安徽省江南教育集团天柱山学校2022届高三物理上学期11月调研试题（Word版附解析）

这是一份安徽省江南教育集团天柱山学校2022届高三物理上学期11月调研试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
江南教育集团2021-2022学年上学期高三年级第二次调研考物理试题卷一、选择题（本大题共13个小题，1-8题为单项选择题，每小题4分；9-13题为多项选择题，每题4分，全对得满分，对但不全得2分，有错选或不选不得分，共52分）1. 如图所示，质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，则木块（　　）
 A. 所受的斜面的作用力为竖直向上B. 所受摩擦力的方向可能沿斜面向下C. 对斜面的作用力大小为D. 所受的支持力对木块不做功【答案】A【解析】【详解】AB．质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，则木块受重力、垂直斜面向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力，其中垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，是斜面对物块的作用力，合力与物块的重力平衡，所以方向竖直向上，故A正确，B错误；C．物块对斜面的作用力与斜面对物块的作用力是相互作用力，等大，等于物块的重力，故C错误；D．支持力方向与运动方向夹角小于90°，所以支持力做正功，故D错误。故选A。2. 甲、乙两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其质量m甲=2.5m乙，轨道半径r甲=0.5r乙，则甲、乙两颗卫星所受万有引力的大小之比为（　　）A. 5：1 B. 2.5：1C. 8：1 D. 10：1【答案】D【解析】【详解】设地球的质量为M，根据万有引力定律，卫星受到的万有引力为由于其质量m甲=2.5m乙，轨道半径r甲=0.5r乙，则甲、乙两颗卫星所受万有引力的大小之比为10：1，故D正确。故选D。3. 如图所示，质量为m=1kg的物块，与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的0.5倍，物块与转轴OO′相距0.2m，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，重力加速度g取10m/s2，在物块由静止到相对滑动前瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为（　　）A. 0 B. 0.5J C. 2J D. 0.25J【答案】B【解析】【详解】根据牛顿第二定律得根据动能定理得联立可得转台的摩擦力对物块做的功为故B正确，ACD错误。故选B。4. 美国通过了“美台军舰互访协议”，我驻美大使说美舰停台之时就是武力收复台湾之时。我拥有自主知识产权的登陆艇已经开始装备海军部队。气垫登陆艇，主要用于投送登陆部队，为滩头部队提供火力支援，另外也可以执行布雷任务，拥有强悍的运力。某重型气垫船，自重达5.0×105kg，最高时速为108km/h，装有额定输出功率为9000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力Ff与速度v满足Ff=kv，下列说法正确的是（　　）
 A. 该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105NB. 从题中给出的数据，可算出k=1.5×104N•s/mC. 以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为3.0×105ND. 以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为2250kW【答案】D【解析】【详解】A．气垫船的最高速度为  v=108km/h=30m/s。在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P=Fv得气垫船的牵引力为此时匀速运动，由P=Fv知，在速度达到最大前F＞3.0×105N即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N，故A错误。
B．气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为f=F=3.0×105N根据f=kv得故B错误；
CD．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为 此时气垫船发动机输出功率为故C错误，D正确。
故选D。5. 人类离开地球，移民火星，未来的火星居民，开展健身运动，跳绳是一项简单有益的健身运动。火星居民一分钟跳180次，每次跳跃，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的，刚离开地面的瞬时速度为0.371m/s，则下列说法正确的是（　　）A. 火星表面的重力加速度是9.8m/s2B. 火星表面的重力加速度是3.71m/s2C. 火星居民上升过程克服重力做功25JD. 跳绳时克服重力做功的平均功率为75W【答案】B【解析】【详解】AB．由题意可得，每次跳跃的时间为腾空的时间为由速度时间公式可得A错误，B正确；CD．由于不知道居民的质量，故无法求出火星居民上升过程克服重力做功和跳绳时克服重力做功的平均功率，CD错误。故选B。6. 李克强总理在政府工作报告中说五年来创新驱动发展成果丰富，载人航天、深海探测、量子通信、大飞机等创新成果不断涌现。2018年神舟飞船载着三名宇航员飞向太空与“天宫二号”交会对接，交会时“天宫二号”在前，“神舟飞船”在后。如图是交会对接时的示意图。则该过程中（　　）A. 宇航员看“天宫二号”是向后运动的B. 飞船应该从低轨道加速追上“天宫二号”C. 飞船应该直接发射到“天宫二号”运行的轨道上，然后慢慢加速追上并对接D. 对接过程中，飞船对“天宫二号”的作用力大于“天宫二号”对飞船的作用力【答案】B【解析】【详解】A．交会对接时神舟飞船与“天宫二号”相对静止，即宇航员看“天宫二号”是静止不动的，故A错误；
