衡阳市第八中学2014届高三上学期第二次月考物理试题

考生注意：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题　　共40分）

选择题部分共10小题，在每小题给出的四个选项中中，有的小题只有一选项正确，有的小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。

1．小船过河时，船头偏向上游与水流方向成α角，船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是

A．减小α角，增大船速v

B．增大α角，增大船速v

C．减小α角，保持船速v不变

D．增大α角，保持船速v不变

2. 光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则

A．因为有Fx，质点一定做曲线运动

B．如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动

C．质点不可能做直线运动

D．如果Fx>Fycot α，质点向x轴一侧做曲线运动

3.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=2：3，下列说法中正确的是

A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3:2

B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2

C．m1做圆周运动的半径为2L/5

D．m2做圆周运动的半径为2L/5

4．光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．为使一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动，恰能通过最高点，则

A．R越大，v0 越大

B．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大

C．m越大，v0 越大

D．m与R同时增大，初动能Ek0 增大

5．一辆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，不能求出的物理量是

A．汽车的功率

B．汽车行驶的最大速度

C．汽车所受到阻力

D．汽车运动到最大速度所需的时间

6．如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中

A．木板对物块做功为

B．摩擦力对小物块做功为mgLsinα

C．支持力对小物块做功为mgLsinα

D．滑动摩擦力对小物块做功为

7. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置的，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小，以下关系正确的是：

A．
B．

C．
D．

8.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α角，则两小球初速度之比为

A．tan α B．cos α/sinα

C．tan α D．cos α

9. “飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车沿表演台的侧壁做匀速圆周运动，简化后的模型如图所示．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是

A．摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大

B．摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大

C．摩托车做圆周运动的H越高，向心力做功越多

D．摩托车对侧壁的压力随高度H增大而减小

10．如图所示，倾斜轨道AC与有缺口的圆管轨道BCD相切于C，圆管轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆管轨道的最高点，DB所对的圆心为90°．把一个小球从倾斜轨道上某点由静止释放，它下滑到C点缺口处后便进入圆管轨道，若要使它此后能够一直在管道中上升到D点并且恰可再落到B点，沿管道一直运动，不计摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A．释放点须与D点等高

B．释放点须比D点高上R/4

C．释放点须比D点高上R/2

D．无论释放点在哪里，都不可能使小球上升到D点再落到B点

第Ⅱ卷（非选择题　　共60分）

非选择题部分共7小题。把答案填在题的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。

11．（5分）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)：

时刻

t2

t3

t4

t5



速度(m/s)

5.59

5.08

4.58







(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s.

(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ΔEp＝________J，动能减少量ΔEk＝________J.

(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_______________．

12．（7分）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2．现要利用此装置验证机械能守恒定律．（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需测量的物理量有___________。

①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度．（2）为提高实验结果的准确程度．某小组同学对此实验提出如下建议：①绳的质量要轻；②在“轻质绳”的前提下绳子越长越好；③尽量保证物块沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小．以上建议中对提高准确程度确实有作用的是_________。（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________。

13．(12分)如图所示，一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手，要越过一宽度为s=2.5m的水沟，跃上高为H=2.0m的平台，采用的方法是：人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变、同时脚蹬地，人被弹起，离地时重心高h=0.8m，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶端．运动过程中空气阻力可忽略不计．（取g=10m/s2）

（1）第一次试跳，人恰能到达最高点，则人在B点离开地面时的速度v1是多少？（2）第二次试跳，人在最高点放开杆水平飞出，在空中作抛物线运动（水平方向为匀速，竖直方向为自由下落）恰好趴落到平台边缘，则人在最高点飞出时速度v2至少多大？（3）设在第二次试跳中，人跑到B点时速度大小为vB=8m/s，求人在B点蹬地弹起瞬间，至少应做多少功？

14．(12分)2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．（1）已知地球半径R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自转周期
T=24h，请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少？（结果保留一位有效数字）（2）某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器，如果航天器与“天链一号02星”处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少？已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，无线电波的传播速度为光速c．

15．(12分)2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A”的质量与太阳质量的倍数关系．研究发现，有一星体S2绕“人马座A”做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），“人马座A”就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到S2星的运行周期为15.2年．（1）若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道，试估算“人马座A”的质量MA是太阳质量Ms的多少倍（结果保留一位有效数字）；（2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为
（设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中M、R分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太阳质量Ms=2.0×1030kg，太阳半径Rs=7.0×108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求“人马座A”的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）．

16．(12分)如图（甲）所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的
圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管（细圆管内径略大于小球的直径），细圆管分别与上、下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差△F．改变BC间距离L，重复上述实验，最后绘得△F-L的图线如图（乙）所示，（不计一切摩擦阻力，g取10m/s2），试求：

（1）某一次调节后D点离地高度为0.8m．小球从D点飞出，落地点与D点水平距离为2.4m，小球通过D点时的速度大小（2）小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径大小

答案：



（2）