河南省南阳市第一中学校2022届高三上学期第一次月考物理试题 含答案

南阳一中2021年秋期高三年级第一次月考物理试卷一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题，每题4分，共计48分,选不全得2分，错选不得分）1．如图所示，某同学通过实验得到了某物体在Oxy 平面坐标系上受到恒定合处力作用下的一条运动轨迹OP 曲线。

以下对该运动沿x 轴方向和y 轴方向的两个分运动和该物体受力情况给出的几种推理正确的是（ ）A ．该物体的运动一定是匀变速曲线运动B ．该运动可分解为沿x 轴方向匀速直线运动和沿y 轴方向匀速直线运动C ．该运动一定可分解为沿x 轴方向匀加速直线运动和沿y 轴方向匀加速直线运动D ．若该物体沿y 轴方向为匀速直线运动，则物体所受合力一定不指向x 轴正方向2．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m 0，货物的质量为m ，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v 时，连接货车的绳与水平方向夹角θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）A ．货车的速度等于cos v θB ．货车的速度等于v cos θC ．缆绳中的拉力F T 等于（m 0＋m ）gD ．货物处于失重状态3．如图所示，在竖直平面内有一曲面，曲面方程为2yx ，在y 轴上有一点P ，坐标为（0、6）。

从P 点将一可看成质点的小球水平抛出，初速度为1m/s 。

则小球第一次打在曲面上的时间为（不计空气阻力，g 取102m /s ）（ ）A ．1sB ．55sC ．102s D ．22s 4．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（ ）A ．绳的张力可能为零B ．桶对物块的弹力不可能为零C ．随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变D ．随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大5．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器携“玉兔二号”月球车成功着陆在月球背面，进行科学探测.已知“嫦娥四号”在着陆之前绕月球做圆周运动的半径为r 1、周期为T 1；月球绕地球做圆周运动的半径为r 2、周期为T 2，引力常量为G .根据以上条件能得出A ．月球与地球的密度B ．地球对月球的引力大小C ．月球对“嫦娥四号”的引力大小D ．关系式33122212r r T T = 6．如图所示，在地球赤道上有一建筑物A ，赤道所在的平面内有一颗卫星B 绕地球做匀速圆周运动，其周期为T ，与地球自转方向相同；已知地球的质量为M ，地球半径为R ，地球的自转周期为()00T T T <，万有引力常量为G ，当B 在A 的正上方计时开始，下列说法正确的是（ ）A ．卫星离地的高度大于同步卫星离地的高度B ．由题中的条件不能求出卫星做匀速圆周运动的向心加速度C ．至少经过时间00T T T T -，B 仍在A 的正上方D ．至少经过时间002T T T T-，A 与B 相距最远 7．我国航天技术走在世界的前列，探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步即将完成，即月球投测器实现采样返回．如图所示为该过程简化后的示意图，探测器从圆轨道1上的A 点减速后变轨到椭圆轨道2，之后又在轨道2上的B 点变轨到近月圆轨道3．已知探测器在轨道1上的运行周期为T 1，O 为月球球心，C 为轨道3上的一点，AC 与 AO 之间的最大夹角为θ．下列说法正确的是（ ）A ．探测器在轨道2运行时的机械能大于在轨道1运行时的机械能B ．探测器在轨道1、2、3运行时的周期大小关系为T 1<T 2<T 3C ．探测器在轨道2上运行和在圆轨道1上运行,加速度大小相等的位置有两个D ．探测器在轨道3上运行时的周期为31sin θT8.如图所示，一光滑的圆管轨道固定在竖直平面内，质量为m 的小球在圆管内运动，小球的直径略小于圆管的内径。

轨道的半径为R ，小球的直径远小于R ，可以视为质点，重力加速度为g 。

现从最高点给小球以不同的初速度v ，关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）A ．小球运动到最低点，对外管壁的最小压力为4mgB ．若小球从静止沿轨道滑落，当滑落高度为3R 时，小球与内、外管壁均没有作用力 C ．小球能再运动回最高点的最小速度v gR =D ．当v gR >时，小球在最低点与最高点对轨道的压力大小之差为5mg9.同步卫星离地心距离为r ，运行速率为1v ，加速度为1a ；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为2a ，第一宇宙速度为2v ，地球半径为R,则下列比值正确的是：（ ） A.R r a a =21 B.221)(r R a a = C.R r v v =21 D.2121)(rR v v = 10.斜面倾角为30°，某一物体从距地面高为h = 2m 处的A 点以速度v 0 = 4m/s 与斜面成60°飞出，最后落回斜面B 点。

