1、乌兰察布市育英高级中学2022-2023学年度高三年级第二次月考物理试卷（考试时间：90分钟；满分：100分 命题人：李燕）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. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯时受到的合力F的四种方向，可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，合力F指向曲线弯曲的内侧，由M向N行驶速度逐渐增大，合力F需与速度成锐角，综合来看，B是可能的，B正确故选B。2. 在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个大小适
2、当的圆柱形红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，保证将其迅速竖直倒置时，红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙桌面上的小车上，如图所示，小车从A位置以初速度v0开始做匀减速运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后，小车运动到虚线表示的B位置。按照题图建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下列选项中的（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】红蜡块在竖直方向做匀速直线运动，在水平方向做匀减速直线运动，合初速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向左，所以红蜡块的运动轨迹为曲线，且轨迹向合加速度的一侧弯曲。故选A。3. 由于卫星的发射场不在
3、赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行已知同步卫星的环绕速度约为3.1103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55103 m /s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为A. 西偏北方向，1.9103m/sB. 东偏南方向，1.9103m/sC. 西偏北方向，2.7103m/sD. 东偏南方向，2.7103m/s【答案】B【解析】【详解】合速度为同步卫星的线速度，为：v=3.1103m/s；一个分速
4、度为在转移轨道上的速度，为：v1=1.55103m/s；合速度与该分速度的夹角为30度，根据平行四边形定则，另一个分速度v2如图所示：该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：，故B正确，ACD错误故选B4. 2021年12月9日，离地面约400km的中国空间站，“天宫课堂”第一课正式开讲。已知引力常量为、地球半径约为6400km，地球表面重力加速度为，则三位航天员在当天最多能看到几次日出（）A. 16B. 18C. 21D. 24【答案】A【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，对空间站有地球半径R=6400km，空间站距地面高度h=400km，则有r=R+h=6800km在地球表面
5、，重力约等于万有引力，即解得代入数据得可得因此当天最多能看到16次日出，A正确，BCD错误。故选A。5. 光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成角（如图所示），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FyFx，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FyFxtan，质点向x轴一侧做曲线运动【答案】D【解析】【详解】若Fy=Fxtan，则Fx和Fy的合力F与v在同一条直线上，此时物体做直线运动。若FyFxtan，则Fx、Fy的合力F与x轴正方向的夹角B. a到b时间tabC. 从d
6、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。7. 一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力大小和方向均不变。关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（
7、）A. 不可能做圆周运动B. 可能做圆周运动C. 可能继续做匀速直线运动D. 一定做匀速直线运动【答案】A【解析】【详解】根据题述，物体在三个恒力作用下做匀速直线运动，说明物体受力平衡。现撤去其中两个力，保持第三个力的大小和方向不变，则该物体做匀变速直线运动或匀变速曲线运动，不可能做圆周运动，也不可能做匀速直线运动。故选A。8. 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
8、竖直方向有解得所以故选C。二、多选题（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. 2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行，中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。如图所示，甲运动员以自己为转动轴拉着乙运动员做圆周运动。关于运动员做圆周运动的向心力、向心加速度，下列说法正确的是（）A. 运动员做匀速圆周运动时，其向心加速度时刻在改变B. 运动员向心加速度越大，其速率变化越快C. 向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向D. 向心力可以同时改变速度的大小和方向【答案】AC【解析】【详解】A匀速圆周运动中，向
9、心加速度大小不变，方向指向圆心，时刻在改变，A正确；B向心加速度和向心力始终指向圆心，与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，B错误；CD做圆周运动的物体，向心加速度和向心力始终指向圆心，与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度的方向，C正确，D错误。故选AC。10. 2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，实现了人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G。嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）A. 线速度为B. 角速度为C. 周期为2D
10、. 向心加速度为【答案】BC【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力，有G=m得线速度v=故A错误；B根据万有引力提供向心力，有G=m2r得角速度=故B正确；C根据万有引力提供向心力，有G=mr得周期T=2故C正确；D根据万有引力提供向心力，有G=ma得向心加速度a=故D错误。故选BC。11. 如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴匀速转动，小球相对PQ杆静止。则以下说法中正确的是（）A. 小球一定受到三个力作用B. 若转动的角速度增大，弹簧的长度不变C. 若停止转动，小球会向下落D.
