1、乌兰察布市龙兴中学2022-2023年度高三年级第二次月考物理试题一、单选题（本题8小题，每小题4 分，共 32分。每小题只有一个选项符合题意）1. 将一篮球从距地面高H处水平抛出，篮球落地点与抛出点之间的水平距离恰好为2H。则从同样高度处以同样的初速度大小将篮球竖直上抛，其能够到达距地面的最大高度为（）A. HB. 2HC. 3HD. 4H【答案】B【解析】【详解】ABCD篮球做平抛运动的时间则竖直上抛上升的高度所以能到达的最大高度，故B正确，ACD错误。故选B。2. 据介绍，北斗系统由中圆地球轨道卫星、地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星三种卫星组成，其中中圆地球轨道卫星距地高度大约2.
2、4万千米，地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星距地高度都是大约为3.6万千米。这三种卫星的轨道均为圆形。下列相关说法正确的是（）A. 发射地球静止轨道卫星的速度应大于11.2km/sB. 倾斜地球同步轨道卫星可以相对静止于某个城市的正上空C. 根据题中信息和地球半径，可以估算出中圆地球轨道卫星的周期D. 中圆地球轨道卫星的向心加速度小于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度【答案】C【解析】【详解】A11.2m/s是发射挣脱地球引力控制的航天器的最小速度，而地球静止轨道卫星仍然是围绕地球做匀速圆周运动，所以地球静止轨道卫星的发射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A不符合题意；B倾斜地
3、球同步轨道卫星只是绕地球做匀速圆周运动的周期为24小时，不可以相对静止于某个城市的正上空，故B不符合题意；C已知地球静止轨道卫星离地高度和地球半径，可得出地球静止轨道卫星的运动半径，其运动周期天，已知中圆地球轨道卫星距地面的高度和地球半径，可得出中圆地球轨道卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律有代入可以得出中圆地球轨卫星的周期，故C符合题意；D由于中圆地球轨道卫星距离地面高度小于倾斜地球同步轨道卫星距离地面高度，即中圆地球轨道卫星的运动半径较小，根据万有引力提供向心力有可知，中圆地球轨道卫星的向心加速度大于倾斜地球同步轨道卫星的向心加速度，故D不符合题意。故选C。3. 水平地面上有一质量为的长木
4、板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则下面选项不正确的是（）A. B. C. D. 时间段物块与木板加速度相等【答案】A【解析】【详解】A图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有故A错误，符合题意；BC图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对
5、象，根据牛顿第二定律，有以木板为对象，根据牛顿第二定律，有解得故BC正确，不符合题意；D图（c）可知，0t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，故D正确，不符合题意。故选A。4. 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点。若行星运动周期为T，则该行星（）A. c到d的时间tcdB. a到b的时间tabC. 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间D. 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间【答案】A【解析】【详解】CD根据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度最大，在远日点的速度最小，行星由a到b运动时的平均速率大于由c到d运动时
6、的平均速率，而弧长ab等于弧长cd，故从a到b的运动时间小于从c到d的运动时间，同理可知，从d经a到b的运动时间小于从b经c到d的运动时间，故CD错误；AB从a经b到c的时间和从c经d到a的时间均为，可得故B错误，A正确。故选A。5. 如图所示，某同学用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是，不计空气阻力。打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】三个小球做平抛运动，水平位移相同，由可得竖直方向有解得所以故选C。6. 塔吊也叫塔式起重机，是建筑工地上最常用的一种垂直起重运输设备，其
7、原理图如图示，主要部分为：塔身（包括塔帽）、前后动臂、钢索等。下列说法正确的是（）A. 跟前后动臂链接的钢索越多，塔身所受到的向下的压力就越小B. 为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低塔帽的高度C. 前后两个关于塔身不对称的钢索拉力的合力方向可以沿塔身竖直向下D 沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，货物做非匀变速曲线运动【答案】C【解析】【详解】A塔身所受到的向下的压力始终等于前后动臂和货物的总重力，跟前后动臂链接的钢索数无关，故A错误；B合力一定时，分力间的夹角越小，分力越小，为减小钢索承受的拉力，应适当增大塔帽的高度从而减小钢索间夹角，故B错误；C不论前后钢索是否关于塔身对称，只要满
8、足前后钢索的拉力在水平方向大小相等，则其拉力的合力方向就可以沿塔身竖直向下，故C正确；D根据运动的合成可知，沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，合力竖直向上，和速度斜向上，货物做匀变速曲线运动，故D错误。故选C。7. 如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放A、B两颗炸弹，分别击中倾角为的山坡上的点和点，释放A、B两颗炸弹的时间间隔为，此过程中飞机飞行的距离为；击中、的时间间隔为，、两点间水平距离为，且A炸弹到达山坡的点位移垂直斜面，B炸弹是垂直击中山坡点的。不计空气阻力，下列错误的是（）A. A炸弹在空中飞行的时间为B. C. D. 【答案】B【解析
9、】【详解】A如图，设炸弹A从抛出到击中点用时，有因垂直于斜面，则联立解得则故A正确，不满足题意要求；BCD炸弹B从抛出到击中点，方向垂直于斜面，则由图可知即时间关系如下图有即则有 故B错误，满足题意要求；CD正确，不满足题意要求。故选B。8. 如图甲所示，两个质量分别为、的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为。如图乙所示（俯视图），两个质量均为的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴、与转轴的距离均为，与之间用长度也为的水平轻质细线相连。已知木块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的
