安徽省安庆市第二中学2022-2023学年高三物理上学期11月月考试题（Word版附解析）

安徽省安庆市第二中学2022-2023学年

高三上学期11月月考物理试题

第I卷（选择题共48分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题目要求。

1．如图所示，一根长为L的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小v运动时，直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为时，直杆上与物块接触的A点线速度大小（    ）

A．   B．   C．   D．

2．可视为质点的质量为m=250g的足球从距离地面高处由静止释放，足球与地面碰后的速度变为碰前速度的一半，足球反弹后经过一段时间第一次上升到最高点，忽略空气阻力，以地面为零势能面，。则下列说法正确的是（    ）

A．足球在释放点和第一次到达的最高点重力势能为12.5J和3.125J

B．足球下落和上升过程，重力做功的绝对值之比为2：1

C．足球由释放到第1次上升到最高点的过程中重力势能的减少量为6.25J

D．如果考虑空气阻力，足球下落过程重力做的功减小

3．为了探究超重和失重现象，某同学站在台秤上完成了一-次“下蹲”和“起立”的连续动作，并通过力传感器描绘出了台秤的示数随时间的变化规律，图线如图所示，重力加速度为。则下列说法正确的是（    ）

A．完成上述动作的时间为

B．时刻到达最低点

C．时刻的加速度大小为

D．同学正在向上加速运动

4．2022北京冬奥会高山滑雪场地位于北京市延庆县，假设运动员由a点沿水平方向跳离，经过一段时间落在c点，轨迹上的b点距离连线ac最远，d点为竖直线bd与ac连线的交点，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（    ）

A．b点的速度与连线ac平行

B．运动员从a到b的时间小于b到c的时间

C．ad两点之间的距离大于dc两点的距离

D．ab两点的竖直距离等于bc两点的竖直距离

5．翼装飞行极具挑战性和冒险性，堪称“世界极限运动之最”。假设运动员从足够高处由静止下落，通过调整姿态沿竖直方向运动，运动员所受的阻力与速度的关系为，运动员和装备的总质量为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（    ）

A．运动员做匀加速直线运动

B．运动员匀速时的速度大小为

C．运动员的加速度为时速度大小为

D．运动员的速度为匀速运动的时，加速度大小为

6．太阳系中有八大行星，其中最为漂亮和迷人的行星当属“土星"。土星与地球的半径之比约为10：1、质量之比约为100：1、公转周期之比约为30：1，取地球表面的重力加速度。假设土星和地球均为质量分布均匀的球体，均环绕太阳做匀速圆周运动。忽略行星自转。则下列说法正确的是（    ）

A．土星表面的重力加速度约为

B．环绕土星与地球的卫星的最大速度之比约为1：1

C．土星与地球的公转半径之比约为

D．土星与太阳和地球与太阳之间的引力之比约为

7．如图所示为游乐场的旋转飞椅，已知飞椅和人的总质量为m，绳子与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气的阻力以及绳子的质量。则下列说法正确的是（    ）

A．绳子的拉力大小为mg

B．人的向心加速度为

C．若飞椅的转速增加，绳子与竖直方向的夹角不变

D．若飞椅的转速增加，绳子的拉力增大

8．某次赛车比赛中，两辆完全相同的赛车M、N由同一起跑线沿同一方向同时出发，图甲、乙分别为赛车M和赛车N的速度以及位移随时间的变化规律图象，已知两图线均为过原点的倾斜直线，t=1s时两车的输出功率之差为700W，甲车保持图示运动状态的最长时间为20s，该种赛车的最大输出功率为42kW。下列说法正确的是（    ）

A．赛车甲在t=1s时发动机的输出功率为2000W

B．赛车甲运动过程中地面受到的阻力大小为1400N

C．两车在整个运动过程中能相遇两次

D．0~1s的时间内赛车M和赛车N之间的距离先增大后减小

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每个小题有多个选项符合要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

9．如图所示，质量分别为2m和m的P、Q按如图的方式用轻弹簧和轻绳连接，当系统静止时轻绳的拉力大小为mg，轻弹簧的压缩量为x，重力加速度用g表示。则下列说法正确的是（    ）

