内蒙古乌兰察布市集宁区第四中学2023届高三上学期第二次月考物理试题（解析版）.docx

1、集宁四中附中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：高岗）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. 如图所示，排球运动员站在排球场底线外垂直球网水平地击发球，球刚好擦网而过，要让球一定能飞过球网且不擦网，运动员可以（）A. 只提高击球点B. 只降低击球点C. 只后退一步击球D. 既提高击球点，又后退一步击球【答案】A【解析】【分析】-【详解】设击球点与网之间的水平距离为L，击球点竖直高度为h1，网高为h2，水平击球球速为v0，依题意则有则有 A只提高击球点，即增大h1，依题意如果还刚好擦网而过，增

2、加网高h2即可，可知球一定能飞过球网且不擦网，故A正确；B只降低击球点，即减小h1，如果还刚好擦网而过，则需降低网高h2即可，可知球一定会下网，故B错误；C只后退一步击球，即增大L，如果还刚好擦网而过，则要增大，可知只后退一步击球，球会下网，故C错误；D既提高击球点，又后退一步击球，即同时增大和L，变成了和，则增加后，可能会出现有这种情况还是擦网而过，这种情况是不擦网而过，这种情况是球会下网；综上所述，既提高击球点，又后退一步击球，球不一定能飞过球网且不擦网，故D错误。故选A。2. 2022年2月北京冬奥会上，中国选手谷爱凌在自由式滑雪跳台决赛中，完成了空中1620度转体的高难度动作，最终获得

3、金牌。当她在空中转体时，下列描述正确的是（）A. 速度是不变B. 她所受的重力方向与速度方向相同C. 她做的是匀速圆周运动D. 她所受的重力方向与速度方向不在同一直线【答案】D【解析】【详解】A她在空中转体时速度发生改变，A错误；B她在空中转体时所受的重力方向与速度方向不同不在同一直线，B错误，D正确；C她在空中转体时做的是非匀速圆周运动，C错误；故选D。3. 如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，小球P与圆心O的连线与水平面的夹角为，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是（）A

4、. 框架对小球的支持力先减小后增大B. 拉力F的最小值为C. 地面对框架的摩擦力增大D. 框架对地面的压力先增大后减小【答案】B【解析】【详解】AB以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意图，如图所示根据几何关系可知，外力F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，根据矢量三角形法则可得故A错误B正确；CD以框架为研究对象，受重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及小球压力的作用，根据平衡条件有，由AB分析可知，F在顺时针方向转动的过程中，小球受到的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，小球对框架的压力逐渐减小，故地面对框架的摩擦力始终在

5、减小，地面对框架的支持力始终在减小，故CD错误。故选B。4. 如图所示，竖直杆AB在A、B两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC，AC和BC与竖直方向的夹角均为，轻杆长均为L，在C处固定一质量为m的小球，重力加速度为g，在装置绕竖直杆AB转动的角速度从0开始逐渐增大过程中，下列说法正确的是( )A. 当时，杆和杆对球的作用力都表现为拉力B. 杆对球的作用力先增大后减小C. 杆与杆上的力的大小之差越来越大D. 当时，杆对球的作用力为0【答案】D【解析】【详解】A.当时，由于小球在水平方向受力平衡，因此AC杆对小球的作用力表现为拉力，BC杆对小球的作用力表现为支持力，且大小相等，故A错误；BD当

6、逐渐增大时，AC杆对小球的拉力逐渐增大，BC杆对小球的支持力逐渐减小，当BC杆的作用力为0时，有解得当继续增大时，AC杆对小球的拉力继续增大，BC杆对小球的作用力变为拉力，且逐渐增大，故B错误，D正确；C一定时间后，AC杆和BC杆的作用力都变为拉力，拉力的竖直分力之差等于小球的重力，即则因此AC杆与BC杆上的力的大小之差不变，故C错误。故选D。5. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，当物体处于竖直静止状态时，弹簧测力计的示数为F，已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析

