湖南省名校联合体2022届高三上学期物理10月联考试卷

试卷更新日期：2021-10-19 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图所示，木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，在下滑过程中，下列说法正确的是（）

A、地面对斜面的支持力的冲量为0 B、斜面对木块支持力的冲量与木块对斜面压力的冲量相等 C、无论斜面是否粗糙，木块与斜面组成的系统水平动量都守恒 D、无论斜面是否粗糙，木块与斜面组成的系统机械能都守恒

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2. 一汽车在水平路面上开始刹车到停止的过程可看成是匀减速直线运动，已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的移之比为7∶1，刹车距离为30m，则整个过程的平均速度的大小为（）

A、15m/s B、7.5m/s C、10m/s D、5m/s

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3. 如图所示，一个内表面光滑半球形的碗放在桌面上，碗口水平，О是球心，碗的球半径为R，一根轻质杆的两端固定有A、B两个小球（可视为质点），质量分别是 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ ，已知杆长为 $\sqrt{2} R$ ，杆静止时与水平面夹角为15°，则A、B两小球的质量之比是（）

A、2∶1 B、 $\sqrt{3} ： 1$ C、 $\sqrt{2} ： 1$ D、 $2 ： \sqrt{3}$

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4. 太极球是广大市民中较流行的一种健身器材，现将其简化成如图所示的球拍和小球，让小球在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离球拍在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小球从最高点C到最右侧点D运动的过程中，下列说法正确的是（）

A、球拍对小球的摩擦力越来越大 B、小球先处于超重状态后处于失重状态 C、球拍对小球的支持力越来越小 D、小球所受的合外力越来越大

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5. 打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为 $μ_{2}$ ，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是（）

A、第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左 B、第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为 $2 μ_{2} m g$ C、第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为 $μ_{2} (m g + F)$ D、要做到“每次只进一张纸”，应要求 $μ_{1} < μ_{2}$

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6. 如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点， $\overset{⌢}{A B}$ 长为 $\frac{π}{6} m$ ，所对应的圆心角为 $\frac{π}{3}$ 。则下列选项正确的是（　　）

A、质点运动过程中的速度始终不变 B、质点在A点的向心加速度大小为 $\frac{π^{2}}{36} {m/s}^{2}$ C、质点从A点到B点的速度变化量大小为 $\frac{π}{3} m/s$ D、质点从A点到B点的平均加速度大小为 $\frac{π}{6} {m/s}^{2}$

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二、多选题

7. 地球和月球在长期相互作用过程中，形成了“潮汐锁定”月球总是一面正对地球，另一面背离地球，月球绕地球的运动可看成匀速圆周运动。以下说法正确的是（）

A、月球的公转周期与自转周期相同 B、地球对月球的引力大于月球对地球的引力 C、月球上远地端的向心加速度大于近地端的向心加速度 D、若测得月球公转的周期和半径可估测月球质量

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8. 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 $θ = 30 °$ ，传送带在电动机的带动下，始终保持1m/s的速度顺时针运行。现把一质量为5kg的工件（可视为质点）轻放在传送带的底端，经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到4m高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ ，重力加速度大小为10 $m / s^{2}$ ，则在此过程中，下列说法正确的是（）

A、工件加速过程的时间为0.8s B、传送带对工件做的功为202.5J C、工件与传送带间摩擦产生的热量为7.5J D、电动机因传送工件多做的功为120J

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9. 晾晒衣服的绳子两端A、B分别固定在两根竖直杆上，A点高于B点，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止（如图所示），不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法中一定正确的是（）

A、有风时，挂钩左右两侧的绳子拉力相等 B、无风时，挂钩左右两侧绳子 $O A$ 较陡 C、相比无风时，有风的情况下 $∠ A O B$ 大 D、在有风的情况下，A点沿杆稍稍下移到C点，绳子的拉力变小

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10. 甲乙两质点在同一直线上运动，从 $t = 0$ 时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动， $x - t$ 图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的 $x - v^{2}$ 图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时刻，甲的速度为2m/s，乙的速度为10m/s B、甲乙两质点的加速度大小均为 $4 m / s^{2}$ C、经过 $\frac{\sqrt{29}}{2} s$ ，甲追上乙 D、经过2.5s，甲追上乙