A．剪断轻绳的瞬间，P的加速度大小为

B．剪断轻绳后，P向下运动x加速度为零

C．撤走长木板的瞬间，Q的加速度大小为g

D．撤走长木板后，Q向下运动x加速度为零

10．飞机沿平直的跑道加速，经过段时间飞机离开跑道开始起飞，已知飞机离开跑道瞬间水平速度大小为50m/s，竖直向上的速度大小为2m/s，飞机飞行时在水平方向以的加速度做匀加速直线运动，在竖直方向以的加速度做匀加速直线运动，重力加速度。则下列说法正确的是（    ）

A．飞机起飞后做非匀变速运动

B．飞机的轨迹为曲线

C．飞机的水平速度等于竖直速度时，水平位移与竖直位移之比为1：1

D．飞机的水平位移等于竖直位移时，水平速度与竖直速度之比为73：97

11．2022年6月5日上午10时44分07秒我国在酒泉卫星发射中心成功发射神舟十四号载人飞船，3名航天员进驻核心舱并将在轨驻留6个月。神舟十四乘组将配合地面完成空间站组装建设工作，要经历9种组合体构型、5次交会对接、3次分离撤离和2次转位任务等，关于这次发射及要完成的任务，下列说法错误的是（    ）

A．飞船发射速度至少为11.2km/s

B．要实现交会对接，飞船必须从低轨道加速追上核心舱

C．在轨运行时，宇航员处于失重状态

D．进行空间站组装时，从宇航员手中脱手的零件会做自由落体运动

12．如图所示，半球形容器ABC固定在水平面上，AC是水平直径，一个物块从A点正上方由静止释放刚好能从A点进入容器，第一次从P点由静止释放，P点离A点高度为h，结果物块从C点飞出上升的高度为，第二次由Q点由静止释放，Q点离A点高度为，物块与容器内壁间的动摩擦因数恒定，B为容器内壁最低点，容器的半径为h，则下列判断正确的是（    ）

A．第一次，物块由A点运动到C点的过程克服摩擦做的功为

B．第二次，物块运动到C点的速度刚好为零

C．第一次，物块运动到B点的最大动能为

D．第一次，物块从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从B点运动到C点克服摩擦力做的功

三、非选择题：共52分。

13．（4分）晓强利用三个完全相同弹簧测力计进行平行四边形定则的验证实验，将弹簧测力计丙固定在水平面上，然后将弹簧测力计甲、乙挂在细绳套上。

（1）某次实验时，弹簧测力计甲、乙沿水平方向将结点拉至图中的O点，弹簧测力计甲和丙垂直，弹簧测力计甲和乙的夹角大小为120°，弹簧测力计甲、乙的读数分别为2.0N、4.0N，弹簧测力计丙的示数如图所示，则弹簧测力计丙的读数为________N。

（2）操作时用刻度尺测出弹簧测力计乙4.0N刻度线到0刻度线的距离为8.0cm，则弹簧测力计中弹簧的劲度系数为k=________N/m。（结果保留整数）

14．（8分）晓强利用如图甲所示的装置完成了机械能守恒定律的验证，将体积较小的球由一定高度处静止释放，经过一段时间，小球通过固定在下侧的光电门，光电门记录了小球的挡光时间；然后，多次改变光电门到释放点的距离h，将小球仍由原来的位置静止释放，重复操作多次，记录多组小球的挡光时间。

（1）实验时，下列正确的是________。

A．应选择直径较大的铝球

B．应选择直径较小的钢球

C．小球的释放点距离光电门越近越好

D．小球的释放点到光电门的距离适当远些

（2）如果小球的直径为d，则小球经过光电门时的速度为________；如果重力加速度为g，若小球下落过程中的机械能守恒，则关系式________成立。

（3）如果利用得到的实验数据描绘图像，纵轴为、横轴为h，如图乙，图线的斜率为k，若小球的机械能守恒，则重力加速度g的表达式为g=________。

15．（8分）一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。（，sin37°=0．6，cos37°=0．8）求：

