河南省名校联盟2022届高三上学期物理10月联考试卷

试卷更新日期：2021-11-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 我国第二艘航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军并正式服役。已知“山东舰”在某次试航时做匀加速直线运动，其速度变化 $Δ v$ 时，“山东舰”沿直线运动的距离为L，在接下来其速度变化 $Δ v$ 时，“山东舰”沿直线运动的距离为l。则“山东舰”做匀加速直线运动时的加速度大小为（）

A、 $\frac{{(Δ v)}^{2}}{L} + \frac{{(Δ v)}^{2}}{l}$ B、 $\frac{{(Δ v)}^{2}}{L} - \frac{{(Δ v)}^{2}}{l}$ C、 $\frac{{(Δ v)}^{2}}{l - L}$ D、 $\frac{4 {(Δ v)}^{2}}{l - L}$

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2. 如图所示，一长为L的轻悬线一端连接质量为m的小球，另一端固定于O点，在O点的正下方 $\frac{3 L}{4}$ 处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放小球，悬线碰到钉子的瞬间（设悬线没有断），下列说法正确的是（）

A、小球的角速度不变 B、小球的线速度突然变大 C、小球的向心加速度突然减小 D、悬线的张力突然增大

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3. 如图所示，某建筑工地将三个完全相同的圆木A、B、C叠放在水平面上，三个圆木横截面的半径均为R，当三个圆木均静止时，下方圆木B、C圆心之间的距离为 $\frac{12}{5} R$ ，圆木之间的摩擦力可忽略不计。则下列说法正确的是（）

A、B对A的弹力与A的重力之比为 $5 ： 8$ B、C对水平面的压力为C重力的3倍 C、当B，C圆心之间的距离减小时，B，C对A的合力增大 D、当B，C圆心之间的距离减小时，B对A的弹力增大

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4. 在利用频闪相机硏究自由下落物体的运动时，将一可视为质点的小球由O点静止释放的同时频闪相机第一次曝光，再接下来经连续三次曝光，得到了如图所示的频闪相片，已知曝光时间间隔为 $0.2 s$ ，不考虑一切阻力。如果将小球由照片中的A点静止释放，则下列说法正确的是（）

A、小球由A到B以及由B到C的时间小于 $0.2 s$ B、小球通过B点和C点速度的关系为 $v_{B} ： v_{C} = 1 ： 2$ C、小球由A到B以及由B到C的过程中平均速度的关系为 ${\bar{v}}_{A B} ： {\bar{v}}_{B C} = 3 ： 5$ D、小球通过B点速度 $v_{B}$ 和由A到C的平均速度 ${\bar{v}}_{A C}$ 的关系为 $v_{B} > {\bar{v}}_{A C}$

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5. 太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速运动，它从地面上带了重 $25 N$ 的植物种子，当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力“变成”了 $16 N$ 。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（）

A、 $R$ B、 $\frac{R}{4}$ C、 $\frac{R}{8}$ D、 $\frac{R}{16}$

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6. 如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，该同学某次使球拍与水平方向夹角 $θ = 53 °$ 在B点击球，球以速度 $v_{0}$ 垂直球拍离开B点，恰好与墙壁垂直在A点碰撞，忽略空气阻力，已知 $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则球在A点与墙壁垂直碰撞时的速度大小为（）

A、 $v_{0}$ B、 $0.8 v_{0}$ C、 $0.75 v_{0}$ D、 $0.6 v_{0}$

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7. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，假设关闭发动机后的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，椭圆轨道在近月点B处与空间站所在的轨道相切。已知空间站绕月圆轨道的半径为r、周期为T，引力常量为G，月球的半径为R。则下列判断正确的是（）

A、航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站绕月圆轨道时必须加速 B、图中的航天飞机正在减速飞向B处 C、月球的质量 $M = \frac{4 π^{2} r^{3}}{G T^{2}}$ D、月球的第一宇宙速度 $v = \frac{2 π r}{T}$

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8. 如图甲所示，倾角 $α = 37^{\circ}$ 的斜面体固定在水平面上，一质量为 $m = 1 kg$ 的滑块放在斜面上，滑块与斜面体之间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ， $t = 0$ 时刻在滑块上施加一平行斜面体的外力使其由静止开始运动，滑块的加速度随时间的变化规律如图乙所示，取沿斜面体向上的方向为正则下列说法正确的是（）

A、 $0 \sim 1 s$ 内外力与 $3 ~ 4 s$ 内外力大小之比为 $1 ： 1$ B、 $2 s$ 末滑块速度的大小为 $6m/s$ C、 $1 s$ 末与 $3 s$ 末滑块的速度等大反向 D、滑块 $4 s$ 末运动到最高点