7、】【详解】根据得，行星表面的重力加速度卫星绕行星表面附近做半径为r的匀速圆周运动时，根据万有引力等于需要的向心力得联立解得行星的质量故选B。6. 中国航空领域发展迅猛，2022年2月27日，中国航天人又创造奇迹，长征八号遥二运载火箭搭载22颗卫星从海南文昌航天发射场挟烈焰一飞冲天，创造了我国“一箭多星”单次发射卫星数量最多的纪录，如图所示。其中“泰景三号01”卫星是可见光遥感卫星，分辨率达到0.5米，能用于资源详查、城市规划、环境保护等诸多领域，其轨道高度为几百千米。关于“泰景三号01”卫星，下列说法正确的是（）A. 发射速度一定小于7.9km/sB. 卫星绕地球运行时可以保持与地面相对静止C

8、. 卫星绕地球运行的线速度比月球的大D. 卫星绕地球运行的周期比月球的大【答案】C【解析】【详解】A7.9km/s是所有卫星的最小发射速度，则发射该卫星的速度一定大于7.9km/s，选项A错误；B该卫星的高度远小于同步卫星的高度，则该卫星绕地球运行时不能保持与地面相对静止，选项B错误；CD根据可得因该卫星的轨道半径远小于月球的轨道半径，可知卫星绕地球运行的线速度比月球的大，该卫星绕地球运行的周期比月球的小，选项C正确，D错误。故选C。7. 如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球同步卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，周期分别为、，向

9、心加速度大小分别为、，则（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A同步卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即B、C均为卫星，由万有引力提供向心力有解得由于卫星B的轨道半径小于C的轨道半径，则所以故A正确；B同步卫星C的周期等于地面上的特发射卫星A的周期，即TA=TCB、C均为卫星，根据开普勒第三定律可知B的周期小于C的周期，即TCTB所以有TA=TCTB故B错误；C同步卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即根据可知由万有引力提供向心力有解得可知B的线速度大于C的线速度，即所以有故C错误；D同步卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即根据可知根据牛

10、顿第二定律可得解得B的向心加速度大于C的向心加速度，即所以有故D错误。故选A。8. 如图，一质量为m的质点做平抛运动，依次经过A、B、C三点，质点从A到B和从B到C的时间相等，A、C两点距水平地面的高度分别为h1、h2，质点经过A、C两点时速度与水平方向的夹角分别为30、60，重力加速度大小为g，则（）A. 质点经过C点时竖直方向速度大小为B. 质点经过B点时速度与水平方向的夹角为45C. B、C间的高度差是A、B间的3倍D. 质点的水平速度大小为【答案】D【解析】【详解】A质点在A点时的竖直方向速度不为零，从A点到C点，竖直方向由运动学公式则质点经过C点时速度大小为故A错误；B质点经过A点时

11、质点经过C点时因为质点从A到B和从B到C的时间相等，故设质点经过B点时速度与水平方向的夹角为，则故B错误；C如果质点在A点时竖直方向的速度为零，则B、C间的高度差是A、B间的3倍，但实际质点在A点时竖直方向的速度不为零，则B、C间的高度差不是A、B间的3倍，故C错误；D在竖直方向上有再根据可解得质点的水平速度大小故D正确。故选D。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. 如图所示A、B两物体用跨过定滑轮的轻绳相连，放置于水平面上，与水平面的动摩擦因数恒定。对施加水平向右的外力，使在沿水平面向右运动的过程中B保持速度匀速

12、上升。设绳的拉力为，地面对物体的弹力为，地面对的摩擦力为，以下判断正确的是（）A. 当绳与竖直方向的夹角为时，物体A的速度为B 逐渐减小C. 逐渐增大D. 逐渐增大【答案】ACD【解析】【详解】依题意知，B匀速上升，由平衡条件得知，绳子的拉力大小T不变，等于B的重力大小。根据定滑轮的特点可知，A受到轻绳的拉力大小也不变。对A分析受力情况如图当绳与竖直方向的夹角为时，则竖直方向受力平衡得解得A沿地板向右运动时，增大，cos减小，T不变，则N逐渐增大，而，不变，则f也逐渐增大；绳子的速度v不变，则A物体的速度vA变小，A做减速运动，根据题意可知，加速度在减小，且因摩擦力f增大，T在水平方向的分量增