（1）当轻绳中的拉力大小为1.25N时，小球的角速度；

（2）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落到地面的时间。

16．（8分）如图所示，质量M=10kg、长为L=1.1m的长木板放在光滑的水平面上，可视为质点的质量为m=4kg的滑块放在长木板的最左侧，t=0时刻在滑块上施加水平向右的恒力20N，经过一段时间滑块到达长木板的最右侧，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数，。求：

（1）摩擦力对长木板做功为多少？

（2）合力对滑块做功为多少？

17．（10分）假设“嫦娥五号”在月球表面完成了如下的实验，将一平直的长木板水平固定在月球的极点处，将滑块由长木板的一端以一定的初速度滑到另一端，滑块在t时间内通过的位移用x表示，利用传感器得到了关于t的变化规律，如图所示。已知月球半径为R，引力常量为G，图线的斜率为，滑块与长木板间的动摩擦因数为。求：

（1）月球的质量；

（2）若月球同步卫星距离月球表面的高度为h，求月球赤道处的重力加速度。

18．（14分）如图所示，左侧的水平管内固定一轻弹簧，原长小于管的长度，管口距离地面的高度为H=1.65m，水平面上固定高为h=0.85m倾角为的斜面体，斜面体通过一小段圆弧与水平面衔接，质量为的小球B放在水平面上，B的右侧有一沿竖直方向固定的圆轨道。现使质量为m=0.2kg的小球A放在水平管内，并在水平外力的作用下将轻弹簧压缩，某时刻将外力撤走，小球A刚好无碰撞的落在斜面体上，经过一段时间与小球B发生碰撞（该碰撞没有机械能损失），且碰后小球A被反弹且速度大小为3m/s，两球均可视为质点，忽略一切摩擦以及机械能的损失，重力加速度。求：

（1）轻弹簧储存的弹性势能以及管口到斜面体最高点的水平间距；

（2）欲使小球B能到达圆轨道最高点，求圆轨道的半径应满足的条件；

（3）在第（2）问中，圆轨道取最大值，两球碰后立即将小球B撤走，通过计算分析小球A能否脱离圆轨道？若不能，求小球A在最高点对轨道的压力；若能，求小球A与轨道分离时距离水平面的高度。（结果保留两位有效数字）

安徽省安庆市第二中学2022-2023学年

高三上学期11月月考物理答案

物理试题参考答案

一、单项选择题

1．A【解析】直杆与箱子接触点的实际运动即合运动，方向垂直于杆指向左下方，沿水平方向上的速度分量等于v，即，所以有，故A正确。

2．A【解析】据题意，选择地面为零势能面，则释放点足球的重力势能为，由自由落体运动的规律可知，足球落地瞬间的速度大小为，足球与地面碰后的速度大小为，足球上升的高度为，足球第一次到达最高点的重力势能为，A正确；足球下落过程重力做的功为，足球上升克服重力做的功为，足球下落和上升过程，重力做功的绝对值之比为4：1，B错误；整个过程重力势能的减少量为，C错误；重力做功与其他作用力无关，D错误。．

3．C【解析】由图像可知时间内台秤的示数等于同学的重力，则晓宇从时刻开始下蹲，则完成动作的时间为，A错误；处于失重状态，正在加速下蹲；处于超重状态，正在减速下蹲，则时刻到达最低点，B错误；时刻加速度向上，由牛顿第二定律得，又同学的质量为，联立解得，C正确；处于超重状态，正在加速起立；处于失重状态，正在减速起立，D错误。

4．A【解析】设连线ac与水平面的夹角为，把运动员的运动分解为垂直连线ac和平行连线ac两个方向的分运动，垂直连线ac方向做初速度大小为、加速度大小为的匀变速直线运动，即类上抛运动，当垂直连线ac方向速度减为0时，运动员到连线ac的距离最远，此时速度方向与连线ac平行，和竖直上抛运动一样，上升阶段的时间等于下降阶段的时间，A正确、B错误；把运动员的运动分解为沿水平方向和竖直方向的分运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，从a到b和从b到c的运动时间相等，水平位移相等，则a到b的竖直高度小于从b到c的竖直高度，C、D错误。

