南京市2018年高三物理上学期第二次月考试卷（16份合集）(8)

C．先增大后减小 D．先增大后均匀不变

[gkstk]（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法中正确的是( )

A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 18.在验证机械能守恒定律的实验中,有位同学按以下步骤进行实验操作: A.用天平称出重锤和夹子的质量

B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住且让手尽量靠近打点计时器 C.松开纸带,接通电源,开始打点.并如此重复多次,以得到几条打点纸带

D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较近处选择几个连续计数点(或计时点),并计算出各点的速度值

E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落高度F.计算出mghn和

[学优高考gkstk]

12

mvn,看两者是否相等 2在以上步骤中,不必要的步骤是 ;有错误或不妥的步骤是 (填写代表字母);

四、计算题（本题共34分）

19．（6分）跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞打开后，伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f = kv，已知比例系数k = 20 N?s/m，运动员和伞的总质量m = 72kg．设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g = 10 m/s．

（1）求下落速度达到v = 3 m/s时，跳伞运动员的加速度大小； （2）求跳伞运动员最终下落的速度；

（3）若跳伞塔高 h = 200 m，跳伞运动员在着地前已经做匀速运动，求从开始跳下到即将触地的过程中，伞和运动员损失的机械能．（本问结果保留3位有效数字

20．（7分）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。万有引力常量为G。 （1）计算该双星系统的运动周期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：N (N>1)，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连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。

21．（10分）2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通

2

2

2

2

过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×10N，“歼15”舰载机的质量m=2.0×10kg。

（1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；

（2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T；

（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m，求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W。

70 飞机 4

4

v/(m?s-1) α 阻拦索 定滑轮 图1

10 0 0.4 图2

2.4 t/s 22．（11分）如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A、B质量分别为m、βm(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑,与静止于轨道最低点的B球相撞,碰撞后A、B球能达到的最大高度均为

1R,碰撞中无机械能损失.重力加速度为g.试求: 4(1)待定系数β;

(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度,道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度.

压力;

并讨论小球A、B在轨

物理二月考答案

1 B

13．外轮，内轨，

2 D 3 A 4 C 5 A 6 A 7 D 8 B 9 BC 10 ACD 11 AB 12 AD Rgh5 14．4.5 15．240，4?10 16．1.8m、0.6s L17．(1) 毫米刻度尺 交流 (2) D (3) B 18．A BCDF

19．（1）由牛顿第二定律 mg?f?ma及f?kv2

kv2 a?g??7.5m/s2

m2（2）跳伞员最后应做匀速运动，故有 mg?kvm

解得 vm?mg?6m/s

k12（3）损失的机械能 ?E?mgH?mvm

2?1.43?105J

20．（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：M2M?2L，而??2?。解得：T＝?L2L/GM。 G2?计算TL2（2）因为T观测＝1T计算＜T计算，这个差异是以双星连线为直径的球体内均匀分布着的暗物质引起的，设这N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：GM＋GMM2L2/2?L/2??M?观测L，又22?观测2??T观测

解得暗物质的质量为：M/＝（N－1）M/4

4L3而暗物质的体积为：V＝?（）

32所以暗物质的密度为：?＝M/

?3(N?1)M/(2?L3)V21．（1）飞机仅在阻力f的作用下做匀减速直线运动， 由动能定理得：-fx=0-12mv1 2解得：x=980m； （2）由v-t图象可知，飞机加速度：

a=?v10?70???30m/s2 ?t2.4?0.42

加速度大小为30m/s

对飞机，由牛顿第二定律得：

2Tcos?2?f?ma 5

解得：T=5.5×10N； （3）由图象面积可知，从t1时刻至t2时刻，飞机的位移为s1=80m， 从t2时刻至飞机停止，飞机的位移为s2=2m， 从t2时刻至飞机停止，由动能定理得：

W?fs2?0?5

12mv2 2解得：W=－9×10J．

22．(1)由mgR=

mgR?mgR+得β=344

(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2,则

12mgRmv1=24

[学优高考gkstk]1?mgR2

βmv2=24

设向右为正、向左为负,得 v1=-

1gR,方向向左 21gR,方向向右 2v2=

设轨道对B球的支持力为N,B球对轨道的压力为N′,方向竖直向上为正、向下为负，

v则N-βmg=βm2R2

[学优高考]N′=-N=-4.5 mg,方向竖直向下

(3)设A、B球第二次碰撞刚结束时的速度分别为V1、V2,则

?- mv1-βmv2=mV1+βmV2??1122 mgR= mV+ βmV12?22?解得V1=- 2gR,V2=0

(另一组解:V1=-v1,V2=-v2不合题意,舍去) 由此可得:

当n为奇数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同;当n为偶数时,小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同.

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