11、若转动角速度不同，PQ杆对小球的弹力大小可能相同【答案】BD【解析】【详解】A小球受到重力、弹簧的拉力，PQ杆对球不一定有弹力，故A错误；BC设弹簧原长为l0，弹簧与水平方向的夹角为，则弹簧对小球的拉力为则对小球竖直方向有可得为定值，与转动的角速度无关，可知小球高度不变，弹簧长度不变，故B正确，C错误；D当角速度较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，有当角速度较大时，杆对小球的弹力FN指向转轴，有可知角速度取两个不同值时，PQ杆对小球的弹力大小可能相同，故D正确。故选BD。12. 如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右
12、平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c，下列判断正确的是（）A. 图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最长B. 图中三小球比较，落在c点的小球飞行时间最长C. 图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最小D. 图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快【答案】AC【解析】【详解】AB小球在平抛运动过程中，可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，由于竖直方向的位移落在c点处的最小，而落在a点处的最大，根据所以落在a点的小球飞行时间最长，落在c点的小球飞行时间最短，故A正确，B错误；C速度的变化量vgt则落在c点的小球速度变化最小，故C正确；D因为a、b、c的
13、加速度相同，所以飞行过程中速度变化快慢相同，故D错误。故选AC。三、实验题（共15分）13. 如图所示的实验装置可以用来验证向心力公式。结实的细线一端系一个小钢球，细线另一端固定在天花板O点上。让小钢球在水平面内做匀速圆周运动。已知当地重力加速度为g，根据下列实验步骤，完成空格。（1）用直尺测量出小钢球运动的轨道平面到悬点O的距离h。（2）用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，则圆周运动的角速度=_（用测量量n、t表示）。（3）若测量数据满足gt2=_（用测量量n，h表示），就表明向心力公式成立。【答案】 . . 【解析】【详解】1小球旋转周期角速度2设小球转动过程中悬线与竖直方向的夹角为，牛顿第
14、二定律得解得14. 用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_；A. 斜槽轨道光滑B. 斜槽轨道末段水平C. 挡板高度等间距变化D. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_(选填“最上端”“最下端”或“球心”)对应白
15、纸上的位置即为原点。 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_(选填“”“=”或“【解析】【详解】（1）1A斜槽轨道是否光滑，不影响小球每次做平抛运动的初速度是否相同，A错误；B为了保证小球抛出后做平抛运动，斜槽轨道末段必须水平，B正确；C挡板高度不需要等间距变化，C错误；D为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同，必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，D正确。故选BD；（2）2由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，该痕迹点与球心等高，故取平抛运动的起始点为
16、坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；3设点对应的竖直分速度为，由于AB和BC的水平间距相等且均为，可知AB和BC两过程的时间相同，则有可得则有四、解答题（共37分）15. 如图所示，物块A（可视为质点）从O点水平抛出，抛出后经0.6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行。此后物块紧贴斜面向下运动，又经过2s物块到达斜面底端时速度为14m/s。已知固定斜面的倾角=37，g取10m/s2试求：（1）抛出点O与P点的竖直距离h；（2）物块A从O点水平抛出的初速度v0；（3）物块与斜面之间的动摩擦因数。【答案】（1）;（2）;（3）【解析】【详解】（1）物体A竖直方向做自由
17、落体运动，则有（2）物体A竖直方向做自由落体运动，则有故有（3）由题意可知由运动学方程有在斜面上，受力分析可得解得联立解得16. 某型号舰载机质量为M2104kg，在航空母舰的平直跑道上加速时，舰载机发动机产生的最大推力为F1105N，所受到的阻力大小恒为f1104N，方向与运动方向相反。已知平直跑道L100m，舰载机所需的最小起飞速度为v150m/s。（1）若航母不动，舰载机从静止开始启动，则其到达跑道末端的最大速度v2为多大？（2）航母上一般安装有弹射系统，其中一种为蒸汽弹射器，如图所示，其作用相当于给舰载机一个沿运动方向上的推力。若航母以速度v310m/s航行，假定蒸汽弹射器和舰载机上的
18、发动机在100m加速全过程中都施以恒力，则蒸汽弹射器至少需要提供多大的力F1来帮助舰载机起飞？【答案】（1）30m/s；（2）15105N【解析】【详解】（1）对舰载机，根据牛顿第二定律可得FfMa解得a4.5m/s2根据速度位移公式可得2aL解得v230m/s（2）设舰载机的加速度为a，则有2aL解得a12m/s2对舰载机受力分析，根据牛顿第二定律可得F1FfMa解得F11.5105N17. 半径为R的水平圆台可绕通过圆心O的竖直光滑细轴CC转动，如图所示。圆台上沿相互垂直的两个半径方向刻有槽，质量为mA的物体A放在一个槽内，A与槽底间的动摩擦因数为0，质量为mB的物体B放在另一个槽内，此槽
19、是光滑的，A、B间用一长为l（lR）且不可伸长的轻绳绕过细轴相连。设物体A与槽的侧面之间没有作用力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求：（1）当圆台做匀速转动，A物体与圆盘之间刚好没有摩擦力且A、B两物体相对圆台不动时，A到圆心的距离x为多大？此时的转动角速度应为多大？（2）当圆台做匀速转动，A、B两物体相对圆台不动且A物体与圆台间有摩擦时，转动角速度和A到圆心的距离x应满足的条件。【答案】（1）；可取任意值；（2）当xl时，；当0x时，【解析】【详解】（1）设绳上张力为F，当A、B相对于转盘静止且恰无摩擦力时，由牛顿第二定律得F=mA2x，F=mB2(l-x)解得此时可取任意值。（2）当xl时
20、，A有沿半径向外滑动的趋势，受到的静摩擦力沿半径指向圆心，则由牛顿第二定律得F0mAgmA2x，F=mB2(l-x)解得当0x时，A有沿半径向内滑动的趋势，受到的静摩擦力沿半径背向圆心，则由牛顿第二定律得F-0mAgmA2x，F=mB2(l-x)解得18. 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功升空，它是一颗地球同步轨道卫星。已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g。（1）试求这颗同步卫星的轨道半径R。（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的，试求该卫星的周期T和该卫星每隔多长
21、时间在地球上同一地点的正上方出现一次。（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）（3）若已知地球质量m地=6.01024 kg，地球半径r=6 400 km，其自转周期T0=24 h，引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2.在赤道处地面上有一质量为m0的物体A，用W0表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力。请求出 的值（结果保留1位有效数字），并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响。【答案】（1）；（2）；（3）见解析；【解析】【详解】（1）设同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故G=mR同步卫星T=T0而在地球表面mg=G由解得R=（2）由开普勒第三定律可知T2R3则解得T=设卫星每隔t时间在地球上同一地点的正上方出现一次，则解得t=（3）物体A在赤道处地面上所受的万有引力F0=G对于物体A在赤道处地面上随地球运动的过程，设其所受地面的支持力为FN，根据牛顿第二定律有F0-FN=m0r物体A此时所受重力的大小为W0=FN=G-m0R所以代入数据解得=310-3这一计算结果说明，地球赤道表面上静止的物体所受重力大小与所受地球引力大小差别很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力大小与重力大小的区别。
