2023届内蒙古乌兰察布市集宁区第二中学高三上学期月考物理试题（解析版）

这是一份2023届内蒙古乌兰察布市集宁区第二中学高三上学期月考物理试题（解析版），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
乌兰察布市集宁二中2022-2023学年度高三年级第二次月考物理试卷                  满分100分   时间：90分钟   一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1．据美国宇航局消息，在距离地球40光年的地方发现了三颗可能适合人类居住的类地行星，假设某天我们可以穿越空间到达某一类地行星，测量以初速度竖直上抛一个小球可到达的最大高度只有，而其球体半径只有地球的一半，则其平均密度和地球的平均密度之比为（取）（    ）A． B．C． D．2．在两个坡度不同的斜面顶点以大小相同的初速度同时水平向左，向右抛出两个小球A和B，两斜坡的倾角分别是30°和60°，小球均落在斜坡上，则A、B两小球在空中运动的时间之比为（     ）A．1： B．1：3 C．：1 D．3：13．如图所示，倾角的斜面AB， 在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方与B等高处水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则（ 　）A．小球2一定垂直撞在斜面上B．小球1、2的初速度可以不相等C．小球1落在P点时与斜面的夹角为D．改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行4．如图所示，长木板AB倾斜放置，板而与水平方向的夹角为，从B端以大小为v0的初速度水平向左抛出一个小球，小球能打在板面上。小球做平抛运动的水平位移为x，打在板面上时速度大小为v，当变小后，让小球仍从B端以相同的初速度水平抛出，则（ 　） A．x变小，v变小 B．x变大，v变大C．x不变，v不变 D．x变化不确定，v变化不确定5．2022年7月14日下午，长征五号B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和核心舱进行对接，随后神州十四号乘组顺利进入问天实验舱，开启了太空实验的新阶段。如图所示，已知空间站在距地球表面高约的近地轨道上做匀速圆周运动，地球半径约为，万有引力常量为G，则下列说法不正确的是（ 　）A．空间站中的航天员处于完全失重状态B．航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接C．若已知空间站的运行周期则可以估算出地球的平均密度D．空间站在轨运行速度一定小于6．天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为和的小球A、B（）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（ 　）A．A球运动的周期大于B球的运动周期 B．两球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距离之比等于 D．球A、B到P的距离之比等于7．如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B．粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动C．若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ8．如图所示，小球从O点的正上方离地h高处的P点以v的速度水平抛出，同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方斜抛一小球，两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇．若不计空气阻力，则两小球抛出后至相遇过程(　　)A．斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小B．两小球初速度大小关系为v1＝v2C．两小球速度对时间的变化率相同D．两小球相遇点一定在距离地面h高度处二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9．两根长度不同的细线分别系有两个小球,质量分别为，细线的上端都系于点，两个小球在同一水平面上做匀速圆周运动。已知两细线长度之比，长细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（     ）A．两小球做匀速圆周运动的周期相等B．两小球做匀速圆周运动的线速度相等C．D．短细线跟竖直方向成30°角10．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（  ）A．人拉绳行走的速度为vcos θB．人拉绳行走的速度为C．船的加速度为D．船的加速度为11．如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是（  ）A．a=0 B．C． D．12．如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方L处，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为，弹簧的弹力为；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为，弹簧的弹力为。下列关于与、与大小之间的关系，正确的是（     ）A． B． C． D．三、实验题（本题共14分，13题6分，14题8分）13．如图甲，为测定木块与长木板之间的动摩擦因数的装置，图中长木板水平固定.(1)实验过程中，调整定滑轮高度，_____________________________________.(2)如图乙为木块在水平长木板上运动带动纸带打出的一部分点迹，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出，电源的频率为50 Hz．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm，x5＝8.42 cm，x6＝9.70 cm．则木块加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m．