BC．同一个轨道飞船的角速度相等，离地面越近飞船的角速度越大，故飞船应该从低轨道加速追上“天宫二号”，故B正确，C错误；
D．飞船对“天宫二号”的作用力与“天宫二号”对飞船的作用力是相互作用力，大小总是相等，故D错误。
故选B。7. 如图所示为某次NBA比赛时篮球运动员起跳投篮时的情形，运动员先由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起达最大高度后将球抛出，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（    ）A. 运动员由站立状态曲腿下蹲，一直处于失重B. 运动员离开地面上升的过程中，一直处于超重C. 从站立到跃起过程中，地面对运动员做正功D. 运动员离开地面上升的过程中，运动员的机械能不变【答案】D【解析】【详解】运动员由站立状态曲腿下蹲，先加速后减速，先处于失重，后处于超重，则A错误；运动员离开地面上升的过程中，加速度向下，一直处于失重，则B错误；从站立到跃起过程中，地面对运动员的作用力没有发生位移，做功为零，则C错误；运动员离开地面上升的过程中，只有重力做功，运动员的机械能守恒，则D正确，故选D.【点睛】本题从功的概念出发，分析地面对运动员没有做功．根据初末机械能的变化，判断其机械能是否守恒．由加速度方向确定是超重状态还是失重状态．8. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（重力加速度为）（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】小球所受重力和轻杆的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有解得故选A。9. 利用引力常量G和下列数据，能计算出地球质量的是（　　）A. 地球半径R和表面重力加速度g（忽略地球自转）B. 人造卫星绕地球做圆周运动的速度v和周期TC. 月球绕地球做圆周运动的周期T及月球与地心间的距离rD. 地球绕太阳做圆周运动的周期T及地球与太阳间的距离r【答案】ABC【解析】【详解】A．地球表面的物体的重力等于其所受地球的万有引力（忽略地球自转），即则地球的质量为所以A正确；B．人造卫星所受地球万有引力提供其做圆周运动的向心力，即又可得地球的质量为所以B正确；C．月球绕地球做圆周运动的向心力由其受到地球的万有引力提供，即则地球的质量为所以C正确；D．与C选项分析类似，地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则可求得太阳的质量为不能求出地球的质量，所以D错误。故选ABC。10. 北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是（　　）
 A. 卫星2的线速度一定大于第一宇宙速度7.9km/sB. 这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为C. 在卫星运行过程中，卫星1与卫星2与地心连线的夹角，始终保持60°不变D. 卫星2由位置B运动到位置A的过程中万有引力做负功【答案】BC【解析】【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是最大的 环绕速度，最小的发射速度，则卫星2的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s，A错误；B．根据设地面上的物体解得B正确；C．在卫星运行过程中，均由万有引力提供向心力做匀速圆周运动，由解得两颗卫星的运行速率相等，所以卫星 1 与卫星 2 的距离始终保持不变，卫星1与卫星2与地心连线的夹角，始终保持60°不变，C正确；D．卫星2由位置B运动到位置A的过程中，由于万有引力始终与速度垂直，故万有引力不做功，D错误。故选BC。11. 如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W，重力加速度大小为g，质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，质点P对容器的压力大小为FN，则下列关系正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】BC【解析】【详解】A．质点由静止下滑到最低点的过程中，有在最低点时，有联立可得A错误；B．根据对A选项的分析，可得B正确；CD．质点在最低点时，有则C正确，D错误故选BC。12. 如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为。a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（　　）
