卷子答案网-一个不只有答案的网站高三物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B C C A B D D C AD BD AC AB
v 2 v 21 答案 B 解析 根据匀变速直线运动的速度位移公式 v2－v 20 ＝2ax 知，x ＝ B ，x ＝ CAB 2a AC 2a，所以 AB∶AC＝1∶4，
则 AB∶BC＝1∶3，故 B 正确．
2 答案 C F解析 对整体分析，整体的加速度 a＝5m，对质量为 3m 的小球分析，根据牛顿第二定律有：F 弹＝kx＝
3ma，可得 x 3F＝5k，故 A、B、D 错误，C 正确．
3 答案 C 解析 小球做平抛运动，只受重力作用，加速度方向竖直向下，所以速度变化的方向竖直向下，C 正确．
Mm 2 v
4 答案 A v GM M 火解析 由万有引力提供向心力可得：G r2 ＝m r，在行星表面运行时有 r＝R，则得 v＝ R ∝ R，因此v地
M火 R地
＝ · ＝ 1 510×2＝ 5 ，又由 v 地＝8km/s，故 v 火≈3.5 km/s，故选项 A 正确。 M地 R火
2
5 Mm 4π答案 B 解析 脉冲星自转，边缘物体 m 恰对球体无压力时万有引力提供向心力，则有 G r2 ＝mr T2 ，又知 M ρ
4
＝ ·3
3 3π 3×3.14πr 整理得密度 ρ＝GT2＝ kg/m
3≈5.2×1015 kg/m3.
6.67×10－11× 5.19×10－3 2
6 答案 D 解析 圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力(摩擦力)提供物块做圆周运动的向心力，则摩擦力
方向为 c，故 A、B 错误；当转盘加速转动时，物块 P 做加速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心力，还
有指向 a 方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力方向不可能指向 a，故 C 错误；当转盘减速
转动时，物块 P 做减速圆周运动，不仅有沿 c 方向指向圆心的向心力，还有指向 a 的相反方向的切向力，使线速
度大小减小，两方向的合力即摩擦力的方向可能指向 d，故 D 正确．
7 答案 D 解析: 拦截卫星的高度要比目标卫星的高度低，所以 A 是“拦截器”，B 是“目标卫星”，A 错误；由于“拦
GM
截器”轨道低，速度大，应落后于“目标卫星”，绕行方向应为图中的顺时针方向，B 错误；根据公式 a＝ r2 可知“拦
截器”的加速度比“目标卫星”的加速度大，C 错误。“拦截器”在上升过程中要克服重力做功，所以重力势能增大，
D 正确；
8 答案 C 解析 根据平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点可知，位于 B 点时，不管速度多大，弹丸都不
可能从 P 点射出，故 A 错误；如图所示，根据平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点可得：
EN 1＝2R(1＋cos α)，则竖直位移 PN＝EN·tan α＝
1
2R(1＋cos α)tan α，弹射器离 B 点的高度为 y＝
PN－Rsin α＝12R(tan α－sin α)，所以只有一个位置，且弹丸以某一速度射出才能过关，故 B、D
错误，C 正确．
2
9 答案 AD 解析 小球经过 B 点时竖直分速度 vy＝ 2v 20 －v 20 ＝ 3v
3v 1 3v
0，由 v 0 2 0y＝gt 得 t＝ g ；根据 h＝2gt 得 h＝ 2g ，
故 A 正确，B 错误；速度增量为 Δv＝gt＝ 3v0，方向竖直向下，故 C 错误；小球经过 B 点时速度与水平方向的
v
夹角正切值 tan α＝ yv ＝ 3，α＝60°，即运动方向改变的角度为 60°，故 D 正确． 0
10 答案 BD 解析 设双星质量分别为 mA、mB，轨道半径分别为 RA、RB，两者间距为 L，周期为 T，角速度为 ω，
Gm m
由万有引力定律可知： A BL2 ＝m ω