5．B【解析】运动员下降的过程中，由牛顿第二定律，解得，运动员的加速度随速度的增大而逐渐减小，A错误；当a=0时速度最大，运动员开始匀速运动，则匀速时的速度为，B正确；当加速度为时，代入可得，C错误；当运动员的速度为匀速运动的时，即，则运动员的加速度大小为，D错误。

6．C【解析】由，得，则，则土星表面的重力加速度约为，A错误；环绕天体运行的最大速度为天体的第一宇宙速度，则，B错误；由开普勒第三定律，得，C正确；由万有引力定律，可知，D错误。

7．D【解析】以飞椅和人作为整体，受力分析如图所示，受重力和绳子的拉力，飞椅和人在水平面内做匀速圆周运动，在水平方向上，竖直方向上，解得，，AB错误；若飞椅的转速增加，则由，，当增大时，增大，D正确。

8．B【解析】赛车甲做匀加速直线运动，加速度为，赛车乙做匀速直线运动，速度大小为1m/s，因为两赛车完全相同，所以在运动过程中两赛车受到的阻力相同，设两车质量均为m，运动过程中受到的阻力均为f，则t=1s时，甲车的功率为，乙车的功率为，t=1s时两车的功率之差为，可得m=700kg，在t=20s时赛车甲达到最大功率有，解得f=1400N，t=1s时赛车甲的的功率为2100W，A选项错误，B选项正确；两赛车间距为，可知在0~1s内赛车M和N之间的距离逐渐增大，之后两车间的距离逐渐减小，在两车相遇之后，两车之间的距离又开始增大，所以在整个运动过程中两车只能相遇一次，CD选项错误。

二、多项选择题

9．AB【解析】系统静止时，设轻绳的拉力为T，轻弹簧的弹力为F，由于物体P受平衡力的作用，则，由，则，又，解得。剪断轻绳的瞬间，对物体P由牛顿第二定律得，解得，A正确；物体P向下加速运动，当物体P的合力为零时，有，解得，则P向下运动x时加速度为零，B正确；系统静止时物体Q受平衡力的作用，则由，撤走长木板的瞬间，对物体Q由牛顿第二定律得，解得，C错误；物体Q向下加速运动，当物体Q的合力为零时，有，解得，所以物体Q向下运动2x时加速度为零，D错误。

10．BD【解析】飞机离开跑道瞬间，合速度的方向为，合加速度的方向为，显然飞机的初速度与加速度方向不相同，所以飞机的轨迹为曲线，B正确；由于加速度大小恒定，所以飞机一定做匀变速曲线运动，A错误；设时飞机的水平速度等于竖直速度，则由，解得，该过程中水平位移为，该过程中竖直位移为，所以水平位移与竖直位移之比为111：75，C错误；设经飞机的水平位移等于竖直位移，则由，解得，此时飞机的水平速度为，竖直速度为，所以水平速度与竖直速度之比为73：97，D正确。

11．AD【解析】飞船未脱离地球的引力，发射速度不超过11.2km/s，A项错误；飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站需要加速，但飞船加速将导致万有引力不足以提供向心力，而做离心运动，故飞船只能从较低轨道上加速，B项正确；在轨运行时，宇航员处于失重状态，C项正确；进行空间站组装时，从宇航员手中脱手的零件不会做自由落体运动，D项错误。

12．AD【解析】根据动能定理，，解得克服摩擦力做功，A项正确；第二次，由于物块运动到某一位置速度小于第一次物块在该位置的速度，因此正压力小于第一次的正压力，摩擦力小于第一次的摩擦力，因此从A到C克服摩擦做的功小于，根据动能定理可知，物块到达C点的速度不为零，B项错误；第一次，物块由A运动到B克服摩擦力做的功最大大于，因此到B点的最大动能小于，C项错误；第一次，物块从A运动到C的过程中，从A运动到B过程中与从B运动到C过程中在等高的位置，物块在从A运动到B过程的速度大，因此正压力大，摩擦力大，因此从A点运动到B点克服摩擦力做的功大于从B点运动到C点克服克服摩擦力做的功。