10、转动，下列说法正确的是（）A. 图甲中，、同时开始滑动B. 图甲中，先开始滑动C. 图乙中，、与圆盘相对静止时，圆盘的最大角速度为D. 图乙中，、与圆盘相对静止时，、所需的向心力都是由圆盘的静摩擦力提供的【答案】C【解析】【详解】AB图甲中得越大，开始滑动时的角速度越小，则先滑动，故AB错误；CD图乙中，当时，细线的拉力和静摩擦力提供木块做匀速圆周运动的向心力，若角速度足够大，由对称性可知，它们相对于圆盘的运动是沿垂直于绳子的方向向外。故即将滑动前，静摩擦力达到最大，以为例静摩擦力方向如图所示，木块受到的合力合也达到最大，圆盘转动的角速度最大，根据几何关系解得=故C正确，D错误。故选C。二、多
11、选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项正确，全对得4分，漏选得2分，选错或不选得0分）9. 嫦娥四号探测器到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道。整个奔月过程简化如下：嫦娥四号探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入圆形轨道，在轨道上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道、下列说法正确的是（ ）A. 嫦娥四号沿轨道运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度B. 嫦娥四号沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期C. 嫦娥四号在轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度D. 嫦娥四号在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道上M点的速度【
12、答案】CD【解析】【详解】A根据牛顿第二定律有，解得可知嫦娥四号探测器沿轨道运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度，故A错误；B卫星在轨道上运动的半长轴小于在轨道上运动的轨道半径，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道上运动的周期小于在轨道上运行的周期，故B错误；C月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度，嫦娥四号在轨道上的半径大于月球半径，可知嫦娥四号在轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度小，故C正确；D嫦娥四号在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道，需减速，所以在地月转移轨道上经过M点的速度比在轨道上经过M点时速度大，故D正确。故选CD。10. 如图所示，内壁粗糙的“V”形漏斗
13、绕竖直转轴以恒定的角速度匀速转动。在内侧壁上有两个完全相同的小物块a、b相对于漏斗始终静止。已知a到底端O的距离是b到底端O的距离的2倍，则下列说法正确的是（）A. a所受摩擦力方向沿侧壁向上B. 侧壁对a的支持力等于b所受支持力的2倍C. 侧壁对a的摩擦力可能与b所受摩擦力的大小相等D. 侧壁对a的作用力一定大于a的重力【答案】CD【解析】【详解】AC设a、b质量均为m，a做匀速圆周运动的半径为2r，角速度为，内壁的倾角为，如图甲所示，取沿内壁向下为正方向，则侧壁对a、b的摩擦力分别为所以Ffa不一定沿侧壁向上，且根据数学知识可知，当Ffa0且Ffb0时，Ffa和Ffb的大小可能相等，故A错
14、误，C正确；B同前面分析可知，侧壁对a、b的支持力大小为故B错误；D侧壁对a的作用力与a的重力的合力F提供向心力，如图乙所示，根据几何关系可知F一定大于mg，故D正确。故选CD。11. 随着2022年北京冬奥会脚步日益临近，越来越多的运动爱好者被吸引到冰雪运动中来，其中高台跳雪是北京冬奥会的比赛项目之一。如图甲所示，两名跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比沿水平方向向左飞出，示意图如图乙。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（）A. 他们飞行时间之比为1:3B. 他们飞行的水平位移之比为1:9C. 他们落到雪坡上的瞬时速度
15、方向一定相同D. 他们在空中离雪坡面的最大距离之比为1:3【答案】ABC【解析】【详解】A运动员从斜面上飞出最后落在斜面上，根据几何关系有解得他们飞行时间之比选项A正确；B平抛运动水平方向则选项B正确；C设平抛运动落地速度方向与水平方向夹角为，则则则则他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，选项C正确；D把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动，由几何关系可知，运动员在垂直斜面方向上做初速度为，加速度大小为的匀减速运动，当速度减小到零时，则离斜面距离最大，为则，他们在空中离雪坡面的最大距离之比为选项D错误。故选ABC12. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用
16、细绳相连的两个物体A和B，A的质量为，B的质量为，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，它们与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若开始时细线刚好处于自然伸直状态（即细线对木块的拉力为0），现使圆盘缓慢加速转动直到细绳即将断裂的过程，下面说法正确的有（）A. 绳子刚好出现拉力时，圆盘的角速度为B. 绳子出现拉力后，B受到的摩擦力大小保持不变C. A与B各自受到的摩擦力始终等大D. 当绳子出现拉力后，随着转盘缓慢加速，A受到的摩擦力增大【答案】AB【解析】【详解】A绳子刚好出现拉力时，B物体达到最大静摩擦，有可得圆盘的角速度为故A正确；B绳子出现拉力后B受到的摩擦力达到最大值，大小不
17、在变化，故B正确；C由可知，在B的摩擦力达到最大值前，AB受到的摩擦力等大，在B的摩擦力达到最大值之后，AB受到的摩擦力大小不等，故C错误；D有C的分析可知，AB的向心力等大，所以当绳子出现拉力后，A、B的向心力都等于可知，A的摩擦力也不变，故D错误。故选AB。三、实验题（共14分）13. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题：(1)在该实验中，主要利用了_来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；A理想实验法B微元法C控制变量法D等效替代法(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_（
