卷子答案网-一个不只有答案的网站高三年级第一学期 11 月份半月考物理试题
时间： 90 分钟 满分： 100 分
一．选择题： 本题共 12 小题， 每小题 4 分， 共 48 分。在每小题给出的四个选项中， 第 1—8 题只有一 项符合题目要求，第 9—12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分
1. 如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向前移动。关于 力对船做功的下列说法中正确的是( )
A. 绳的拉力对船做了功 B. 人对绳的拉力对船做了功
C. 树对绳子的拉力对船做了功 D. 人对船的静摩擦力对船做了功
2. 关于功和功率的计算，下列说法正确的是( )
A. 用 W=Flcos θ可以计算变力做功 B. 用 W 合=Ek2-Ek1 可以计算变力做功
C. 用 W=Pt 只能计算恒力做功 D. 用 P=可以计算瞬时功率
3. 如图所示为我国自行研制的新一代大型客机 C919.已知其质量为 m ，起飞前在水平跑道上 以加速度 a 做匀加速直线运动，受到的阻力大小为f，则在水平跑道上运动
时间 t 时发动机的输出功率为( )
A.fat B. ma2t
C. (f＋ma)at D. fat2
4. 如图为“高分一号 ”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一平面内运动的示意图．“北斗 ” 系统中两颗卫星“G1 ”和“G3 ”以及“高分一号 ”均可认为绕地心 O 做匀速圆周运动．卫星 “G1 ”和“G3 ”的轨道半径为 r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A 、B 两位置，“高 分一号 ”在 C 位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R ，不 计卫星间的相互作用力．则下列说法正确的是( )
A. 卫星“G1 ”和“G3 ”的加速度大小相等且为g
B. 如果调动“高分一号 ”卫星快速到达 B 位置的下方，必须对其加速
C. 卫星“G1 ”由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为
D. “高分一号 ”所在高度处的加速度大于地面处的重力加速度
5. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3 亿年前地球自转的周期约为 22 小时．假设这种趋势会 持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比( )
A. 距地球的高度变大 B. 向心加速度变大
C. 线速度变大 D. 角速度变大
6. 如图所示，绕过定滑轮的细线连着两个小球，小球 a 、b 分别套在
水平杆和竖直杆上，某时刻连接两球的细线与竖直方向的夹角均为
37 ° , 此时 a 、b 两球的速度大小之比为(sin 37 ° =0.6 ，cos 37 ° =0.8)( )
A. B. C. D.
7. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河.小明驾着小船渡河，去程时船头指向 始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为 k，船在静水中 的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )
A. k2 (k)1 B. 1 k2 C. k2 D. k2 (v) 1
8. 如图所示，从倾角为θ的固定斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小 球均落在斜面上，当抛出的速度为 v1 时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1 ；当抛 出速度为 v2 时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2 ，不计空气阻力，则( )
A. 当 v1>v2 时， α1>α2
B. 当 v1>v2 时， α1<α2
C. 无论 v1 、v2 关系如何，均有α1 = α2
D. α1 、 α2 的关系与斜面倾角θ有关
9. 如图，木板可绕固定的水平轴 O 转动．木板从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置，木板上的 物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了 2 J．用 FN 表示物块受到的 支持力，用 Ff 表示物块受到的静摩擦力．在这一过程中，以下判断正确的是( )
A. FN 和 Ff 对物块都不做功
B. FN 对物块做功为 2 J ，Ff 对物块不做功
C. FN 对物块不做功，Ff 对物块做功为 2 J
D. FN 和 Ff 对物块所做的总功为 2 J
10. 甲、乙两星组成双星系统，它们离其他天体都很遥远；观察到它们的距离始终为 L ，甲的 轨道半径为 R ，运行周期为 T.下列说法正确的是( )
A. 乙星的质量为 4ⅡG (2)T (R)L2 B. 乙星的向心加速度大小为4T (Ⅱ)2 (2)R
C. 若两星的距离减小，则它们的运行周期会变小 D. 甲、乙两星的质量之比为LR
11. 三颗人造卫星 A、B 、C 都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A 、C 为地球同步 卫星，某时刻 A、B 相距最近，如图所示．已知地球自转周期
为 ，B 的运行周期为T2 ，则下列说法正确的是( )
A. C 加速可追上同一轨道上的 A
B. 经过时间，A 、B 相距最远
C. A、C 向心加速度大小相等，且小于 B 的向心加速度
D. 在相同时间内，C 与地心连线扫过的面积等于 B 与地心连线扫过的面积
12. 如图所示，直径为 d 的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动．一子弹以水平速度沿 圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为 h ，设 子弹射穿圆筒时速度大小不改变，空气阻力不计，重力加速度为 g，则( )
A. 子弹在圆筒中的水平速度为 v0 ＝
B. 子弹在圆筒中的水平速度为 v0 ＝2
C. 圆筒转动的角速度可能为ω=2π g
2h
D. D. 圆筒转动的角速度可能为ω=3π g
2h
二、实验题 本题共 2 小题，共 13 分
13. （6 分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式 ”实验中，如图甲所示，悬点刚好与一个竖直
的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水
平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。用手拨动
钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发
现其做圆周运动的半径为 r，钢球的质量为 m，重力加速度
为 g。
(1)用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t，那么钢球做圆周运
动需要的向心力的表达式为 F＝ 。
(2)通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为 h ，那么钢球做圆周运动时外力提供向心力 的表达式为 F＝ 。
(3)改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的h 关系图像，可以达到粗略验
证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为 k＝ 。
14. （7 分）用如图甲所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板 上.钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从 Q 点飞出，落在水平挡板MN 上.由于挡板靠近硬板一侧较低， 钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此
重复，白纸上将留下一系列痕迹点.