2R GmAm① B 2 m RA A L2 ＝mBω RB②RA＋R ＝L③由①②式可得
A B
B m ＝R ，而 AO>OB，故 A 错误；B A
2π 3
v ωR LA＝ A，vB＝ωRB，B 正确；联立①②③得 G(mA＋mB)＝ω2L3，又因为 T＝ω，故 T＝2π ，可知 CG（mA＋mB）
错误，D 正确。
{#{QQABIQSQggCgABJAABgCAQWQCkMQkAECCKgOBEAMIAIASAFABAA=}#}
11答案AC解析 对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，
设轻绳与竖直方向的夹角为 θ，则有 FTcos θ＝mg，拉力在水平方向上的分力提供向心力，设该小球到 P 的距离为
2
l，则有 FTsin θ＝mgtan θ
4π lcos θ h
＝m T2 lsin θ，解得周期为 T＝2π g ＝2π g，因为任意时刻两球均在同一水平面内，
故两球运动的周期相等，选项 A 正确；连接两球的绳的张力 FT相等，由于向心力为 Fn＝FTsin θ＝mω2lsin θ，故
l1 m2
m 与 l 2π成反比，即l ＝m ，又小球的向心加速度 a＝ω
2htan θ＝( )2T htan θ，故向心加速度大小不相等，选项 C 正确，2 1
B、D 错误．
12答案AB 解析 当A、B所受摩擦力均达到最大值时，A、B相对转盘即将滑动，则有Kmg＋Kmg＝mω2L＋mω2·2L，
解得：ω＝ 2Kg3L ，A 项正确；当 B 所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即有：Kmg＝m·2L·ω
2，解得 ω
Kg 2Kg
＝ 2L，可知当 ω>
Kg
2L时，绳子有弹力，B 项正确；当 ω>
Kg Kg
2L时，B 已达到最大静摩擦力，则 ω 在 2L<ω< 3L
B C ω 0<ω< 2Kg范围内增大时， 受到的摩擦力不变， 项错误； 在 3L 范围内，A 相对转盘是静止的，A 所受摩擦力为
静摩擦力，所以由 F 2f－FT＝mLω 可知，当 ω 增大时，静摩擦力也增大，D 项错误．
13. F x
2g
答案（1）BD；（2）Fm－g；（3）m－g＝2hR
解析（1）这个实验验证向心加速度大小 an 与线速度大小 v 的关系，而线速度大小 v 由平抛运动来进行测量，不
用考虑圆弧轨道是否光滑，故 A 错误；线速度大小 v 由平抛运动来进行测量，平抛运动要求初速度沿水平方向，
所以固定圆弧轨道时，末端必须水平，故 B 正确；实验中应选择密度大的小球，可以减小空气阻力的影响，故 C
错误；确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点，这样可以减小实验的
偶然误差，故 D 正确．
F
（2）小球滚到圆弧轨道最低点，由牛顿第二定律有 F－mg＝man得 an＝m－g
1 g
（3）小球做平抛运动，由平抛运动规律得 h＝2gt
2，x＝vt，解得 v＝x 2h，这个实验验证向心加速度大小 an与线
v2 g 2 x2g F x2 x g
速度大小 v 的关系，而 a 2hn＝R＝ R ＝2hR，即需要验证m－g＝2hR.
14 答案 (1)BD (2)①球心 ②> x g
y2－y1
解析 (1)本实验确保平抛的初速度大小一定、方向水平，只要无初速度从等高点释放，由动能定理知，到斜槽末
端速度大小一定，和斜槽是否光滑无关；为了描出运动轨迹，多次移动挡板，与挡板是否等间距移动无关，故选
B、D。
(2)①为了凸显研究质点的运动，应该体现球心，所以选球心为原点；②由水平间距相等，知道时间等时，在竖直
y1
方向做匀变速运动，若初速度为零，竖直间距的比值应该是 1∶3∶5，而 A 点不是抛出点，比值应该更大，即y ＞2
1 g
3；由 x＝v0t，y2－y1＝gt
2，可得 v0＝x 。 y2－y1
2h 2R2h 2hR 3 T2R2h
15 答案 (1) t2 (2) Gt2 t2 (3) 2π2t2 －R
1 2h
解析 (1)由自由落体运动规律有：h＝ 22gt ，所以有：g＝ t2 .
