本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。
注意事項：
1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號，考場號，座位號填寫在答題卡上。
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊。
一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
1．下列說法正確的是（ ）
A．牛頓首先通過實驗測出了引力常量
B．地面附近的物體受到的重力就是萬有引力
C．當(dāng)兩個物體緊挨在一起時，兩物體間的引力無窮大
D．地球同步衛(wèi)星（相對地面靜止）只能在赤道的正上方，且到地心的距離是一定的
2．在光滑水平面上一質(zhì)點做勻速率曲線運動的軌跡如圖所示，質(zhì)點在途經(jīng)M，N、P、Q位置時的速度和所受合力F的方向，可能正確的是（ ）
A．M位置B．N位置C．Р位置D．Q位置
3．如圖所示，一玩具小汽車上緊發(fā)條（壓縮彈簧），后在水平地面上由靜止釋放，小汽車沿直線滑行距離s后停下。若小汽車滑行時受到的地面摩擦阻力與空氣阻力之和恒為f，則當(dāng)小汽車由靜止釋放時，發(fā)條的彈性勢能為（ ）
A．B．C．D．
4．體育課上，小壯將鉛球水平推出。不計空氣阻力。下列關(guān)于鉛球在空中運動過程中的加速度大小a與速度大小v隨運動時間t變化的關(guān)系圖像中，正確的是（ ）
A．B．C．D．
5．如圖所示，細(xì)桿AB的A端緊挨豎直墻面，B端貼著水平地面，在A端沿著墻面下移的過程中，當(dāng)AB桿與地面的夾角為時，A端與B端的速度大小之比為（ ）
A．1∶3B．3∶1C．D．
6．2024年3月21日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將云海二號02組衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。該衛(wèi)星主要用于大氣環(huán)境要素探測、空間環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)和科學(xué)試驗等領(lǐng)域。若云海二號02組衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，且周期比地球同步衛(wèi)星的周期小，則云海二號02組衛(wèi)星的（ ）
A．軌道半徑比同步衛(wèi)星的軌道半徑小B．角速度比同步衛(wèi)星的角速度小
C．線速度比同步衛(wèi)星的線速度小D．向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度小
7．質(zhì)量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運動過程中所受阻力不變。當(dāng)汽車的加速度大小為a，速度大小為時，發(fā)動機的功率為P。若汽車以額定功率行駛的最大速度為，則汽車的額定功率為（ ）
A．B．C．D．
8．如圖所示，質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點）從距桌面高度為處的A點下落到水平地面上的B點，與地面碰撞后恰好能上升到與桌面等高的C點，C點距地面的高度為。取重力加速度大小。下列說法正確的是（ ）
A．在小球從A點經(jīng)B點運動到C點的過程中，重力對小球做的功為
B．在小球從B點運動到C點的過程中，重力對小球做的功為
C．以桌面為重力勢能的參考平面，小球在A點時的重力勢能為
D．以桌面為重力勢能的參考平面，小球在B點時的重力勢能為零
9．中國高鐵實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化管理，是世界上商業(yè)運營速度最快的高鐵系統(tǒng)。如圖所示，某滿載旅客的列車通過半徑為r、鐵軌平面與地面傾角為的一段圓弧形鐵軌時，車輪對內(nèi)、外鐵軌恰好都沒有側(cè)向擠壓。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（ ）
A．列車通過圓弧形鐵軌時的速度大小為
B．若列車空載時以原速通過該圓弧軌道，則車輪擠壓內(nèi)軌
C．若列車空載時以原速通過該圓弧軌道，則車輪擠壓外軌
D．若列車減速通過該圓弧軌道，則列車對內(nèi)軌的作用力增大
10．如圖所示，甲、乙兩衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞地球同向做勻速圓周運動，其中乙運行的周期為1天，甲在半徑為r的軌道上，圖示時刻兩衛(wèi)星恰好相距最近。地球的質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的角速度大小為，引力常量為G。下列說法正確的是（ ）
A．甲運行的周期小于1天
B．甲運行的周期大于1天
C．從圖示時刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短時間為