(1)下列实验条件必须满足的是 .
A ．斜槽轨道光滑
B ．斜槽轨道末段水平
C ．挡板高度等间距变化
D ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为 x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系.
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于 Q 点，钢球的 (选填“最上端 ”“最 下端 ”或者“球心 ”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y 轴时 (选填“需要 ”或者 “不需要 ”)y 轴与重垂线平行.
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据；如图乙所示，在
轨迹上取 A 、B 、C 三点，AB 和 BC 的水平间距相等且均为 x ，测得 AB 和 BC 的竖直间距分别是y1 和y2 ，则 (选填“大于 ”“等于 ”或者“小 于 ”).可求得钢球平抛的初速度大小为 (已知当地的重力加速度为 g， 结果用上述字母表示).
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是 (多 选).
A ．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B ．用频闪照相法在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到 平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在 白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不 论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样.这实际上揭示了平抛物体 .
A．在水平方向上做匀速直线运动
B．在竖直方向上做自由落体运动
C．在下落过程中机械能守恒
三、计算题 （本题共 3 小题，共 39 分）
15.（10 分） 2022 年 4 月 16 日，圆满完成任务的三名中国航天英雄乘坐神舟十三号飞船从空 间站顺利返回地面，刷新中国载人航天器最快返回的记录，实现了中国航天的又一项重大技术 突破．如图所示，某颗卫星的返回回收过程可简化如下：轨道 1 是某近地圆轨道，其半径可近 似看作等于地球半径，轨道 2 是位于与轨道 1 同一平面内的中地圆轨道，轨道半径为地球半径 的 3 倍．一颗在轨道 2 上运行的质量为 m 的卫星通过两次制动变轨，先从转移轨道进入轨道 1 运行，调整好姿态再伺机进入大气层，返回地面．已知地球半径为 R，卫星在轨道 1 上运行时
的加速度大小为 a，忽略其他星体对该卫星的作用力，试求：
(1)该卫星在轨道 2 上运行的速度大小；
(2)该卫星在转移轨道上从轨道 2 上的 A 点运行至轨道 1 上的
B 点(A、B 与地心在同一直线上)所需的最短时间.
16. （12 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 ，
重力加速度为 g。忽略手的运动半径和空气阻力。试求：
（1）绳子断掉时小球速度的大小 v1。
（2）球落地时的速度大小 v2。
（3）绳子能够承受的最大拉力。
（4）如果不改变手离地面的高度，改变绳子的长度，使小球重复上述的运
动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水平距离最大，
求绳子长度应为多少，小球的最大水平距离为多少。
17.（17 分） 如图所示，长为 L＝2 m、质量为 M＝2 kg 的长木板 B 放在动摩擦因数为 μ2＝0.4 的水平地面上，在木板的最右端放一可视为质点的小物块 A，其质量为 m＝1 kg，小物块与木 板间的动摩擦因数为 μ1＝0.2，开始时 A、B 均处于静止状态，g 取 10 m/s2，设最大静摩擦力 等于滑动摩擦力.