{#{QQABIQSQggCgABJAABgCAQWQCkMQkAECCKgOBEAMIAIASAFABAA=}#}
v2
(2) 2hR月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力 mg＝mR，所以：v＝ gR＝ t2
GMm 2R2h
在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，则有：mg＝ R2 所以 M＝ Gt2 .
v 2 2
(3) GMm 4π月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有： 2＝m
1 ＝m(R＋h′)
R＋h′ R＋h′ T2
3
h T
2R2h
解得 ′＝ 2π2t2－R.
16. 答案（1）0.2 ；（2）2.3m/s，0.4m/s
a g F mg Ma 1 1解析（1）对小物块有 mg ma1解得 1 对长木板有 2又 a t 22 a1t 2 L 2 2
联立，代入相关数据解得 0.2
（2）对长木板有 mg Ma3 解得a3 =1m/s
2 2 1 1
对小物块有 mg ma 2 21解得a v1=2m/s 则有 0t1 a1t1 a3t1 L解得 t1 0.4 2 2
小物块离开长木板时，小物块的速度v1=v0 a1t1=2.3m/s 长木板的速度 v2 =a3t1=0.4m/s
√
17.答案 (1) (2) mg (3) d
1 1
解析 (1)设绳断后球飞行时间为 t,由平抛运动规律,竖直方向: d= gt2 水平方向:d=v1t 解得 t= , v1= 2
4 2 2
5
球落地时的速度大小 v2= ( ) + = 2
3
(2)设绳能承受的最大拉力大小为 T,这也是球受到绳的最大拉力大小,球做圆周运动的半径为 R= d
4
2 11
球在最低点有 T-mg= 1 解得 T= mg
3
2 8
(3)设绳长为 l,绳断时球的速度大小为 v3,绳能承受的最大拉力不变,球在最低点有 T-mg=m 3 解得 v3=
3
绳断后球做平抛运动,竖直位移为 d-l,设水平位移为 x,运动时间为 t1,水平方向有 x=v3t1
1 ( - ) 2√3竖直方向有 d-l= g 解得 x=4 当 l= 时，x 有最大值,xmax= d
2 3 2 3
18. 答案 (1)2 rad/s (2)2.5 m (3)2.1 m
解析(1)由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着
圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最
μ1g
大：f ＝μ 2m 1N＝mrω ，N＝mg 两式联立可得：ω＝ r ＝2 rad/s。
(2)由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值。设物体在餐桌上滑动的
位移为 s，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为 a，由牛顿第二定律得 μ mg＝ma，得 a＝μ g＝2.25 m/s22 2
物体在餐桌上滑动的初速度为 v0＝ωr＝3 m/s 由运动学公式 0－v 20 ＝－2as 可得：s＝2 m
可得餐桌半径的最小值为 R＝ r2＋s2＝2.5 m。
(3)当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度 vt′，由题意可得：vt′2
－v 20 ＝－2as′由于餐桌半径为 R′＝ 2r，所以 s′＝r＝1.5 m 所以可得：vt′＝1.5 m/s
1 2h
物体做平抛运动的时间为 t，则 h＝ 2 2gt 解得 t＝ g ＝0.4 s
所以物体做平抛运动的水平位移为 sx＝vt′t＝0.6 m 所以由题意可得：L＝s′＋sx＝2.1 m。
{#{QQABIQSQggCgABJAABgCAQWQCkMQkAECCKgOBEAMIAIASAFABAA=}#}灵宝市重点中学2023-2024学年高三上学期入学考试
物理试题
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（本题共12小题，每题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，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分）
1．如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB∶BC等于( )
A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1
2. 如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球静止于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端．今在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则稳定后弹簧的伸长量为( )
