2024-2025学年安徽省六安市裕安区新安中学高三（上）第三次月考物理试卷（含答案）

2024-2025学年安徽省六安市裕安区新安中学高三（上）第三次月考
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.升降机从井底以的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 螺钉松脱后做自由落体运动
B. 矿井的深度为
C. 螺钉落到井底时的速度大小为
D. 螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为
2.跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子、两端摇动，、近似不动，绳子绕连线在空中转到图示位置时，则质点( )
A. 点的速度方向沿绳子切线
B. 的线速度大于的线速度
C. 的角速度等于的角速度
D. 的合外力方向一定垂直指向指向的连线
3.如图两段长均为的轻质线共同系住一个质量为的小球，另一端分别固定在等高的、两点，、两点间距也为，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为，则此时每段线中张力大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，足够长的倾角的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为的物块连接，另一端与质量为的物块连接，绳与斜面保持平行，开始时，用手按住，使悬于空中，距地面，释放后，在落地之前，下列说法正确的是所有摩擦均忽略不计，不计空气阻力，，取( )
A. 绳的拉力大小为
B. 物块的加速度大小为
C. 如果将物块换成一个竖直向下且大小为的力，对物块的运动没有影响
D. 落地后，还能向上运动距离为
5.如图所示，长为的轻杆一端用铰链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在等边三角形斜坡上，由静止释放小球，某时刻轻杆与水平方向的夹角为，轻杆此时转动的角速度为，则此时斜劈的速度大小为( )
A. B. C. D.
6.质量分别为、、的物块、、叠放在光滑的水平地面上，现对施加一水平力，已知间、间最大静摩擦力均为，为保证它们能够一起运动，最大值为( )
A. B. C. D.
7.年月日嫦娥六号发射成功，月日成功实施近月制动如图所示，并顺利进入环月轨道飞行。假设登月探测器在环月轨道上的点实施变轨，进入椭圆轨道，再由近月点点进入圆轨道，已知轨道的半径为，轨道的半径为，登月探测器在轨道的运行周期为，则登月探测器
A. 在轨道上运行的周期为
B. 从轨道上的点进入圆轨道时，需要点火加速
C. 沿轨道过点比沿轨道上过点时的加速度大
D. 沿轨道运行时，经点和点时的加速度大小之比为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，两个水平圆盘的半径分别为、，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑地一起转动．质量为的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴为处，质量为的小物块乙放置在小圆盘的边缘处，它们与盘面间的动摩擦因数相同．当小圆盘以角速度转动时，两物块均相对圆盘静止．下列说法正确的是最大静摩擦力等于滑动摩擦力( )
A. 小物块甲受到的摩擦力大小为
B. 两物块的线速度大小相等
C. 在角速度逐渐增大的过程中，小物块甲先滑动
D. 在角速度逐渐减小的过程，摩擦力对两物块做负功
9.年月日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第颗卫星为地球同步轨道卫星，第颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为，运行周期都等于地球的自转周期。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量，下列说法正确的是( )
A. 根据题目数据可估算出地球的质量
B. 两颗卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C. 第颗卫星可能经过北京上空
D. 第颗卫星一天次经过赤道正上方同一位置
10.如图所示，一个表面光滑的斜面体置于在水平地面上，它两个与水平面的夹角分别为、，且，顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接、两个小滑块，细绳与斜面平行，不计绳与滑轮间摩擦，、恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳后，、滑至底端，斜面始终保持静止．则( )
A. 滑块的质量大于滑块的质量
B. 两滑块到达斜面底端时的速度相同
C. 两滑块到达斜面底端时，滑块重力的瞬时功率较大
D. 在滑块、下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.如图甲所示，某实验小组利用该装置“探究小车加速度和力的关系”，小车的质量包含滑轮为，不计绳与滑轮间的摩擦。
利用该装置实验时，下列说法正确的是_________。