(1)当给木板施加一水平向右恒力 F＝15 N 时，求物块 A 和木板 B 运动的加速度分别为多少； (2)要将木板 B 从物块 A 下方抽出来，则给木板 B 施加的向右的水平拉力至少为多少；
(3)若给木板施加的水平拉力 F ′ ＝24 N，要使物块 A 从木板 B 的左端滑下，则水平力 F ′作用 的最短时间为多少.本卷由系统，请仔细校对后使用，答案仅供参考
高三物理11月考解析答案
1. 【答案】D
【解析】绳的拉力、人对绳子的拉力和树对绳子的拉力都没有作用于船，没有对船做功。只有人对船的静摩擦力作用于船，且船发生了位移，故对船做了功，且做正功，故A、B、C错误，D正确。
2. 【答案】B
【解析】功的公式W=Flcosθ只能计算恒力做功，选项A错误。动能定理既可以计算恒力做功，又可以计算变力做功，选项B正确。公式W=Pt适用于功率不变的情况，当物体处于加速阶段且功率不变时，牵引力是变力，仍适用，选项C错误。公式P=只能计算平均功率，选项D错误。
3. 【答案】C
【解析】根据功率的公式可得，运动时间t时发动机的输出功率为P＝Fv＝(f＋ma)at，故选C．
4. 【答案】C
【解析】卫星“G1”和“G3”在同一轨道上，故加速度大小相等；根据G＝ma及G＝mg可知a＝g，a
【解析】由题意可知，未来地球自转的周期将进一步变长，所以未来发射的地球同步卫星的周期也将变长．设地球质量为M，地球同步卫星的质量为m，轨道半径为r，运行周期为T，万有引力提供向心力，则有G＝m()2r，可得T＝2π，可见要增大地球同步卫星的运行周期，需增大地球同步卫星的轨道半径，则同步卫星距地球的高度将变大；由a＝、v＝及ω＝可知，地球同步卫星的向心加速度、线速度和角速度都将变小，故选A.
6. 【答案】A
【解析】将a、b两小球的速度分解为沿细线方向的速度与垂直于细线方向的速度，则a球沿细线方向的速度大小为v1＝vasin 37°，b球沿细线方向的速度大小为v2＝vbcos 37°，又v1＝v2，解得＝＝，选项A正确．
7. 【答案】B
【解析】设大河宽度为d，小船在静水中的速度大小为v0，则去程渡河所用时间t1＝，回程渡河所用时间t2＝.由题意知＝k，联立以上各式得v0＝，选项B正确，选项A、C、D错误.
8. 【答案】C
【解析】小球从斜面上的某点水平抛出后落到斜面上，小球的位移方向与水平方向的夹角等于斜面倾角θ，即tan θ＝＝＝，小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan β＝＝，故可得tan β＝2tan θ，只要小球落到斜面上，位移方向与水平方向的夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是β，故速度方向与斜面的夹角总是相等，与v1、v2的关系无关，C选项正确.
9. 【答案】BD
【解析】由题意知物块绕O点做圆周运动，瞬时速度方向始终与Ff垂直而与FN平行，故FN对物块做正功而Ff对物块不做功．因物块缓慢运动，重力势能增量即为物块机械能的增量，由功能关系知物块机械能的增量等于除重力或弹力外其他力所做的功，本题除重力外只有FN与Ff两个力作用，故B、D正确．
10. 【答案】AC
【解析】对双星系统的两颗星球，由它们之间的万有引力提供向心力：G＝m甲，可得：m乙＝，故A正确；乙的轨道半径：r＝L－R，则乙的向心加速度：a＝r＝，故B错误；若两星的距离减小，根据G＝m甲R＝m乙(L－R)，得＝m甲，则它们的运行周期会变小，故C正确；双星系统具有相等的角速度和周期，由它们之间的万有引力提供向心力，得：G＝m甲R＝m乙(L－R)，所以：Rm甲＝(L－R)·m乙，甲、乙两星的质量之比，故D错误．
11. 【答案】BC
【解析】卫星C加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上同一轨道上的卫星A，A错误；A、B卫星由相距最近至相距最远时，两卫星转的圈数差半圈，设经历时间为t，有，解得经历的时间，B正确；根据万有引力提供向心力，由，可得向心加速度，由于，可知A、C向心加速度大小相等，且小于B的向心加速度，C正确；轨道半径为r的卫星，根据万有引力提供向心力，=r，可得卫星周期，则该卫星在单位时间内扫过的面积，由于，所以在相同时间内，A与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积，D错误。故选BC。
12. 【答案】AD
【解析】由题意可知，子弹的运动过程为平抛运动，子弹穿过两个弹孔的水平速度为v0＝，时间为t＝，所以水平速度为v0＝d，故A正确，B错误；由子弹从右侧射穿圆筒后两弹孔在同一竖直线上可知子弹在圆筒中的运动时间是圆筒半个周期的奇数倍，即t＝＝n(n＝1,3,5…)，则转筒的角速度为ω＝nπ(n＝1,3,5…)，故C错误，D正确．
13. 【答案】(1)mr (2)mg (3) （每空2分）
【解析】(1)根据向心力公式有F＝m，而v＝＝，得F＝mr。
(2)如图所示，由几何关系可得F＝mgtanθ＝mg。
(3)由上面分析得mg＝mr，整理得＝h，故图线的斜率表达式为k＝。
14. 【答案】(1)BD (2)a.球心 需要 b.大于 x (3)AB (4)B （每空1分）
【解析】(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，不需要求斜槽轨道光滑，故A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误.
