2022届高三年级上学期第二次月考物理试卷满分100分，时间100分钟2022.9.25一、选择题（1-8题单选，每题3分；9-12题为多选，每题4分；共40分）1.万有引力定律的发现实现了物理学上第一次大统一“地上物理学”和“天上物理学”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道，另外还应用到了其他的规律和结论。以下的规律和结论没有被用到的是（）A．牛顿第二定律B．牛顿第三定律C．开普勒的研究成果D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数2.物体a、b从同一位置沿同一直线运动的v--t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．t=2s时，a、b速度方向均发生改变B．t=4s时，a、b相距20mC．前4s，a、b均做匀变速直线运动D．前4s，a与b的加速度始终相同3．如图所示，质量分别为m1和m2两个物体用两根轻质细线，分别悬挂在天花板上的A、B两点，两线与水平方向夹角分别为，且>，两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态，两根绳子拉力分别为TA和TB，则下列说法正确的是()A．TA=TBB．TA<TBC．m1=m2D．m1>m24．质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A．受到向心力为mg+μmB．受到的摩擦力为μmC．受到的摩擦力为μmgD．受到的合力方向斜向左上方5．如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。下列各种情况中，体重计的示数最大的是（)A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0m/s2B．电梯匀加速上升，加速度的大小为0.5m/s2C．电梯匀减速下降，加速度的大小为1.0m/s2D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5m/s2v2/(m2·s-2)x/m、m6．在竖直向上的拉力F作用下，将货物由地面吊起，其运动的v2－x图象如图所示（取g=10m/s2）．则前3m内与最后2m内拉力的大小之比6\nA．12:7B．22:17C．22:23D．18:237.在地月系统中，若忽略其它天体的影响，可将地球和月球看成双星系统，即地球和月球在万有引力作用下做匀速圆周运动．地球上产生的垃圾越来越多，设想人类把垃圾不断地搬运到月球上去．经过长时间搬运后地球的质量仍大于月球的质量，地球和月球仍可以看作均匀球体，地球和月球之间的距离保持不变，则（ ）A．地球与月球之间的引力不变B．地球与月球之间的引力减小C．月球运动的周期不变D．月球运动的周期增大8．伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系．如图，固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面，以光滑小圆弧相连接．左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为μ．小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1，滑到右侧最高点的时间为t2．规定斜面连接处为参考平面，则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是A．B．C．D．9．如图，A、B两物块的质量皆为m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为4μ,B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则A．当F<4μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=5μmg时，A的加速度为1.5μgC．当F>8μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg10．有一种新型交通工具如图，乘客的座椅能始终保持水平，当此车减速上坡时，乘客()A．处于失重状态B．处于超重状态C．受到向前的摩擦力D．受到向后的摩擦力P0Ot1t2t3tP11．如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和保持不变。由此可得（）A．在0~t1时间内，汽车一定做匀加速运动B．在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动C．在t2~t3时间内，汽车的加速度一定不断减小D．在t1时刻，汽车速度一定小于vm12．如图所示，物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初，用手按住物块，弹簧的伸长量为x,放手后，物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下。当弹簧的长度恢复原长时，物块的速度为v,则A．x＞yB．物块运动过程中的最大速度为vC．全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg(x+y)D．从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中弹力做功二、实验题（每空2分，共16分）6\n13．在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学用接在50Hz的交流电源上的打点计时器，得到一条纸带如图所示。纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序，取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应的计数点的下方，则：（1）在纸带上打下3点时速度v3=_________m/s（结果保留三位有效数字)。312456（2）通过数据可得，纸带的加速度a=_________m/s2（结果保留三位有效数字)。14．