D．從圖示時刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短時間為
二、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（6分）為了研究平拋運動的規(guī)律，某同學(xué)用如圖甲所示的裝置進行實驗。
（1）關(guān)于本實驗，下列操作中，必要的是__________。
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平B．每次都需要從不同位置由靜止釋放小球
C．通過調(diào)節(jié)使木板保持豎直D．盡可能減小斜槽與小球之間的摩擦
（2）實驗中得到的小球運動軌跡的一部分如圖乙所示，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，坐標(biāo)原點O__________（填“是”或“不是”）拋出點；取重力加速度大小，則小球離開斜槽末端時的初速度大小為__________（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
12．（8分）學(xué)校物理興趣小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。光滑斜槽（固定）的末端豎直安裝有光電門，將小球從斜槽上的某一位置由靜止釋放，記錄小球被釋放時的位置距斜槽末端的高度h以及小球通過光電門的時間t，測得小球的直徑為d。
（1）斜槽末端__________（填“必須”或“無須”）調(diào)節(jié)至水平。
（2）小球通過光電門時的速度大小可表示為__________（用d、t表示）。
（3）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮_________（用h、d、t、表示），則小球被釋放后沿斜槽下滑的過程中機械能守恒。
（4）本實驗對結(jié)論有影響的因素是__________（寫出一條即可）。
13．（10分）飛鏢是一種集競技、健身及娛樂于一體的運動。一名運動員在距離一豎直木板墻壁前的位置，將一質(zhì)量的飛鏢（視為質(zhì)點）以的速度水平投出。取重力加速度大小。
（1）若不計空氣阻力，求飛鏢插在墻壁上的位置與拋擲點的豎直距離h。
（2）若飛鏢投出后，受到大小的恒定水平空氣阻力（不計豎直方向的空氣阻力），要使飛鏢仍插在墻壁原來的位置，求飛鏢水平投出時的速度大小v。
14．（13分）2024年2月24日，中國載人月球探測任務(wù)新飛行器名稱正式公布，月面著陸器被命名為“攬月”，載人登月進入倒計時。假設(shè)若干年后，已經(jīng)把月球開發(fā)成了度假星球，可以隨時去月球觀光旅游，體驗與地球上不一樣的風(fēng)景與樂趣。某人穿著宇航服在月球基地外平直月面上打高爾夫。已知地球的質(zhì)量為M、半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，月球的質(zhì)量為m、半徑為r。
（1）求月球的第一宇宙速度；
（2）若高爾夫球的初速度大小為，方向與月面的夾角為a，求高爾夫球在空中的運動時間t。
15．（17分）如圖所示，半徑的半圓軌道ABCD豎直固定，D點在圓心O點的正上方，是圓弧的最高點，固定圓管軌道NA與半圓軌道在最低點A平滑對接，管口N點的切線水平且N、O、B三點等高，勁度系數(shù)的水平輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻上的P點，當(dāng)彈簧處于原長時，另一端正好處在N點。一質(zhì)量的小球（視為質(zhì)點）置于N點且不與彈簧粘連，現(xiàn)移動小球壓縮彈簧直到小球到達(dá)Q點，然后由靜止釋放小球，小球到達(dá)半圓軌道上的C點時剛好脫離軌道。已知Q、N兩點間的距離，彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為（k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量），取重力加速度大小，不計一切摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。
（1）求小球通過A點時對半圓軌道的壓力大?。?br>（2）求C點距B點的高度h（結(jié)果用分式表示）；
（3）若僅改變小球的質(zhì)量，求在小球恰好能到達(dá)D點的情況下小球的質(zhì)量（結(jié)果用分式表示）。
金太陽2023—2024學(xué)年高一下學(xué)期第三次月考
物理試卷參考答案
1．D【解析】卡文迪什首先通過實驗測出了引力常量，選項A錯誤；
地面附近的物體受到的重力是萬有引力的一個分力，選項B錯誤；
當(dāng)兩個物體緊挨在一起時，兩物體間的距離不為零，此時兩物體間的引力并非無窮大，選項C錯誤；
地球同步衛(wèi)星（相對地面靜止）只能在赤道的正上方，且到地心的距離是一定的，選項D正確。
2．B【解析】該質(zhì)點做曲線運動，速率不變，合力指向軌跡凹側(cè)，且合力與速度方向垂直，
