2022届安徽省六安市第一中学高三上学期第二次月考物理试题（word版含答案）

六安一中2022届高三年级第二次月考

物理试卷

满分：100分  时间：90分钟

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分每小题给出的四个选项中，1~8题只有一项选择是正确的，9~12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，有选错的得0分）

1．一物体做匀加速直线运动，它在第内的位移为，第内的位移为，则该物体在前内的平均速度大小为（    ）

A．   B．   C．   D．

2．如图所示，小球的质量为，小球的质量为，它们用三段轻绳分别连接在竖直墙壁上的点和天花板上的点，稳定时段水平，段与水平天花板的夹角为37°，已知重力加速度为，则轻绳段的拉力大小为（，）（    ）

A．   B．   C．   D．

3．如图所示，、、三个质量均为的物块，物块、通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块放在上。现用水平拉力作用于，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（    ）

A．、间轻绳的弹力为

B．物块受到的摩擦力大小为

C．当该水平拉力增大为原来的倍时，物块受到的摩擦力大小为

D．剪断轻绳后，在物块向右运动的过程中，物块受到的摩擦力大小为

4．如图所示，通过轻绳和滑轮从矿井中提升重物，轻绳左端固定在井壁的点，另一端固定在光滑的滑环上，轻绳的下端系在轻滑环上并绕过定滑轮，滑环套在竖直杆上。在右侧地面上拉动轻绳，使重物缓慢上升的过程中，不计动滑轮的质量及与绳子间的摩擦，下列说法正确的是（    ）

A．杆对轻滑环的弹力不变

B．绳的拉力始终比绳的大

C．绳的拉力变大

D．绳的拉力变大

5．近日，14岁的奥运冠军全红婵，在刚刚结束的14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠如图所示，在女子跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为，重力加速度大小为，则（    ）

A．全红婵在空中运动的时间为

B．入水后全红婵受到水的阻力为

C．入水后全红婵处于失重状态

D．跳离跳台后上升阶段全红婵处于超重状态

6．如图所示，倾角37°的斜面上，一物块经跨过光滑定滑轮的轻绳与质量为的小球相连，定滑轮左侧轻绳与斜面平行。现将小球从图示位置（此时定滑轮右侧的轻绳水平，且轻绳伸直）释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止，小球和物块始终在同一竖直平面内。物块与斜面间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气时阻力。物块的最小质量为（    ）

A．   B．   C．   D．

7．如图所示，在倾角的足够大的固定斜面上，一长度为的轻绳一端可绕斜面上的点自由转动，另一端连着一质量为的小球（视为质点）。现使小球从最低点以速率开始在斜面上做圆周运动，通过最高点。重力加速度大小为，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列说法正确的是（    ）

A．小球通过点时的最小速度可以小于

B．小球通过点时的加速度为

C．若小球以的速率通过点时突然脱落而离开轻绳，则小球到达与点等高处时与点间的距离为

D．小球通过点时的速度越大，此时斜面对小球的支持力越大

8．2020年12月17日，“嫦娥五号”从月球上取土归来，完成了中国航天史上一次壮举。探测器在月球表面完成取土任务返回地球升空时，在火箭推力作用下离开月球表面竖直向上做加速直线运动。一质量为的物体，水平放置在探测器内部的压力传感器上，当探测器上升到距月球表面高度为月球半径的时，探测器的加速度大小为，压力传感器的示数为。已知引力常量为，不计月球的自转，则月球表面的重力加速度大小为（    ）

A．  B．  C．  D．

9．、两质点沿直线轴正方向运动，时，两质点同时到达坐标原点，测得两质点在之后的运动中，其位置坐标与时间的比值（平均速度）随时间变化的关系如图所示，以下说法正确的是（    ）

A．质点由静止开始做匀加速运动，质点作匀加速直线运动

B．质点作匀加速运动的加速度为

C．时，，第1次相遇

D．质点，有可能第2次相遇

10．如图所示，竖直平面内的半圆形轨道的两端、连线水平，将一轻质光滑小环固定在轨道上，一细线穿过小环，一端系在点，另一端系一质量为的小球，当整个装置在水平地面上做匀变速直线运动时，系在点的细线与水平方向的夹角为30°，系小球的细线的延长线恰好经过点，重力加速度大小为。下列分析正确的是（    ）

A．装置一定是水平向左做匀加速直线运动天付

B．装置做匀变速直线运动的加速度大小为

C．细线的拉力大小为

D．细线的拉力大小为

11．卫星绕某行星做匀速圆周运动的加速度为，卫星的轨道半径为，的关系图像如图所示，图中为图线纵坐标的最大值，图线的斜率为，该行星的自转周期为，引力常量为，下列说法正确的是（    ）

A．该行星的半径为

B．该行星的质量为

C．该行星的第一宇宙速度为

D．该行星同步卫星的轨道半径为

12．载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹如图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在点登陆火星，点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的、、三点与火星中心在同一直线上，、两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为，，轨道Ⅱ上经过点的速度为，下列说法正确的有（    ）