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11. 如图甲所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上的最右端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块、长木板的速度图像如图乙所示，已知物块与长木板的质量相等，滑块Q始终没有从长木板P上滑下。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、 $t = 9 s$ 时长木板P停下来 B、长木板Ｐ的长度至少是16.5m C、滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.05 D、滑块Q在长木板P上滑行的相对路程为12m

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三、实验题

12. 如图所示的实验装置可以测量小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ．弹簧左端固定，右端顶住小滑块（滑块与弹簧不连接，小滑块上固定有挡光条），开始时使弹簧处于压缩状态，O点是小滑块开始运动的初始位置．某时刻释放小滑块，小滑块在水平面上运动经过A处的光电门最后停在B处．已知当地重力加速度大小为g．

(1)、为了测量动摩擦因数，需要测量小滑块上的遮光条宽度d及与光电门相连数字计时器显示的时间Δt，还需要测量的物理量及其符号是．

(2)、利用测量的量表示动摩擦因数μ= ．

(3)、为了减小误差，OA之间的距离不能小于．

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13. 图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外，该实验小组还准备了一套砝码（总质量为 $m_{0} = 1$ kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

⑴在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的高度差h。

⑵取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码都放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，其机械能是的（填增加、减少或守恒）。

⑶记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A下落到F处的速度 $v =$ ，下落过程中的加速度大小 $a =$ （用d、t、h表示）。

⑷改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量 $m_{A} =$ kg，B的质量 $m_{B} =$ kg（重力加速度大小g取 $9.8 {m/s}^{2}$ ）。

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四、解答题

14. 2020年东京奥运会上，00后小将李雯雯获得女子87公斤级以上举重项目的冠军，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备、提杠发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动：“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零。为了研究方便，可将“提杠发力”、“下蹲支撑”两个阶段杠铃的运动简化为两段匀变速直线运动过程来处理，忽略空气阻力，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、若运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时 $Δ t = 1.2 s$ ，杠铃总共升高 $h = 1.2 m$ ，求杠铃获得的最大速度的大小；

(2)、在（1）问的条件下，若杠铃的质量为 $m = 150 kg$ ，求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小。

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15. 如图，竖直面内虚线所示的两水平面之间存在大小恒定的水平风力（其他区域不存在风力，自该区域上方距离下边界为L的O点将质量为m的小球以一定初速度水平抛出，从风力区域上边界的A点进入，且风力区域下边界的B点处于A点正下方。若风力沿水平向左方向，小球在重力和风力的共同作用下，从Q点离开时的速度方向恰好竖直向下；若风力沿水平向右方向，小球在重力和风力的共同作用下，恰好做直线运动，并从P点离开。竖直方向只受重力作用，且重力加速度大小为g。求：

(1)、小球运动到Q点时速度大小v_y；

(2)、小球在风力区域中沿水平方向的位移X_BQ与X_BP之比；

(3)、风力区域上下边界在竖直方向的距离H。

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16. 如图，长度为 $L$ 的直杆 $A B$ 的一端固定在水平细杆 $M N$ 下方， $A B$ 与 $M N$ 位于同一竖直面内，且与 $M N$ 间夹角为 $θ$ 。一质量为 $m$ 的带孔小球 $C$ 套在 $A B$ 上，与 $A B$ 间滑动摩擦系数 $μ = 0.2$ 。小球始终受到沿 $M N$ 方向、大小恒为 $\sqrt{3} m g$ 的风力作用。自 $A$ 端静止释放小球。（以 $M N$ 所在水平面为重力零势能面， $\tan 79.84 ° \approx \frac{15 + \sqrt{3}}{3}$ ， $\tan 77.26 ° \approx \frac{15 - \sqrt{3}}{3}$ ）

(1)、在 $θ = 60 °$ 的情况下，求小球沿杆 $A B$ 运动的加速度 $a_{1}$ 及离开直杆时的机械能 $E_{1}$ ；

(2)、为使小球离开直杆时的机械能最大，求杆 $A B$ 与 $M N$ 间的夹角 $θ_{2}$ 及相应小球离开直杆时的机械能 $E_{\max}$ ；

(3)、分析说明当杆 $A B$ 与 $M N$ 间的夹角 $θ_{3}$ 为多少时， $C$ 离开 $A B$ 时的速率最大。

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