質(zhì)點在途經(jīng)N位置時的速度和所受合力F的方向正確，選項B正確。
3．D【解析】根據(jù)功能關(guān)系可得，選項D正確。
4．A【解析】鉛球做平拋運動，在空中運動的加速度為重力加速度，大小不變，圖像為平行于t軸的直線，選項A正確、B錯誤；
鉛球在豎直方向做自由落體運動，豎直分速度大小，在水平方向做勻速直線運動，水平分速度大小，可得鉛球的速度大小，顯然速度大小隨時間變化的關(guān)系不是線性關(guān)系，選項C、D錯誤。
5．C【解析】A、B兩端沿桿的方向的速度相等，有，解得，選項C正確。
6．A【解析】根據(jù)得，云海二號02組衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，選項A正確；
根據(jù)得，云海二號02組衛(wèi)星的角速度比同步衛(wèi)星的角速度大，選項B錯誤；
根據(jù)得，云海二號02組衛(wèi)星的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大，選項C錯誤；
根據(jù)得，云海二號02組衛(wèi)星的向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度大，選項D錯誤。
7．B【解析】對汽車受力分析，設(shè)汽車受到的阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律有，
又，解得，額定功率，解得，選項B正確。
8．BC【解析】重力做功與路徑無關(guān)，在小球從A點運動到C點的過程中，重力對小球做的功；在小球從B點運動到C點的過程中，重力對小球做的功，選項A錯誤、B正確。
以桌面為重力勢能的參考平面，小球在A、B兩點時的重力勢能分別為、，選項C正確、D錯誤。
9．AD【解析】設(shè)列車以速率v轉(zhuǎn)彎時，車輪對內(nèi)、外鐵軌恰好都沒有側(cè)向擠壓，此時火車的受力情況如圖所示，有，解得，選項A正確；
只要轉(zhuǎn)彎時的速率為v，列車就不會對內(nèi)、外軌產(chǎn)生擠壓，與列車質(zhì)量無關(guān)，選項B、C錯誤；
當(dāng)列車減速通過該圓弧軌道時，車輪將擠壓內(nèi)軌，此時列車對內(nèi)軌的作用力增大，選項D正確。
10．AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，運行的周期越長，因為乙運行的周期為1天，所以甲運行的周期小于1天，選項A正確、B錯誤；
甲的角速度大小，設(shè)從題中圖示時刻起，甲、乙再一次相距最近所需的最短時間為t，有，解得，選項C正確、D錯誤。
11．（1）AC（2分，只選一個且正確得1分）
（2）不是（2分） 4.0（2分）
【解析】（1）為了使小球離開斜槽后做平拋運動，需要調(diào)節(jié)斜槽末端水平，選項A正確；
為了使小球每次離開料槽后的速度相同，需要在同一位置由靜止釋放小球，選項B錯誤；
為了使小球向下的運動在豎直方向上，需要調(diào)節(jié)木板保持豎直，選項C正確；
只要小球每次離開斜槽后的速度相同，在同一位置釋放即可，無須減小小球與斜槽之間的摩擦，選項D錯誤。
（2）小球在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動，在相等時間內(nèi)的豎直位移大小之比為1∶3∶5∶7∶…，可知O點不是拋出點。在豎直方向上，根據(jù)可得，小球離開斜槽末端時的初速度大小。
12．（1）必須（2分）（2）（2分）（3）（2分）
（4）存在空氣阻力、斜槽不可能完全光滑等（其他說法只要合理，同樣給分）（2分）
【解析】（1）因為光電門豎直，若斜槽末端不水平，則時間t內(nèi)小球的實際位移大于d，所以斜槽末端必須水平。
（2）小球通過光電門時的速度大小。
（3）設(shè)小球的質(zhì)量為m，根據(jù)機械能守恒定律有，解得。
（4）存在空氣阻力以及斜槽不可能完全光滑等因素，都將導(dǎo)致小球沿斜槽下滑的過程中機械能不守恒。
13．解：（1）飛鏢投出后在空中做平拋運動，其飛行時間，
飛鏢在豎直方向上的位移大小，解得。
（2）飛鏢投出后在水平方向上做勻減速運動，其加速度大小，
經(jīng)分析可知，解得。
14．解：（1）對地球表面附近質(zhì)量為的物體，
有，其中G為引力常量，
設(shè)高爾夫球的質(zhì)量為，有，解得。
（2）設(shè)月球表面的重力加速度大小為，
同理有，解得。
高爾夫球的初速度的豎直分量大小，
根據(jù)對稱性有，解得。
15．解：（1）設(shè)小球通過A點時的速度大小為，有，
設(shè)此時小球所受半圓軌道的支持力大小為，有，解得。
又，解得。
（2）設(shè)O、C兩點的連線與豎直方向的夾角為，C點距N點的高度為h，有，
設(shè)小球通過C點時的速度大小為，有，
根據(jù)機械能守恒定律有，解得。
（3）設(shè)小球通過D點時的速度大小為，有，
根據(jù)機械能守恒定律有，解得。

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