安徽省六安市裕安区新安中学2024-2025学年高三上学期第三次月考物理试卷

1 新安中学 2024-2025 学年度（上）高三年级第三次月考 物理试卷 命题人：丁 阳 审题人：彭以龙 一、单向选择题（每题 4分，共 28分） 1、升降机从井底以 5m/s 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 4s 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g = 10m/s2，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 80m C．螺钉落到井底时的速度大小为 40m/s D．螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为 15m/s 2、跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子 A、B两端摇动，A、B近似不动，绳子 绕 AB连线在空中转到图示位置时，则质点( ) A．Q点的速度方向沿绳子切线 B．P的角速度等于 Q的角速度 C．P的线速度大于 Q的线速度 D．Q的合外力方向一定垂直指向指向 AB的连线 3、如右图所示两段长均为 L 的轻质线共同系住一个质量为 m 的小球，另一端分 别固定在等高的 A、B 两点，A、B 两点间距也为 L，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 v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达 最高点时速率为 2v，则此时每段线中张力大小为( ) A、 B、 C、3mg D、4mg 4、如图所示，足够长的倾角 37  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𝑚1 = 1𝑘𝑔的物块 A 连接，另一端与质量为𝑚2 = 3𝑘𝑔的物块 B 连接，绳与斜面保持平行，开始时，用手按住 A，使 B 悬于空中， 距地面 h=3m,释放后，在 B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，sin37°=0.6，取g = 10m/s 2（ ） A.绳的拉力大小为 30N B.物块 B的加速度大小为 26m / s C.如果将物块 B换成一个竖直向下且大小为 30N 的力，对物块 A的运动没有影响 2 D.B落地后，A还能向上运动距离为 1.8m 5、如图所示，长为 L 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30 ， 轻杆此时转动的角速度为 ，则此时斜劈的速度大小为（ ） A. L B. 3 2 L C. 1 2 L D. 3 3 L 6、质量分别为 m、2m、3m的物块 A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对 B施加 一水平力 F,已知 AB 间、BC间最大静摩擦力均为𝑓0,为保证它们能够一起运动,F 最大值为( ) A．6𝑓0 B．4𝑓0 C．3𝑓0 D．2𝑓0 7、2024年 5月 3日嫦娥六号发射成功，5月 8 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 1上的 P点实施变轨，进 入椭圆轨道 2，再由近月点 Q 点进入圆轨道 3，已知轨道 1 的半径为 3r，轨道 3 的半径为 r，登月探测器在轨道 3的运行周期为 T，则登月探测器（ ） A．在轨道 1上运行的周期为3√3T B．从轨道 2上的 Q 点进入圆轨道 3时，需要点火加速 C．沿轨道 1过 P点比沿轨道 2上过 P点时的加速度大 D．沿轨道 2 运行时，经 P 点和 Q 点时的加速度大小之比为 1∶3 二、多项选择题（每题 6分，共 18分。少选得 3分，错选不得分） 8、如图所示，两个水平圆盘的半径分别为 R、2R，小圆盘转动时会带动大圆盘不 打滑地一起转动.质量为 m 的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴为 R 处，质量为 2m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ω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)( ) 3 A.小物块甲受到的摩擦力大小为 1 4 mω2R B.两物块的线速度大小相等 C.在角速度ω逐渐增大的过程中，小物块甲先滑动 D.在角速度ω逐渐减小的过程中，摩擦力对两物块做负 功 9、2020年 6月 23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第 55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 41 颗卫 星为地球同步轨道卫星，第 49 颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半 径约为 74.2 10 m ，运行周期都等于地球的自转周期 24h。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 11 2 26.67 10 Nm /kgG   ，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 41 颗卫星可能经过北京上空 D．第 49颗卫星一天 2 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 M置于在水 平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为α、β，且α＜β，M的顶端装 有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接 A、B 两个小滑块，细绳与各自的斜 面平行，不计绳与滑轮间的摩擦，A、B恰好在同一高度处于静止状态．剪断细绳 后，A、B滑至斜面底端，M始终保持静止．则（ ） A． 滑块 A的质量大于滑块 B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，A滑块重力的瞬时功率较大 D． 在滑块 A、B下滑的过程中，斜面体受到水平向左的摩擦力 三、实验题（每空 2 分，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 M。不计绳与滑轮间的摩擦。 4 （1）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，以补偿阻力 B．每次在增加沙和沙桶的质量后需要重新补偿阻力 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 m远小于小车的质量 M （2）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 5个计数点A B C D E、 、 、 、 ，相邻两个计数点之间都有 4个点迹未标 出，测出各计数点到A 点间的距离，已知所用电源的频率为 50Hz，则小车的加 速度大小 a=___________ 2m/s （保留两位有效数字）。 （3）改变沙桶内沙子的质量，多次实验，以力传感器的示数 F为横轴、小车对 应的加速度 a为纵轴，作出的 a-F图像如图丙所示，可知小车的质量 M=___________ kg（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。 (1)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 B．增加支架的配重 C．确定竖直方向 (2)用刻度尺量出照片中水平杆长为 1L ，平抛水平位移为 x1，实际水平杆长为 L。 由上可知，细水柱平抛的实际水平位移为 （用 1 1L L x、 、 表示）。 5 (3)为了求出水从枪口喷出时的初速度 0v ，小明将拍摄照片上的轨迹通过（2）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 A、B、C三点，其中 AB、 AC沿细线方向的实际距离分别为 1d 、 2d ，垂直于细线方向的实际距离分别为 x、 2x。已知重力加速度为 g，则可求出喷水时的初速度 0v  （用题中 所给字母表示）。 四、计算题（3小题，共 42分） 13、（14分）小明站在水平地面上，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，绳恰好突然断掉，球飞行水平距离 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 3 4 d，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)求绳能承受的最大拉力； (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，绳长应是多少？最大水平距离为多少？ 6 14、（14分）如图所示，一可以看作质点的质量 m=2kg的小球以初速度𝑣0沿光滑 的水平桌面飞出后，恰好从 A点沿切线方向进入圆弧轨道，其中 B为轨道的最低 点，C 为最高点且与水平桌面等高，圆弧 AB 对应的圆心角θ=53°，轨道半径 R=0.5m。已知 sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，取 g=10m/𝑠2，求： （1）小球的初速度𝑣0的大小； （2）若小球恰好能通过最高点 C， 求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功； 15、（14 分）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 18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27 26 倍的两个数据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 P点返回到同步轨道， 其中 P点和 Q点为切点，请问飞行器从椭圆轨道上的 P点到 Q点需要多长时 间？