若木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝______________.(结果用g、M、m、a表示)14．两个同学采用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：甲同学用如图1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。钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上，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。a．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”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点，在确定y轴时需要让轴y与重锤线平行。b．如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。（3）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，则该小球经过b点时的速度大小__________。小球抛出点的横坐标___________（第一空结果保留三位有效数字，第二空结果保留两位有效数字，g取） 四、解答题（共38分）15．（8分）开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图所示，已知嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T，月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆。A、O、B三点在一条直线上。求：（1）月球的密度；（2）探月卫星在轨道Ⅱ上从A点运动到B点所用的时间。16．（9分）物体做圆周运动时，所需的向心力由运动情况决定，提供的向心力由受力情况决定。若某时刻，则物体能做圆周运动；若，物体将做离心运动；若，物体将做向心运动。现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，g取，则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应给小球多大的水平速度？（2）小球以速度水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度水平抛出的瞬间，若绳中有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。 17．（9分）2022年5月14日，在场地自行车世界杯男子1公里个人计时赛中，我国运动员薛晨曦以1分00秒754的成绩获得冠军。取重力加速度，在比赛中，（1）他先沿直道由静止开始加速，前24m用时4s，此过程可视为匀加速直线运动，求他在4s末时的速度大小；（2）若他在倾斜赛道上转弯过程可视为半径12m的水平匀速圆周运动，速度大小为16m/s，已知他（包括自行车）的质量为90kg，求此过程他（包括自行车）所需的向心力大小；（3）在（2）问中，自行车车身垂直赛道，此时自行车不受侧向摩擦力，赛道的支持力通过薛晨曦和自行车的重心，实现匀速平稳转弯，如图，求转弯处赛道与水平面的夹角的正切值。18．(12分)一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB=4 m，BC段是倾斜的，长度LBC=5 m，倾角为θ=37°，AB和BC由B点通过一段短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10 m/s2。现将一个工件（可看作质点）无初速度地放在A点，求：（1）工件第一次到达B点所用的时间；（2）工件沿传送带上升的最大高度；（3）工件运动了23 s后所在的位置。
参考答案：1．D  2．B  3．D  4．A  5．B  6．C  7．A  8．C  9．AD  10．AC  11．ACD  12．AD13．     使细线与长木板平行     1.3     14．     BD     球心               15．（1）；（2）【详解】（1）由万有引力充当向心力有解得；月球的密度解得；（2）椭圆轨道的半长轴 。设椭圆轨道上运行周期为，由开普勒第三定律有，在轨道Ⅱ上运行的时间为，解得16．（1）；（2）3 N ；（3）0.6 s。【详解】（1）小球在竖直面内做圆周运动恰能经过最高点时，满足得；（2）因为，故小球水平抛出的瞬间绳中有张力，则，解得；（3）因为，故小球水平抛出的瞬间绳中无张力。因小球抛出后做平抛运动，小球从抛出到绳子再次伸直的过程中，有，，，联立解得17．（1）12m/s；（2）1920N；（3）2.13【详解】（1）设薛晨曦沿直道由静止开始加速4s时的速度大小为v，则，解得v＝12m/s；（2）薛晨曦和自行车在转弯过程中所需的向心力，解得F＝1920N；（3）设赛道与水平面的夹角为，则18．（1）1.4 s；（2）2.4 m；（3）在A点右侧2.4 m处【详解】（1）工件刚放在水平传送带上的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得μmg=ma1，解得a1=μg=5 m/s2。经t1时间工件与传送带的速度相同，解得t1==0.8 s，工件前进的位移为x1=a1t12=1.6 m。此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时t2==0.6 s，所以工件第一次到达B点所用的时间t=t1＋t2=1.4 s；（2）在倾斜传送带上工件的加速度为a2，由牛顿第二定律得μmgcos θ-mgsin θ=ma2，解得a2=-2 m/s2。由速度位移公式得0-v2=2a2，解得hm=2.4 m；（3）工件沿传送带向上运动的时间为t3==2 s。此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同，在传送带的水平段运动时的加速度也相同，故工件将在传送带上做往复运动，其周期为T，则T=2t1＋2t3=5.6s。工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分，且速度变为零所需时间t0=2t1＋t2＋2t3=6.2s，而23 s=t0＋3T，这说明经过23s后工件恰好运动到传送带的水平部分，且速度为零，故工件在A点右侧，到A点的距离x=LAB-x1=2.4 m