A. B. C. D.
3．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )
4.已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，地球的第一宇宙速度为8km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )
A.3.5 km/s B.5.0 km/s C.17.7 km/s D.35.2 km/s
5. 2018年2月，我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318＋0253”，其自转周期T＝5.19 ms.假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )
A．5×1018 kg/m3 B．5×1015 kg/m3 C．5×1012 kg/m3 D．5×109 kg/m3
6. 如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直．当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是( )
A．当转盘匀速转动时，P所受摩擦力方向为b
B．当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力
C．当转盘加速转动时，P所受摩擦力方向可能为a
D．当转盘减速运动时，P所受摩擦力方向可能为d
7. 在早期的反卫星试验中，攻击拦截方式之一是快速上升式攻击，即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道，然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁。图为追赶过程轨道示意图。下列叙述正确的是( )
A.图中A是“目标卫星”，B是“拦截器”
B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的逆时针方向
C.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小
D.“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大
8. 某游戏装置如图所示，安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的小弹丸．圆心为O的圆弧槽BCD上开有小孔P，弹丸落到小孔时，速度只有沿OP方向才能通过小孔，游戏过关，则弹射器在轨道上( )
A．位于B点时，只要弹丸射出速度合适就能过关
B．只要高于B点，弹丸射出速度合适都能过关
C．只有一个位置，且弹丸以某一速度射出才能过关
D．有两个位置，只要弹丸射出速度合适都能过关
9.（多选）如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)( )
A．下落高度为 B．经过的时间为
C．速度增量为v0，方向竖直向下 D．运动方向改变的角度为60°
10.(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图4所示。若AO>OB，则( )
A.星球A的质量一定大于星球B的质量
B.星球A的线速度一定大于星球B的线速度
C.双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大
D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
11. (多选)天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转．一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠m2)．设两球同时做如图6所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则( )
A．两球运动的周期相等 B．两球的向心加速度大小相等
C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m2
12. (多选)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是( )
A．当ω> 时，A、B相对于转盘会滑动 B．当ω>，绳子一定有弹力
C．ω在 <ω< 范围内增大时，B所受摩擦力变大
D．ω在 <ω< 范围内增大时，A所受摩擦力不变
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、实验题（本题共2个小题，共14分）
13.利用如图所示装置验证向心加速度大小an与线速度大小v的关系．四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸．将小球从圆弧轨道某一点由静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤．(当地的重力加速度为g)
（1）为了完成实验，下列操作正确的是________．
A．必须选择光滑的圆弧轨道
B．固定圆弧轨道时，末端必须水平
C．实验中应选择密度小的小球
D．确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点
（2）某次实验时记录的压力传感器示数为F，并测出小球的质量为m，小球的向心加速度大小an＝________.
（3）实验除了记录压力传感器示数F，测量小球的质量m外，还需要测量轨道末端距地面的高度h、水平位移x、圆弧轨道半径R，则要验证向心加速度大小an与线速度大小v的关系，只需要验证____________表达式即可(用测量的数据表示)．
14. 用如图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点水平飞出，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有________。
A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平
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。
①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“球心”)对应白纸上的位置即为原点。
②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2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“>”“＝”或者“<”)。可求得钢球平抛的初速度大小v0＝________(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)。
三、计算题（本题共4个小题，共38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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想．“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体由静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.求：
(1)月球表面重力加速度；(2)月球的质量和月球的第一宇宙速度；(3)月球同步卫星离月球表面高度．
16. （8分）如所示，质量M=4kg、长L=1m的长木板静止在光滑水平地面上，一质量为m=2kg的小物块（可视为质点）静止放在木板的最右端。给长木板施加F=20N的水平向右的拉力，经过t=1s小物块从长木板上掉下来，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小物块和长木板之间的动摩擦因数μ；
（2）若不给长木板施加拉力，使小物块以v0=3.1m/s的速度从木板右端滑上木板，求小物块离开长木板时小物块和长木板的速度。
17. （10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。
(1)求球落地时的速度大小v2。 (2)绳能承受的最大拉力为多大
(3)绳能承受的最大拉力与第(2)小问结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，求球抛出的最大水平距离。
18.（12分） 如图所示，餐桌中心是一个半径为r＝1.5 m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为μ1＝0.6，与餐桌的动摩擦因数为μ2＝0.225，餐桌离地高度为h＝0.8 m。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10 m/s2。
(1)为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度ω的最大值为多少？
(2)缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径R的最小值为多大？
(3)若餐桌半径R′＝r，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离L为多少？
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