(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y轴时需要y轴与重垂线平行.b.由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大.因此＞；由y2－y1＝gT2，x＝v0T，联立解得v0＝x.
(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，A、B可行.
(4)从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为炮弹做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确.
15. （10分）【答案】(1) (2)2π
【解析】(1)在轨道2上，根据万有引力提供向心力，有G＝m （2分）
在轨道1上，根据牛顿第二定律得G＝ma （2分）
联立解得v＝ （1分）
(2)转移轨道是椭圆轨道，其半长轴r＝＝2R （1分）
卫星在轨道2上的周期T2满足G＝m·3R （1分）
设卫星在转移轨道上的周期为T，由开普勒第三定律可得＝ （1分）
卫星在转移轨道上的最短时间tmin＝T （1分）
联立解得tmin＝2π. （1分）
16. （12分）【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）绳子断掉时小球做平抛运动，在水平方向有 （1分）
竖直方向有（1分）
解得 （1分）
（2）竖直方向上 （1分）
球落地时的速度大小 （1分）
（3）由牛顿第二定律得 （1分）
解得 （1分）
（4）设绳长为l，绳断时速度为v3，有 （1分）
解得 （1分）
绳断后球做平抛运动，则, （1分）
解得 （1分）
可知当时，水平距离有最大值为 （1分）
17. （17分）【答案】(1)1 m/s2 1 m/s2 (2)18 N (3)1 s
【解析】(1)假设物块A与木板B相对静止一起向右加速，则对物块与木板组成的系统由牛顿第二定律得：F－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a0
解得a0＝1 m/s2（1分）
对物块A，由牛顿第二定律得：
fA＝ma0＝1 N＜fAmax＝μ1mg＝2 N （1分）
所以假设成立，即A、B的加速度为aA＝aB＝a0＝1 m/s2 （1分）
(2)当拉力最小时刚好将木板B从物块A下方抽出，即物块A相对B刚好向左滑动，A、B间的摩擦刚好达到最大静摩擦力，且此时A、B具有相同的速度和加速度
则对A由牛顿第二定律得：μ1mg＝ma （1分）
解得a＝2 m/s2（1分）
对A、B整体，由牛顿第二定律得：
F1－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a （1分）
解得F1＝18 N（1分）
(3)设F′作用的最短时间为t，在F′作用时间内
对A有：μ1mg＝ma1，v1＝a1t （1分）
对B有：F′－μ2(M＋m)g－μ1mg＝Ma2，v2＝a2t （1分）
A相对B向后的位移为：Δs1＝s2－s1＝a2t2－a1t2 （1分）
设撤去F′后再经时间t′物块A刚好从木板B的最左端滑下，此时两者的速度恰好相同，设为v.
撤去F′后，对A：μ1mg＝ma1′，得a1′＝2 m/s2 （1分）
对木板B：μ2(M＋m)g＋μ1mg＝Ma2′，得a2′＝7 m/s2（1分）
对A，共同速度v＝v1＋a1′t′＝a1t＋a1′t′
位移s1′＝t′（1分）
对B有共同速度v＝v2－a2′t′＝a2t－a2′t′
位移s2′＝t′（1分）
撤去F′后A相对B的位移Δs2＝s2′－s1′＝t′（1分）
Δs1＋Δs2＝L（1分）
联立以上各式并代入数据解得F′作用的最短时间t＝1 s．（1分）
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