安徽省池州市2021届高三物理1月月考试题.doc

安徽省池州市2021届高三物理1月月考试题

安徽省池州市2021届高三物理1月月考试题

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5

安徽省池州市2021届高三物理1月月考试题
一、单选题
1．如图，小球在光滑的水平桌面上沿ab方向做直线运动，若运动至a点时给小球施加一恒力F，关于此后小球的运动轨迹及速度变化分析正确的是
A．可能沿1轨迹，速度减小
B．可能沿2轨迹，速度增大
C．可能沿3轨迹，速度减小
D．轨迹2或3都有可能，速度都增大
2．我国计划于2020年择机发射火星探测器，以实现火星环绕和着陆巡视。如图所示，假定火星探测器在距火星表面高度为h的轨道上做圆周运动的周期为T，已知火星半径为R，引力常量为G，根据以上数据，不可能估算出的物理量是（　　）
A．火星的质量与表面重力加速度
B．火星的密度与第一宇宙速度
C．火星探测器的角速度与所受引力
D．火星探测器的线速度与加速度
3．a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A．a、c存在相撞危险
B．a、c的加速度大小相等，且小于b的加速度
C．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
D．a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度
4．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（　　）

A． B． C． D．
5．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为9：4，转动的周期之比为3：4，则它们所受的向心加速度之比为（ ）
A．1：4 B．4：1 C．4：9 D．9：4
6．一气球以1.25m/s2的加速度由静止从地面竖直上升，8s末从它上面掉出一重物，重物从气球上掉出后到落到地面的时间为(不计空气阻力，取g＝10m/s2)
A．4s B．1s C．3s D．2s
7．如图所示，小船用绳索拉向岸边，设船在水中运动时所受水的阻力不变，那么小船在匀速靠岸过程中，下列结论正确的是
A．绳子的拉力F不断减小
B．绳子的速度不断增大
C．船所受的浮力不断减小
D．船所受的浮力保持不变
8．2017年4月23日，天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接，这是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接．目的是为了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验．下列说法正确的是
A．天舟一号加速与天宫二号对接前应处于同一圆周轨道
B．完成对接后组合体的运行周期可能小于84分钟
C．在天宫二号内可以用天平测量物体的质量
D．完成对接后的组合体运行的速度一定小于7.9km/s
二、多选题
9．如图所示，一架在高空以的速度水平匀速飞行的轰炸机，想用两枚炸弹分别炸山脚和山项的目标和，已知山高为，山顶和山脚的水平距离为，若不计空气阻力，，则（　　）
A．击中目标和的时间间隔为
B．击中目标和的时间间隔为
C．两次投弹的时间间隔为
D．两次投弹的时间间隔为
10．如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度平抛出，不计空气阻力，则小球（　　）
A．将落在bc之间
B．将落在c点
C．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
11．如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端作圆周运动。当小球运动到最高点时，瞬时速度，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　）

A． B．压力 C．拉力 D．
12．如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动．经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道．则飞行器（　　）
A．相对于变轨前运行周期变长
B．变轨后将沿轨道3运动
C．变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等
D．变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等
三、实验题
13．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。

(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。
A．斜槽必须尽可能光滑
B．释放小球的位置必须相同
C．斜槽末端必须水平
(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字)

(3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为_________，小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。
四、解答题
14．刀削面是西北人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快的水平削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m．要想使削出的面片落入锅中．

(1)面片从抛出到锅的上沿在空中运动时间？
(2)面片的水平初速度的范围？（）
15．现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星。它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起。如图所示，设某双星系统中的两星S1、S2的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动．已知引力常量G，求：
（1）S1、S2两星之间的万有引力大小；
（2）S2星到O点的距离；
（3）它们运动的周期。

参考答案
1．B
【详解】
球在做曲线运动，速度方向沿轨迹运动的切线方向；刚开始力的方向与速度方向的夹角小于90°，引力做正功，速度增大，故ACD错误，B正确．
故选B.
2．C
【详解】
A．根据万有引力充当向心力，根据

其中

所以可以求解火星的质量，然后根据星体表面的重力等于万有引力，即

可求得g，所以可以估算，A正确；
B．已知火星质量和半径，根据密度公式即可求解火星密度，第一宇宙速度

g和R都已知，所以可以求解第一宇宙速度，所以可以估算，B正确；
C．火星探测器的所受引力

由于火星探测器的质量未知，所以无法求解火星探测器所受引力，不可以估算，C错误；
D．火星探测器的线速度

加速度

其中

所以可以估算，D正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．根据万有引力提供向心力

解得

a、c的轨道相交于P，说明两颗卫星的轨道半径相等，则周期相等，不存在相撞危险，A错误；
B．a、c的轨道相交于P，说明两颗卫星的轨道半径相等，根据万有引力提供向心力

解得

b的轨道半径大于a、c，a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，B错误；
C．根据万有引力提供向心力

解得

b的轨道半径大于a、c，则b的角速度小于a、c的角速度，C错误；
D．根据万有引力提供向心力

解得

d的轨道半径大于a、c，则a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，D正确。
故选D。
4．B
【详解】
要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，重力与支持力的合力等于向心力
mgtanθ=m