A．在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等

B．探测器在轨道Ⅰ运动时，经过点的速度小于

C．探测器在轨道Ⅱ运动时，经过点的加速度等于

D．在轨道Ⅱ上第一次由点到点与轨道Ⅲ上第一次由点到点的时间之比是、

二、实验题（每空2分，共12分。）

13．如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为（已知量）的重物用轻绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同时系统的加速度。

（1）若选定如图甲左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则不需要测量的物理量有________

A．绳子的长度

B．小重物的质量

C．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间

（2）经过多次重复实验，得到多组、数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为，纵轴截距为，则可求出当地的重力加速度________，并可求出重物质量_________。

14．如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，轴为水平方向，轴为竖直方向。点为平抛的初始位置，点为轨迹上一点。则

（1）物体从点运动到点的时间为________；

（2）物体的初速度为________；

（3）该平抛运动的轨迹方程为________。（取，结果可保留根号）

三、解答题（本大题共40分，要有必要的文字叙述，过程，否则不给分）

15．（8分）如图所示，以一定初速度作平抛运动的物体，在点时，其速度方向与水平方向成夹角30°，在点时其速度方向与水平方向成夹角60°，已知从点至点用时，取，求：

（1）物体的水平初速度；

（2）物体由抛出点至点的运动时间；

（3）、两点的竖直高度。

16．（8分）如图所示，足够长的斜面与水平面夹角为53°，斜面上有一质量的长木板，的小物块从空中某点以水平抛出，小物块可以看成质点，抛出同时木板由静止释放，小物块下降时掉在木板前端，碰撞时间极短可忽略不计，碰后瞬间物块垂直斜面分速度立即变为零。碰后两者沿斜面向下运动，小物块最终从木板前端离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数，木板上表面光滑，，，，求：

（1）碰前瞬间小物块速度大小和方向；

（2）木板至少多长小物块才不会从木板后端离开。

17．（12分）如图所示，一根原长为的轻弹簧套在一长为的光滑直杆上，其下端固定在杆的端，质量为的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆端的竖直轴匀速转动，且杆与水平面间始终保持角。已知杆处于静止状态时弹簧长度为，重力加速度为，，求：

（1）弹簧的劲度系数；

（2）弹簧为原长时，小球的角速度；

（3）当杆的角速度满足什么条件时小球会从端飞走。

18．（12分）宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球和星球。在星球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体轻放在弹簧上端，如图（a）所示，由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球上用完全相同的弹簧和物体完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示。已知两星球密度相等。星球的质量为，引力常量为。假设两星球均为质量均匀分布的球体。

（1）求星球和星球的表面重力加速度的比值；

（2）若将星球看成是以星球为中心天体的一颗卫星，求星球的运行周期；

（3）若将星球和星球看成是远离其他星球的双星模型，这样算得的两星球做匀速圆周运动的周期为。求此情形中的周期与上述第（2）问中的周期的比值。

六安一中2022届高三年级第二次月考

物理试卷参考答案

一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．）

13．（每空2分）   

14．（每空2分），，

15．（8分）（1）；（2）：（3）

【详解】（1）根据速度的分解和竖直方向自由落体运动可知①

②

③

解得

（2）点竖直方向速度为④

物体由抛出点至点的运动时间为⑤

（3）点竖直方向速度为⑥

、两点的竖直高度为⑦

16．（8分）（1），速度方向与斜面垂直；（2）

【详解】（1）①

②

解得，则③

与水平方向夹角，速度方向与斜面垂直④

（2）木板下滑⑤

⑥

解得，，

小物块掉到木板上后速度变为0，然后向下运动，直到与木板速度相同过程。小物块⑦

木板⑧

速度相同时⑨

解得，，

故⑩

17．（12分）（1）；（2）；（3）

【详解】（1）由静止时，对小球受力分析，由平衡条件得

根据胡克定律得①

解得

（2）弹簧为原长时，小球只受到重力和杆的支持力，由它们的合力提供向心力，则

②

可得

（3）当弹簧伸长长度为时，小球会从端飞走，设弹簧的伸长量为，弹簧的弹力为，对小球，由受力分析可得

竖直方向③

水平方向④

根据胡克定律得

代入后

解得⑤

所以，当杆的角速度时，弹簧长度大于，小球会从端飞走。

18．（12分）（1）；（2）；（3）

【详解】（1）对物体受力分析，根据牛顿第二定律①

可得

结合图像可知，纵截距表示星球表面重力加速度。

则有②

（2）设星球的质量为。根据黄金替换公式③

根据质量与体积关系式

联立得④

由于星球和星球密度相等，可见⑤

则星球与星球的质量比⑥

联系以上各式可得

星球以星球为中心天体运行时，受到星球的万有引力作用做匀速圆周运动。

研究星球，根据向心力公式⑦

解得

（3）将星球和星球看成双星模型时，它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动。

研究星球 ⑧

研究星球 ⑨

又⑩

联立可得

则

评分规则：第①、②式，每式2分，其余每式1分。