13、大，所以F增大。故选ACD。10. 如图所示为离心机原理装置示意图，离心机上装有水平横杆，杆上套有两个质量相同的小球A、B，小球A、B用细线相连，A小球所在的左端横杆粗糙，B小球所在的右端横杆光滑。当该离心装置绕竖直转轴OO以角速度匀速转动时，A、B小球相对离心装置静止不动，且A到转轴的距离为r，B到转轴的距离为2r。在两个小球随该离心装置转动过程中，下列说法正确的是（）A. 小球A所受的摩擦力方向背离转轴B. 小球A所受的摩擦力方向指向转轴C. 小球A所受的摩擦力大小等于小球B所受的拉力大小D. 小球A所受的摩擦力大小小于小球A所受的拉力大小【答案】AD【解析】【详解】AB绳对AB的拉力等大

14、，大小为F，有题意可得绳对B的拉力提供向心力A的向心力为所以A的向心力所以小球A所受的摩擦力方向背离转轴，故A正确，B错误；CD因为A的向心力所以小球A所受的摩擦力大小小于小球A所受的拉力大小，故C错误，D正确。故选AD。11. 假设一只小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发后10min到达对岸下游120m处；若船头保持与河岸成角向上游航行，出发后12.5min到达正对岸，两次渡河时小船相对于静水的速度大小相同。以下说法正确的是（）A. 水流的速度大小为0.2m/sB. 船头与河岸间的夹角为60C. 小船在静水中的速度大小为0.6m/sD. 河的宽度为200m【答案】AD【解析

15、】【详解】A船头垂直对岸方向航行时，如图甲所示，由xv2t1，得水流的速度大小为v2m/s0.2m/s故A正确；BCD船头保持与河岸成角向上游航行时，如图乙所示v2v1cos dv1sin t2由图甲可得dv1t1联立解得sin船头与河岸间的夹角不是60v10.33m/sd200 m故BC错误，D正确。故选AD。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

16、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14分）13. 用如图甲所示装置研究平抛运动。实验操作如下：a.将白纸和复写纸固定在竖

17、直的背板上；b.将钢球由斜槽上某一位置处静止释放，落在可上下调节的水平挡板N上；（挡板N靠近背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上留下印迹）c.上下调节挡板N，重复步骤b，在白纸上记录钢球所经过的多个位置；d._，就得到钢球做平抛运动的轨迹。（1）请将操作d补充完整。（2）实验中，必须满足的条件有_。（填正确答案标号）A.斜槽轨道末端水平B.斜槽轨道光滑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（3）通过实验，记录了钢球在运动途中的三个位置，如图乙所示，则该钢球在A点速度的大小为_ m/s，钢球抛出点位置的坐标为_。（取）【答案】 . 以斜槽水平末端处钢球球心

18、在白纸上的投影点为坐标原点O ，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴；取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来 . AD . . （0，10cm）【解析】【详解】（1）1 以斜槽水平末端处钢球球心在白纸上的投影点为坐标原点O ，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴；取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。（2）2 AB斜槽轨道不一定需要光滑，但末端一定要水平，才能保证是平抛运动，故A正确，B错误；C挡板只要能记录下小球下落在不同高度的不同位置即可，不需要等间距变化，故C错误；D为了保证小球做平抛运动的初速度相等，小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放，故D正确。故选AD

19、。（3）3小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由y=gt2可得 平抛运动的初速度 B点竖直方向上的分速度 则A点竖直方向上的分速度钢球在A点速度的大小为小球运动从抛出到B点的时间 从抛出到B点的水平位移x=v0t=0.3m=30cm竖直位移y=gt2=0.2m=20cm设小球抛出点的位置坐标为（x0，y0），则x0+ x=xB，y0+ y= yB将B点坐标值xB=30cm，yB=30cm代入可得x0=0，y0=10cm即钢球抛出点位置的坐标为（0，10cm）。14. 其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动摩擦因数的大小”，简要步骤如下：（1）找来学校球

20、馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固定电磁打点计时器；（2）用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量M。接着把鞋子放在长木板上，把一轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过小滑轮，细线另一端拴一小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时器，纸带保持水平。（3）释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所示分别为cm、cm、cm、cm、cm、cm，打点计时器所接交流电频率为Hz，可算出运动的加速度_（保留两位有效数字