联立解得汽车转弯时的车速

故选B。
5．B
【详解】
根据公式可知向心加速度之比为：
A. 1：4与结论不符，故A不符合题意
B. 4：1与结论相符，故B合题意
C. 4：9与结论不符，故C不符合题意
D. 9：4与结论不符，故D不符合题意
6．A
【详解】
8s末气球的速度：
v=at=10m/s
8s末气球的位移

从气球上面掉出一重物以v0=10m/s的初速度做竖直上抛运动，位移大小是40m，方向竖直向下，所以

代入数据解得（另一根动舍去）
A. 4s与计算结果相符，故A符合题意；
B. 1s与计算结果不相符，故B不符合题意；
C. 3s与计算结果不相符，故C不符合题意；
D. 2s与计算结果不相符，故D不符合题意．
7．C
【详解】
ACD.对小船进行受力分析，如图所示

因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡，设拉力与水平方向的夹角为θ，有：
Fcosθ=f…①
Fsinθ+F浮=mg…②
船在匀速靠岸的过程中，θ增大，阻力不变，根据平衡方程①知，cosθ减小，绳子的张力增大，根据平衡方程②知，拉力F增大，sinθ增大，所以船的浮力减小，故C正确，AD错误；
B.船沿绳子方向的速度，θ增大，cosθ减小，船沿绳子方向的速度减小，所以绳子的速度不断减小，故B错误．
8．D
【详解】
A. 天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接前有一个变轨过程，所以天舟一号加速与天宫二号对接前不应处于同一圆周轨道，故A错误；
B. 卫星的轨道半径越小周期越小，地表卫星的周期约为84分钟，完成对接后组合体的运行周期不可能小于84分钟，故B错误；
C. 天宫二号在太空中运动时，处于完全失重状态，在天宫二号内不可以用天平测量物体的质量，故C错误；
D. 所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度即不大于7.9km/s，完成对接后的组合体运行的速度一定小于7.9km/s，故D正确．
9．BC
【详解】
当炸弹投向A目标时，根据平抛运动规律

可得
，
当炸弹投向B目标时，根据平抛运动规律

可得
，
因此两次投弹的时间间隔

故C正确，D错误；
击中目标和的时间间隔

故B正确。A错误。
故选BC。
10．BD
【详解】
设斜面的倾角为θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得： ；在竖直方向上的分位移为：y=gt2＝，则知当初速度变为原来的倍时，竖直方向上的位移变为原来的2倍，所以小球一定落在斜面上的c点，故A错误，B正确；设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同．故C错误，D正确．故选BD．
【点睛】
物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
11．AB
【详解】
在最高点时，设杆对球的作用力为FN，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

负号表示与重力方向相反，说明该作用力是杆对球的支持力，反过来球对杆的作用力是压力。
故选AB。
12．BD
【详解】
A．由于在P点推进器向前喷气，故飞行器将做减速运动， v减小，飞行器做圆周运动需要的向心力：减小，小于在P点受到的万有引力：，则飞行器将开始做近心运动，轨道半径r减小．根据开普勒行星运动定律知，卫星轨道半径减小，则周期减小，A错误；
B．因为飞行器做近心运动，轨道半径减小，故将沿轨道3运动，B正确；
C．因为变轨过程是飞行器向前喷气过程，故是减速过程，所以变轨前后经过P点的速度大小不相等，C错误；
D．飞行器在轨道P点都是由万有引力产生加速度，因为在同一点P，万有引力产生的加速度大小相等，D正确．
选BD.
13．BC 1.5 2.5 （-15，-5） 不能
【详解】
(1)[1]A．需要画同一运动的轨迹，则只要同一位置静止释放，若轨道粗糙每次经历了一样的摩擦阶段，还是同一个运动，不会产生实验误差，故对斜槽是否光滑无要求，故A错误；
B．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确；
C．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故C正确；
故选BC。
(2)[2]平抛运动的轨迹上A、B、C三个位置的水平距离相等，说明时间间隔相等，竖直分运动为匀变速直线运动，由判别式有

可得时间

由水平方向的匀速直线运动，有

解得平抛的初速度为

[3]在竖直方向上B点是AC两点的中间时刻，有

两分运动的速度合成可得B点的合速度

(3)[4]由B点的竖直速度为

可得抛出点到B点的时间为

则抛出点到A点的时间为

则真抛出点到A点的两分位移为

因坐标系是向右为x轴正向，向下为y轴正向，且A点为坐标原点，故抛出点的坐标均为负值，为（-15，-5）；
[5]坐标(45，65)对应的两分位移分别为

若竖直位移为0.8m，由平抛规律有

水平位移为

故小球不能通过坐标(45，65)。
14．（1）0.4s （2）
【解析】
试题分析：面片做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间；平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住最小位移和最大位移得出面片初速度的范围．
（）根据得，代入数据解得：．
（）因为平抛运动的水平位移．
在水平方向上有：，
代入数据，得出初速度的范围为．
点睛：本题主要考查了平抛问题，决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住临界情况，结合运动学公式即可解题．
15．（1）；（2）；（3）
【分析】
双星在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力分别对两星进行列式，来求解。
【详解】
（1）依据万有引力航天公式的特点

（2）设点距星的距离为，双星运动的周期为，由万有引力提供向心力
对于星

对于星

计算得出

解得

（3）将代入

双星周期为