湖南省郴州市2022届高三上学期物理第一次教学质量检测试卷

试卷更新日期：2021-11-10 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（）

A、物体速度的大小一定随时间变化 B、物体速度的方向一定随时间变化 C、物体动能一定随时间变化 D、物体动量一定随时间变化

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2. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，如图所示，用水平力F拉着绳的中点O使OA段绳缓缓偏离竖直方向，设绳OA段拉力的大小为 $F_{T}$ ，则（）

A、F先变大后变小， $F_{T}$ 逐渐变小 B、F逐渐变大， $F_{T}$ 逐渐变大 C、F逐渐变小， $F_{T}$ 逐渐变小 D、F先变小后变大， $F_{T}$ 逐渐变大

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3. 杂技是一种集技能、体能、娱乐性很强的表演活动。如图所示为杂技“顶竿”表演，一人A站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人B以加速度a加速下滑时，竿对人A的压力大小为（已知重力加速度为g）（）

A、 $(M + m) g - m a$ B、 $(M + m) g$ C、 $(M + m) g + m a$ D、 $(M - m) g$

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4. 随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已经不是梦想，宇航员登上月球后还能健步如飞。假设我国宇航员登月后的某次科学实验中，在月球表面附近以初速度 $v_{0}$ 竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A、月球表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 B、月球表面的重力加速度为 $\frac{v_{0}}{t}$ C、月球的质量为 $\frac{2 v_{0} R^{2}}{G t}$ D、宇航员在月球表面获得 $\sqrt{\frac{v_{0} R}{2 t}}$ 的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动

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5. 静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ，忽略空气阻力(重力加速度g取10 m/s²)，以下说法正确的是（）

A、水流射出喷嘴的速度为gttanθ B、空中水柱的水量为 $\frac{s g t^{2}}{2 \tan θ}$ C、水流落地时位移大小为 $\frac{g t^{2}}{2 \cos θ}$ D、水流落地时的速度为2gtcotθ

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6. 如图所示，在粗糙水平面上向左运动的物块在 $t = 0$ 时刻速度大小为 $v_{0}$ ，此时对物体施加水平向右的恒力F， $t = t_{0}$ 时刻物块的速度大小为0， $t = 3 t_{0}$ 时刻物块的速度大小仍是 $v_{0}$ 。已知物块的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、物块在恒力F作用下做匀变速直线运动 B、物块在 $0 ~ 3 t_{0}$ 的平均速度大小为0 C、物块与水平面的动摩擦因数为 $μ = \frac{F}{2 m g}$ D、在 $0 ~ 3 t_{0}$ 时间内，物块克服摩擦力做功为 $\frac{F v_{0} t_{0}}{2}$

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二、多选题

7. A、B两物体同时同地同向出发，其运动的v-t图像和a-t图像如图甲、乙所示，已知在 $0 ~ t_{0}$ 和 $t_{0} ~ 2 t_{0}$ 两段时间内，A物体在v-t图像中的两段曲线形状相同，则有关A、B两物体的说法中，正确的为（）

A、 $a_{2} = 2 a_{1}$ B、物体A一直加速 C、 $t_{0}$ 时刻，A，B两物体第一次相遇 D、 $2 t_{0}$ 时刻，A，B两物体第一次相遇

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8. 如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰）过程中（）

A、物块a重力势能减少mgh B、摩擦力对a做的功大于a机械能的增加 C、摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和 D、任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

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9. 如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置。光滑 $\frac{3}{4}$ 圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R。弹射器固定于A处。某一实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最高点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面。取重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、小球从D处下落至水平面的时间为 $\sqrt{\frac{2 R}{g}}$ B、小球至最低点B时对轨道压力大小为6mg C、释放小球前弹射器的弹性势能为 $\frac{5 m g R}{2}$ D、小球落至水平面时的动能为2mgR

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10. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为 $α$ ，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知 $A C = L$ ，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）

A、下滑过程中，圆环到达C处时弹簧的弹性势能为 $m g L \sin α$ B、下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ C、从C到A过程，弹簧对环做功为 $m g L \sin α - \frac{1}{4} m v^{2}$ D、环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度

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三、实验题

11. 某实验小组做“探究加速度与力的关系”实验时，先采用如图甲所示的常规实验方案。处理数据时发现误差比较明显。该小组经过分析讨论，对实验方案进行了改进和优化，采用如图乙所示实验方案，具体实验操作步骤如下∶
A．挂上托盘和砝码，调整垫块位置，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

B．取下托盘和砝码，用天平测出其总质量为m，查出并记录当地重力加速度g；

C．把小车放回木板上原位置，小车拖着纸带沿木板加速下滑，测出其下滑的加速度a；

D．改变砝码质量和垫块位置，多次测量m和a，通过作图可得到a—F的关系。

(1)、比较甲、乙两实验方案，实验时需要满足条件M>>m的实验方案是（选填"甲"乙"或"甲和乙"）；

(2)、采用乙实验方案，在作a—F关系时，小车受到的合外力F=；

(3)、在一次实验操作中，获得如图丙所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为50Hz，则在打下C点时小车的速度大小v_C=m/s，由纸带可求得小车运动的加速度a= m/s²（计算结果均保留两位有效数字）。

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12. 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“功与速度的关系”。如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。

(1)、下表是他们测得的一组数据，其中M是拉力传感器、小车与小车中砝码质量之和，

| v_{2}^{2} - v_{1}^{2} |

是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中的

Δ E_{3} =

，

W_{3} =

。（结果保留三位有效数字）

(2)、从数据记录表中发现

Δ E

总是小于W的原因是。

数据记录表

次数	M（kg）	$\| v_{2}^{2} - v_{1}^{2} \|$ ${(m / s)}^{2}$	$Δ E$ （J）	F（N）	W（J）
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	$Δ E_{3}$	1.220	$W_{3}$
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

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四、解答题

13. 质量为M的木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．

(1)、当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；

(2)、当α＝θ时，木楔对水平面的摩擦力是多大？

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14. 如图甲所示，在高 $h = 1.2 m$ 的水平台面上放置一质量为 $M = 2 kg$ 的小木块（视为质点），小木块距平台右边缘 $d = 2 m$ 。现给小木块一水平向右的初速度 $v_{0}$ ，其在平台上运动的 $v^{2} - x$ 关系如图乙所示。小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离 $s = 1.2 m$ 的地面上。g取 $10 m / s^{2}$ ，计算结果可保留根式，求：

(1)、小木块在水平面滑动的时间t；

(2)、小木块在滑动过程中产生的热量Q。

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15. 如图所示，一质量 $M = 4 kg$ 的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，BC所对圆心角 $θ = 37 °$ ，CD长 $L = 3 m$ 。质量 $m = 1 kg$ 的小物块从某一高度处的A点以 $v_{0} = 4 m / s$ 的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，滑到D点时刚好与小车达到共同速度 $v = 1.2 m / s$ 。取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37^{\circ} = 0.6$ ， $\cos 37^{\circ} = 0.8$ ，忽略空气阻力。

(1)、求小物块从C滑到D所用时间 $t_{0}$ ；

(2)、若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移时物块离小车左端的水平距离。

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