21、）；用天平测出小桶的质量为m，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式为_；（用M、m、g、a表示）【答案】 . 0.30 . 【解析】【详解】（3）1根据逐差法代入数据解得2根据牛顿第二定律解得四、解答题（共38分）15. 如图所示，水平轨道与竖直平面内的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，一轻质弹簧的左端固定在墙M上，右端连接一个质量的小滑块，开始时滑块静止在P点，弹簧正好处于原长，现水平向左推滑块压缩弹簧，使弹簧具有一定的弹性势能，然后释放滑块，滑块运动到最高点A时的速度大小为。已知水平轨道MP部分是光滑的，滑块与水平轨道PB间的动摩擦因数，PB间的距离，取。求：（1）滑块通过圆弧轨道起

22、点B时的速度（2）滑块由A点水平抛出后，落地点与A点间的水平距离x（3）若要求滑块过圆弧轨道最高点A后，落在水平面PB段且最远不超过P点，求弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能的范围【答案】（1） 5 m/s；（2） 1.2 m；（3） 2.8 JEp4.9 J【解析】【详解】（1）对滑块，由B到A过程由动能vB=5 m/s（2）滑块从A点抛出后水平方向x= vAt 竖直方向解得x=1.2 m （3）当滑块刚好能通过最高点A时，在A点 v1=2 m/s 同理可得平抛过程的最小位移x1=08 m1.2 m 全程由功能关系 可得弹簧弹性势能最小值Ep1=2.8 J当滑块过A点后，做平抛运动，时间不变，

23、落地点在最远位置P点 x2= v2t 带入数据得 v2=5 m/s 全程由功能关系 代入数据，得弹簧弹性势能最大值 Ep2=4.9 J 所以弹簧的弹性势能范围为2.8 JEp4.9 J16. 地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。（1）这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年？（2）若彗星在近日点的线速度为v1，在远日点的线速度为v2，则哪个线速度大？【答案】（1）2062年；（2）v1【解析】【详解】（1）由开普勒第三定律

24、知=k则有（）3=（）2解得T哈=T地=76年即下次飞近地球大约为（1986+76）年=2062年。（2）由开普勒第二定律知彗星在近日点的线速度v1大于远日点的线速度为v2。17. 杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。已知最高点距地面的高度为h = 1.8m，若水的质量m = 0.5kg，绳长l = 90cm，空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s2。（1）求小桶在最高点时的速度大小；（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，求小桶落地时与演员之间的水平距离为多少；（3）若在最高点时水桶的速率v = 4m

25、/s，求水对桶底的压力大小。【答案】（1）v0 = 3m/s；（2）x = 18m；（3）【分析】根据题中“装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动、小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手”可知，本题考查圆周运动和平抛运动，根据圆周运动和平抛运动的规律，运用圆周运动的向心力公式、平抛运动公式等，进行求解。【解析】【详解】（1）在最高点由重力提供向心力解得（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，小桶做平抛运动，联立解得x = 1.8m即小桶落地时与演员之间的水平距离为1.8m。（3）设桶底对水的压力大小为F，则有解得由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为。【点睛】此题考查竖直平面内的圆周

26、运动和平抛运动的规律。本题关键点隐含条件小桶运动到最高点时，水恰好不流出来，此时只受到重力，也就是说只有重力提供向心力。在最高点时只有重力提供向心力，由向心力公式即可得出速度；脱手后，小桶和水一起做平抛运动。平抛运动规律水平方向匀速直线运动，竖直方向上自由落体运动。18. 如图所示，汽车上面静置一个箱子时刻起，汽车B由静止启动，做加速度为的匀加速直线运动。已知箱子A的质量为200 kg，汽车B的质量为4000 kg，箱子A与汽车B之间的动摩擦因数，汽车B与地面之间的动摩擦因数，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。求：（1）若箱子A不滑下，则2 s时箱子A的速度是多少？（2）若1 s时箱子A恰好从汽车B上掉落，但汽车B的牵引力保持不变，则2 s时汽车B的速度为多少？【答案】（1）8m/s；（2）10.25m/s【解析】【详解】（1）箱子A在水平方向上受到向左的摩擦力，由牛顿第二定律有代入数据解得时，箱子A的速度大小为（2）1s时，汽车B的速度大小为设汽车B所受牵引力为F，对汽车B，由牛顿第二定律有箱子A滑下后，对汽车B，由牛顿第二定律有代入数据解得2s时汽车的速度