为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图所示．①根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度a=m/s2；②为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是；（已知当地的重力加速度g）15.如图是某同学测量重力加速度的装置，他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动并测出加速度，完成一次实验后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度。（1）若选定如图左侧物块从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有A小重物的质量mB．绳子的长度C．重物下落的距离及下落这段距离所用的时间（2）经过多次重复实验，得到多组图像，如图所示，已知该图象斜率为k，纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g＝ ，并可求出重物质量M＝ 。三、计算题（本题共5小题，6＋6＋8＋10＋12=44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）16.（6分）一物块由A向B再向C做匀加速直线运动．通过A点时的速度为1m/s，经2s到达B点，再运动8m到达C点，速度为5m/s，求：物块的加速度a及通过B点的速度.17.（8分）如图所示，质量分别为2m和m的A、B6\n两物体通过轻质细线跨过光滑定滑轮连接。弹簧下端固定于地面，上端与B连接，A放在光滑斜面上，开始用手控住A，细线刚好拉直，但无拉力。滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行。释放A后它沿斜面下滑，当弹簧刚好恢复原长时，B获得最大速度。重力加速度为g，求：(1)斜面倾角α；(2)刚释放A时，A的加速度。18．（8分）．我国已成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t；月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0.(1)请推导出“嫦娥二号”卫星离月球表面高度的表达式；(2)地球和月球的半径之比＝4，表面重力加速度之比＝6，试求地球和月球的密度之比．19.（10分）如图所示，质量为m的相同木块A和木板B叠放在水平面上，A光滑且位于B的最右端，B与地面间动摩擦因数为，水平力F=mg作用在B上，A、B以2m/s的共同速度沿水平面向右匀速运动，0.2s后F加倍为2F，0.2S前二者速度v随时间t的变化关系如图所示，g=10m/s。（1）试求的值；（2）若B足够长，请在乙图中作出A、B运动的图线（要有过程）（3）若前A不会从B上滑落，木板B至少有多长.20．（12分）如图所示，倾斜轨道AB的倾角为37°，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出该轨道进入EF水平轨道．小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R．求：（在运算中，根号中的数值无需算出）（1）小球滑到斜面底端C时速度的大小．（2）小球刚到C时对轨道的作用力．（3）要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足什么条件？6\n2022届高三年级上学期第二次月考物理答案一、选择题（8x3分＋4x4分=40分）题号123456789101112答案DBDDCBCBBCADADAC二、实验题（8x2分=16分）13．（1）0.330（2）0.75614．①0.41②斜面倾角（或A点的高度）15．（1）AC（2）1/bk/2b三、计算题（6+8+8+10+12=44分）16：---------2分---------2分解得:a=1m/s2---------1分vB=3m/s--------1分17:(1)B速度最大时：2mgsinα=mgsinα=α=300---------3分（2）刚释放A时，由牛顿第二定律得：对A:2mgsinα—T=2ma对B:T＋F弹－mg=mgF弹=mg解得a=g方向沿斜面向下--------5分18：(1)由题意知，“嫦娥二号”卫星的周期为T＝设卫星离月球表面的高度为h，由万有引力提供向心力得：G＝m(R0＋h)()2：G＝m′g0联解：h＝－R0-------4分(2)设星球的密度为ρ，由G＝m′gρ＝＝联立解得：ρ＝设地球、月球的密度分别为ρ0、ρ1，则：＝将＝4，＝6代入上式，解得：＝----------4分6\n19:⑴在内、做匀速直线运动，分析根据平衡条件有又解得---------3分⑵，运动状态不变，继续做匀速直线运动，做匀加速运动，根据牛顿第二定律得解得时的速度（过程2分；作图2分）⑶根据⑵问所作图象知木板长至少为（3分）20:解：（1）设小球到达C点时速度为v，小球从A运动至C过程，由动能定理有：mg（5Rsin37°+1.8R）﹣μmgcos37°•5R=可得：vC=--------------3分（2）小球沿BC轨道做圆周运动，设在C点时轨道对球的作用力为FN，由牛顿第二定律，有：FN﹣mg=m由几何关系：r+r•sin53°=1.8R联立上式可得：FN=6.6mg由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下--------4分（3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF轨道．则小球在最高点应满足：m≥mg小球从C直到此最高点过程，由动能定理，有：﹣μmgR﹣mg•2R′=mvP2﹣mvC2，可得：R′≤R=0.92R------3分情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的最高点时，速度减为零，然后滑回D．则由动能定理有：﹣μmgR﹣mg•R′=0﹣mvC2解得：R′≥2.3R-------2分所以要使小球不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R′应该满足R′≤0.92R或R′≥2.3R．6