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二、多选题

9. 如图所示，“V”形的挡板夹角为 $α$ ，开始 $∠ A O B$ 的角平分线沿竖直方向，将一小球放在两挡板之间。现将整个装置以过O点的水平线为轴沿逆时针方向缓慢地转动，直到 $O B$ 沿竖直方向位置，整个过程两挡板的夹角保持不变，忽略一切摩擦力，则下列说法正确的是（）

A、小球受到的合力逐渐增大 B、挡板 $O B$ 对小球的作用力逐渐减小 C、挡板 $O A$ 对小球的作用力先增大后减小 D、转动前后挡板 $O B$ 对小球的作用力之比为 $\frac{\tan α}{2 \sin \frac{α}{2}}$

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10. 质量为2 kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向上的速度图象和y方向上的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A、质点的初速度为5 m/s B、2 s末质点速度大小为6 m/s C、质点做曲线运动的加速度大小为3 m/s² D、质点所受的合力为3 N

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11. 木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。若木星绕太阳做圆周运动的半径为 $r_{1}$ 、周期为 $T_{1}$ ，木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为 $r_{2}$ 、周期为 $T_{2}$ 。已知引力常量为G，则根据题中给定条件（）

A、可以断定 $\frac{r_{1}^{3}}{T_{1}^{2}} = \frac{r_{2}^{3}}{T_{2}^{2}}$ B、能求出木星的质量 C、能求出木星与其卫星间的万有引力 D、能求出太阳与木星间的万有引力

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12. 有经验的电工在检测好线路故障后，可以从几米高的电线杆上滑下，且可以通过双手与电线杆之间的作用力来调控运动情况。已知电工的质量为 $m = 60 kg$ ，开始时电工双脚距离地面的高度为 $H = 7 m$ ，电工从该位置由静止匀加速滑下，经 $t = 1.5 s$ 的时间沿电线杆下滑的高度为 $h = 3 m$ ，然后调控双手与电线杆之间的作用力，使其沿电线杆做匀减速直线运动，经过一段时间到达地面的瞬间速度刚好为零。忽略一切阻力，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $1.5 s$ 末电工的速度大小为 $5m/s$ B、前 $1.5 s$ 的时间内，电工所受电线杆的摩擦力大小为 $440 N$ C、电工减速时加速度大小为 ${4m/s}^{2}$ D、电工整个过程用时 $3.5 s$

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三、实验题

13. 图示为某同学采用频闪照相的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长代表1.6cm，已知重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则由图可求得拍摄时每隔s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为m/s。

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14. 小华利用如图1所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验，用一轻绳将两个完全相同的托盘拴接后跨过光滑的定滑轮，另在两侧的托盘中放入相同数目钩码。已知每个钩码的质量均为m，此时两侧托盘的总质量均为M，遮光条的宽度为d，重力加速度用g表示。

实验时进行了如下的操作：

(1)、平衡时遮光条与光电门相平齐；小华从托盘甲中取走一个钩码放在托盘乙中，将托盘甲向下拉至遮光条距离光电门h处，然后将装置由静止释放，遮光条经过光电门时的挡光时间为t，托盘甲经过光电门时的速度为，托盘甲的加速度大小为。（结果用d、h、t表示）

(2)、将托盘甲中的钩码逐个地放到托盘乙中，保持（1）中的h不变，重复操作，记录取走的钩码数N和与之相对应的挡光时间t，将记录的实验数据描绘在图2中，当图线的斜率 $k =$ 时，即可证明物体的质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。（用M、m、d、h、g表示）

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四、解答题

15. 经过长期天文观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统。现在观察到由A星和B星组成的双星系统，它们“晃动”（实际上是双星围绕某点转动，不过人们往往只能看到它们在晃动）周期均为T，A星的晃动范围为 $D_{A}$ ，B星的晃动范围为 $D_{B}$ ，如图所示。已知引力常量为G，求A星和B星的质量之和。

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16. 如图所示，带有 $\frac{1}{4}$ 弧形槽的滑块A放在水平面上，其中O为弧的圆心，P为弧的最低点， $O P$ 垂直于水平面，可视为质点的光滑小球B用轻质线拴接并固定在天花板上，当整个装置静止时，细线与竖直方向的夹角为 $α = 30 °$ ，小球到 $O P$ 的距离为圆弧半径的 $\frac{1}{2}$ 。已知小球B的质量为m，滑块A的质量为M，重力加速度为g。

(1)、整个装置静止时，轻质线对小球的拉力为多大；

(2)、如果滑块与地面之间的最大静摩力等于滑动摩擦力，且滑块与地面之间的动摩擦因数为 $μ$ ，欲使整个装置保持静止状态，分析 $μ$ 应满足的条件。

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17. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度 $L = 4.8 m$ ，短臂的长度 $l = 0.96 m$ 。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高 $h = 8 m$ 的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角 $α = 30 °$ 。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离 $x_{0} = 18 m$ 。不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。

(2)、求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。

(3)、若城墙上端的水平宽度 $d = 2.4 m$ ，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？

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