三、非选择题

13．【答案】（4分）

（1）3.5（2分）

（2）50（2分）

【解析】由弹簧测力计的读数规则可知，弹簧测力计的读数约为3.5N；弹簧测力计乙的4.0N刻度线到0刻度线的距离为8.0cm，则说明弹簧测力计乙的伸长量为8cm，则弹簧测力计中弹簧的劲度系数为。

14．【答案】（8分）

（1）BD（2分）

（2）（2分）（2分）

（3）（2分）

【解析】（1）为了减小阻力对实验的影响，应选择直径较小的钢球，A错误B正确；小球的释放点距离光电门的间距很近时，小球通过光电门瞬间的速度很小，计算时实验误差较大，因此应使小球的释放点到光电门的距离远些，C错误D正确。

（2）小球挡光时间极短，则在该挡光时间内小球的平均速度近似等于小球通过光电门瞬间的瞬时速度，即为；该过程中小球重力势能的减少量为，小球动能的增加量为，若小球下落过程中的机械能守恒，则有，整理得。

（3）由得，结合题意得，即。

15．【解析】（1）当小球在圆锥表面上运动时，据牛顿第二定律可得：

①

②

求得：，

（2）当轻绳断裂时，绳中的拉力大于，故小球已经离开了圆锥表面，设绳子断裂前与竖直方向的夹角为。根据牛顿运动定律可得：

，

，

求得：，

轻绳断裂后，小球做平抛运动，此时距离地面的高度为：

，

据，

求得：t=0.3s

16．【解析】（1）分别对滑块、长木板受力分析，

滑块与长木板之间的摩擦力

由牛顿第二定律得对滑块：

解得

对长木板：

解得

设F作用时间t后滑块到达长木板的最右侧，

滑块与长木板之间的位移关系为

解得t=1s

长木板的位移为

摩擦力对长木板做的功

（2）由第（1）问可知，滑块的位移为

所以力F对滑块做的功

摩擦力对滑块做的功

合力对滑块做功为

17．【解析】（1）滑块在长木板上后做匀减速直线运动，其位移与时间关系式为

又由牛顿第二定律得

则

变形可得

所以图像的斜率为

解得

设质量为m物体在极点处时，万有引力等于重力，即

联立解得

（2）对于月球的同步卫星，其轨道半径为

设月球同步卫星的周期为T，则由

解得

设月球赤道表面处的重力加速度为，则对于处在月球赤道上的物体，由

解得

18．【解析】（1）假设小球A离开管口的速度为，小球A离开管口后做平抛运动，由空间关系可知，小球A做平抛运动下落的高度为

小球A从离开管口到落在斜面体上的时间为

小球A竖直方向的速度为

则小球A的初速度大小为

由机械能守恒定律可知轻弹簧储存的弹性势能为

管口到斜面体最高点的水平间距为

（2）小球A落在斜面体顶端时的速度大小为

小球A由斜面体顶端滑到水平面的过程，小球的机械能守恒，则由

折代入数据解得小球A滑到水平面的速度大小为

设小球A与小球B碰后的速度分别为、，则由机械能守恒得

代入数据解得

小球B碰后，当圆轨道的半径为时通过最高点Q，则小球B在最高点的速度大小为

对小球B由P到Q的过程中，由

代入数据解得

圆轨道的半径应

（3）假设小球A与小球B碰后不能从斜面体的最高点离开，沿斜面体上升的最大高度为y，则由

解得，假设成立，则小球一定能返回水平面，且由P点进入圆轨道，由机械能守恒定律可知，小球A返回水平面的速度大小为

由第（2）问的解析可知，小球A不可能通过圆轨道的最高点，假设小球A能过圆心等高的位置，且在该位置的速度为，则由

解得，因此小球A在与圆心等高的位置与最高点之间与圆轨道分离，设该点与圆心连线和竖直方向的夹角为，分离瞬间小球A的速度大小为，则小球A由最低点到该点的过程，由机械能守恒定律得

又小球A与圆轨道分离瞬间，由牛顿第二定律得

解得

则小球A与轨道分离时距离水平面的高度为