索将伤员吊起．设经t时间后，A、B之间的距离为L，且L=H-t²（L的单位：m），则伤员B运动的加速度大小是    m/s²；t=2s时刻，伤员B的速度大小为    m/s．

25. 难度：中等

如图，质量分别为m和2.5m的两个小球A、B固定在弯成90°角的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计．设A球带正电，B球带负电，电量均为q，处在竖直向下的匀强电场中，场强大小为E=．开始时，杆OA水平．由静止释放．当OA杆与竖直方向夹角    时A球具有最大速度，最大速度为    ．

五、解答题

26. 难度：中等

“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力______．
（2）（单选题）本实验采用的主要科学方法是______
A．理想实验法        B．等效替代法
C．控制变量法        D．建立物理模型法
（3）（多选题）实验中可减小误差的措施有______
A．两个分力F₁、F₂的大小要尽量大些
B．两个分力F₁、F₂间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．

27. 难度：中等

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．

28. 难度：中等

如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢．在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度．横杆每转一圈，“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间．

n	t（10^-3s）	v=（m/s）	v^2（m^2/s^2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）．请计算表中当n=5时，v²=______m²/s²；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n=15时，“挡光圆柱”的速度为______m/s．则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______

六、填空题

29. 难度：中等

将一单摆装置竖直挂于某一深度h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T²为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度．
（1）如果实验中所得到的T²-L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的    ．
（2）由图象可知，小筒的深度h=    m，当地的g=    m/s²．
（3）某次秒表计时得的时间如图丙所示，则总时间为    s．

七、解答题

30. 难度：中等

如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合．现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放，
（1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？
（2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h．（取g=10m/s²）

31. 难度：中等

从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为R_A：R_B=4：1，求它们的线速度大小之比．
下面是某同学的一种解法，请判断其解法是否正确，若是正确的，请你做出评价；若是错误的，请分析其出错的原因并给出正确的解答．
【解析】
卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力
设A、B两颗卫星的质量分别为m_A、m_B，则①②
由①、②得 ∴．

32. 难度：中等

质量为 10kg的环在F=200N的拉力作用下，沿粗糙直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角θ=37°，拉力F与杆的夹角也为θ=37°．力F作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4s后，速度减为零．求：
（1）环与杆之间的动摩擦因数μ；
（2）环沿杆向上运动的总距离s．

33. 难度：中等

总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t图，g取10m/s²，试根据图象求；
（1）t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小；
（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功．

34. 难度：中等

当前，高楼遇险逃生措施及训练引起高度关注．有人设想在消防云梯上再伸出轻便的滑竿解救受困人员，解决云梯高度不够高的问题．如图所示，在一次消防演习中模拟解救被困人员，为了安全，被困人员使用安全带上挂钩挂在滑竿上从高楼A点沿滑杆下滑逃生．滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，将被困人员和挂钩理想化为质点，且通过O点的瞬间没有机械能的损失．AO长为L₁=5m，OB长为L₂=10m．竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m．滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，可自由转动．B端用铰链固定在云梯上端．挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8．（g=10m/s²）
（1）若测得OB与竖直方向夹角为53°，求被困人员在滑杆AO上下滑时加速度的大小及方向？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）为了安全，被困人员到达云梯顶端B点的速度大小不能超过6m/s，若A点高度可调，竖直墙与云梯上端点B的间距d=11m不变，求滑杆两端点A、B间的最大竖直距离？