A.实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力
B.每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新平衡摩擦力
C.应将小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源
D.实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
实验中得到如图乙所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的个计数点、、、、，相邻两个计数点之间都有个点迹未标出，测出各计数点到点间的距离，已知所用电源的频率为，则小车的加速度大小_________保留两位有效数字。
改变沙桶内沙子的质量，多次实验，以力传感器的示数为横轴、小车对应的加速度为纵轴，作出的图像如图丙所示，可知小车的质量_________保留两位有效数字。
12.炎热的夏天，水上娱乐成了人们喜欢的项目，玩具水枪几乎成了水上娱乐的必备玩具，而水枪的喷水速度是决定水枪性能好坏的重要因素。小明同学充分利用自己所学的平抛知识来研究水从枪口喷出时的初速度。他将固定有水平杆的支架放在桌面上，杆的右端用一细线悬挂一重物，然后将水枪架在水平杆上，并将喷嘴调为水平，用力挤压水枪扳机后，细水柱沿喷嘴喷出，用手机拍摄并将照片打印出来，如图甲所示。设该段细水柱可认为是均匀水平喷出的，不计空气阻力。
水平杆的右端用一细线悬挂一重物的主要目的是___________。
A.确定水平抛出的初位置 增加支架的配重 确定竖直方向
用刻度尺量出照片中水平杆长为，平抛水平位移为，实际水平杆长为。由上可知，细水柱平抛的实际水平位移为__________用表示。
为了求出水从枪口喷出时的初速度，小明将拍摄照片上的轨迹通过问的比例换算得到如图乙所示的曲线，并在该曲线上选取了、、三点，其中、沿细线方向的实际距离分别为、，垂直于细线方向的实际距离分别为、。已知重力加速度为，则可求出喷水时的初速度__________用题中所给字母表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.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。球飞离水平距离后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为，忽略手的运动半径和空气阻力。
求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小
问绳能承受的最大拉力多大？
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？
14.如图所示，一可以看成质点的质量的小球以初速度沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道，其中为轨道的最低点，为最高点且与水平桌面等高，圆弧对应的圆心角，轨道半径。已知，，不计空气阻力，取。
求小球的初速度的大小；
若小球恰好能通过最高点，求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功。
15.一宇航员乘坐自动航天飞行器到达一类似地球的星球表面进行科学考察，科考任务结束后，他将星球的自转周期为小时、同一物块在星球两极时的重力为在星球赤道时重力的倍的两个数据星球输入飞行器的航程自动仪中．飞行器自动生成运行轨道，并按此轨道由星球表面点返回到同步轨道．其中点和点为切点．请问飞行器从椭圆轨道上的点到点需要多长时间？
参考答案
1.
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8.
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11.；；
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13.解：设绳断后球飞行时间为，由平抛运动规律，有
竖直方向，水平方向
得
由机械能守恒定律，有
得
设绳能承受的最大拉力大小为，这也是球受到绳的最大拉力大小．
球做圆周运动的半径为
由圆周运动向心力公式，有
得
设绳长为，绳断时球的速度大小为，绳承受的最大拉力不变，
有 得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为，时间为
有
得
当时，有最大值，
答：绳断时球的速度大小为，球落地时的速度大小为；
绳能承受的最大拉力为；
绳长应是，最大水平距离为。
14.解：小球从桌面飞出到点的过程中，做平抛运动，设在点速度为，则，
由动能定理有：，
解得：；
小球恰好能通过最高点的临界条件是：，
而小球从桌面到的过程中，重力做的功为，由动能定理得：，
解得在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功为：。
15.解：设该星球的半径为，质量为，同步卫星的周期为，轨道半径为，飞行器的周期为．
在星球的两极有
在星球的赤道有
据题有
联立以上三式得：
对于同步卫星有：
联立以上二式解得
根据开普勒第三定律得
可得
故飞行器从椭圆轨道上的点到点需要的时间为
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