不计空气阻力，重力加速度g = 10m/s 2，O 点为斜面最低点。

关于物体运动情况下列说法正确的是（ ）A ．物体飞行时间为0.8sB ．物体离开斜面时的最远距离为3m 5C ．线段AB = 1.6mD ．物体离地面的最大高度为2.2m11．公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v 0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处( )A ．路面外侧高内侧低B ．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C ．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D ．当路面结冰时，与未结冰时相比，v 0的值变小12．如图所示，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面，在斜面底端将一物块以初速度1v 沿斜面上滑，同时在斜面底端正上方高h 处以初速度2v 水平抛出一小球，已知当物块的速度最小时，小球与物块恰在斜面中点相撞，忽略空气阻力，那么下列说法正确的有（ ）A ．物块与小球相遇的时间()221sin h t g θ=+B ．物块初速度212sin 21sin v gh θθ=⋅+ C ．小球初速度()222sin 221sin v gh θθ=⋅+ D ．斜面的水平长度2sin 21sin L h θθ=⋅+ 二、实验题（两小题共14分）13．（8分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(l ）下列说法正确的是_____A ．通过调节使斜槽的末端保持水平B ．每次释放小球的位置可以不同C ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D ．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E ．斜槽必须光滑(2）图乙是正确实验取得的数据，其中O 点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_____ m/s（g=9.8m/s 2）．(3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm ，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s ；B 点的竖直分速度为_____m/s,抛出点距A 点的水平距离_____ cm ，抛出点距A 点的竖直距离_____ cm(g=10m/s 2）．14（6分）．如图甲所示，一圆盘绕垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt 的比值定义为角加速度β（即tωβ∆=∆）。

我们用电磁打点计时器（所用电源频率为f 、刻度尺、游标卡尺、纸带（厚度不计）、复写纸来完成下列实验。

实验步骤如下：①用游标卡尺测得圆盘直径为D ；②将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。

③接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动（即角加速度恒定）。

④经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带标出A 、B 、C 、D ……计数点（相邻两计数点间有一个点未画出），进行测量。

请回答下列问题：（1）打出纸带上相邻两个计数点的时间间隔为___________。

（2）由图乙可知，打下计数点B 时，圆盘转动的角速度大小为B ω=___________，圆盘转动的角加速度大小为β=___________（用s1、s2、s3、s4、f、d表示）。

四、解答题（共4小题，38分）15.（8分）在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。

已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。

（1）求每颗星的质量m；（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。

16（10分）．“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。

做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。

现将球拍和太极球简化成如图甲所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。

A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O 等高。

设球的重力为1N，不计拍的重力。

则∶(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少？(2)设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角θ，请作出tanθ-F的关系图像。

17（10分）．如图，固定在竖直平面内的倾斜轨道AB与水平面的夹角θ=30°，水平固定轨道BC在B点与AB平滑相连，竖直墙壁CD左侧地面上紧靠墙壁固定一倾斜角α=37°的斜面。

小物块（视为质点）从轨道AB上距离B点L=3.6m 处由静止释放，然后从C点水平抛出，最后垂直打在斜面上，小物块运动过程一切阻力不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，3413≈122。

求：（1）小物块从C点平抛时的速度大小；（2）竖直墙壁CD的高度H；（3）改变小物块从轨道上释放的初位置，求小物块击中斜面时速度的最小值。

18（10分）.目前人类正在设计火星探测实验室，从而在火星表面进行某些物理实验。

如果火星的半径为r，某探测器在近火星表面轨道做圆周运动的周期是T，探测器着陆后，其内部有如图所示的实验装置，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。

BC为圆弧轨道的直径。

O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=35，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到火星表面重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零（火星表面重力加速度g未知）。