18、选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_（选填“挡板A”或“挡板B”）处。(3)当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为_。【答案】 . C . 相同 . 挡板B . 2：1【解析】【详解】(1)1在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。故选C；(2)23根据探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选则半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。(3)4设轨
19、迹半径为r，塔轮半径为R，根据向心力公式根据解得左、右两边塔轮的半径之比为14. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛_。 （2）图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_。（）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，小球运动到点的竖直分速度为_。（）【答案】 . 水平 . 初速度相同 . 1.2 . 2#2.0【解析】【详解】（1）12为了使小球抛出后做平抛运动，即初速度处于水平方向，实验前应对
20、实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛初速度相同。（2）3小球竖直方向做自由落体运动，则有解得水平方向做匀速直线运动，则有解得小球做平抛运动的初速度为（4）4小球水平方向做匀速直线运动，由图丙可知、的水平位移等于、的水平位移，可知小球竖直方向做自由落体运动，则有解得小球运动到点的竖直分速度为四、解答题（共38分）15. 2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图，段为
21、助滑道和起跳区，段为倾角的着陆坡。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑，到达起跳点时，借助设备和技巧，以与水平方向成角（起跳角）的方向起跳，最后落在着陆坡面上的点。已知运动员在点以的速率起跳，轨迹如图，不计一切阻力，重力加速度为。求：（1）运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离；（2）运动员离开着陆坡面的最大距离；（3）运动员到达点的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）从O点抛出时的水平速度竖直速度运动员在空中速度最小时，则竖直速度减为零，则用时间 水平位移竖直位移 运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离（2）沿垂直斜面方向的初速度离斜面最远时，垂直斜面方向的速
22、度为零，则离斜面的最远距离（3）设OC=L，则从抛出到到达C点，则解得则落在坡面上时的竖直速度水平速度运动员到达点的速度大小16. 通过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经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的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理。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）试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
23、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，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质。若不考虑其他暗物质的影响，请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）【解析】【详解】（1）双星均绕它们的连线的中点做圆周运动，设运动速率为v，则由牛顿第二定律有解得可得周期为（2）根据观测结果，星体的运动周期这说明双星系统中受到的向心力大于本身的引力，故它一定还受到其他指向中心的作用力，按题意这一作用来源于均匀分布的暗物质，均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作
24、用与一质量等于球内暗物质的总质量M位于中点处的质量点相同。考虑暗物质作用后双星的速度即为观察到的速度v观，则有解得因为在轨道一定时，周期和速度成反比，由题意得综合以上各式得设所求暗物质的密度为，则有故17. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为=37，如图b。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6)。求：(1)打开降落伞前人下落的
25、距离；(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？【答案】（1）20m；（2），方向向上；（3）312.5N【解析】【详解】（1）由速度时间图像可知，人打开降落伞时的速度为，故下落的距离为（2）当人做匀速运动时，刚开始下落时，对整体解得，加速度方向向上。（3）设每根绳子的拉力为T，当加速度最大时绳的拉力最大，对运动员解得18. 如图所示，质量为的小球用长为的细线悬于点，点离地高度为，细线能承受的最大拉力为，重力加速度为。求：(1)将小球拉至如图所示的位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时细线刚好拉断，则小球落地点离点的水平距离为多少？(2)若悬线长改为，让小球做圆锥摆运动，改变小球做圆周运动的角速度，使小球做圆锥摆运动时细线刚好拉断，细线断后小球落地点离点的水平距离为多少？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)小球运动到最低点时解得线断后，小球做平抛运动，设平抛运动的时间为，则解得则小球落地后离点的水平距离(2)小球做圆锥摆运动时，设悬线与竖直方向的夹角为时，细线刚好拉断，这时竖直方向水平方向解得细线断时，小球离地面的高度，做平抛运动的水平位移小球落地时，离点的水平距离
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