 A. b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B. 当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C. b和c均未滑落时线速度一定相等D. b开始滑动时转速是【答案】B【解析】【详解】A．木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，由静摩擦力提供向心力，木块没有滑动时对b有对c有则木块没有滑动时两木块的摩擦力不同，当摩擦力达到最大静摩擦力时，木块开始滑动，对b有得对c有得则bc同时从水平圆盘上滑落，故A错误；B．当a、b和c均未滑落时，木块所受的静摩擦力提供向心力，则ω相等，f∝mr，所以ac所受的静摩擦力相等，都小于b的静摩擦力，故B正确；C．b和c均未滑落时线速度v=Rω半径相等，则大小一定相等，方向不同，C错误；D．以b为研究对象，由牛顿第二定律得得转速D错误。故选B。13. 如图所示，轻杆长为，在杆的、两端分别固定质量均为的球和球，杆上距球为处的点装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力．若球运动到最高点时，球对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是
 A. 球转到最低点时，其速度为B. 球在最低点时速度为C. 球在最高点时，杆对水平轴的作用力为D. 球在最高点时，杆对水平轴作用力为【答案】AC【解析】【详解】A、球运动到最高点时，球对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有，解得，由于、两球的角速度相等，而线速度之比等于半径之比，故此时的线速度为，由机械能守恒定律可知转到最低点时，选点为零势面，则有，解得 故选项A正确，B错误；CD、 球到最高点时，对杆无弹力，此时球受重力和拉力的合力提供向心力，有，解得，故杆对水平轴的作用力为1.5mg，故选项C正确，D错误．二、实验题14. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______和______。a.安装斜槽轨道，使其末端切线保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球必须从同一位置由静止释放d.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点纵坐标y1＝5.0 cm，y2＝45.0 cm，A、B两点水平间距Δx＝40.0 cm。则平抛小球的初速度大小为________ m/s。（g取10 m/s2）【答案】    ①. a    ②. c    ③. 2.0【解析】【详解】（1）[1][2]a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故a正确；
bc、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故b错误，c正确；
d、用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线或者直线，故d错误。故选ac。（2）[3]测得A、B两点竖直坐标=5cm，=45cm，A、B两点水平间距，
根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，
所以水平方向的速度，即平抛小球的初速度为联立代入数据解得三、计算题15. 宇航员站在一星球表面上高h处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，小球落地时的位移为x。已知该星球的半径为R，不考虑星球自转，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）位移是初位置到末位置的有向线段。小球的位移x是指抛出点到落地点的距离。在星球表面物体小球做平抛运动水平分位移为h=解得星球表面的重力加速度（2）由星球表面物体受到的重力等于万有引力可得近地卫星绕星球运动的速度为第一宇宙速度，由万有引力做向心力得解得16. 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 【答案】(1)v1=，v2=；(2)T=mg；(3)当l＝时，x有极大值xmax＝d【解析】【详解】(1)设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有水平方向有联立解得从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有解得(2)设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有解得(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，根据牛顿第二定律有得绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为x，时间为，根据平抛运动规律，竖直方向有水平方向有联立解得根据一元二次方程的特点，当时，x有极大值，为xmax＝d 17. 如图所示，质量M=4kg且足够长的木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=12N作用下由静止开始向右运动，当速度达到1.5m/s时，将质量m=4kg的物块轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间摩擦因数=0.2，（g=10m/s2），求：（1）物块经多长时间才与木板保持相对静止；（2）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力多大？（3）全过程产生的热量是多少？
 【答案】（1）1.5s；（2）6.0N；（3）9J【解析】【详解】（1）把物块放在木板上，据牛顿第二定律得物块加速度木板的加速度两者相对静止时速度相等解得（2）相对静止后，据牛顿第二定律对整体对物块解得（3）1s内物块的位移木板的位移则相对路程则全过程产生的热量