湖南省名校联盟2021-2022学年高一下学期物理3月大联考试卷

试卷更新日期：2022-04-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 基本单位和导出单位组成了单位制。在力学范围内，属于基本物理量的是（）

A、加速度 B、力 C、瞬时速度 D、时间

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2. 如图所示是北京冬奥会雪车赛道，总长 $1975 m$ ，设计最高速度是 $134.4 k m / h$ 。其中“ $1975 m$ ”和“ $134.4 k m / h$ ”分别是指（）

A、路程、瞬时速度 B、路程、平均速度 C、位移、瞬时速度 D、位移、平均速度

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3. 无人机悬停在空中对无人区进行摄影监测，工作人员回看视频时发现某一时刻，无人机上掉落了一个螺母，经 $3 s$ 着地，由此可知无人机离地面的高度约为（）

A、 $15 m$ B、 $30 m$ C、 $45 m$ D、 $60 m$

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4. 玩具小汽车（看做质点）经过水平桌面上A处时做减速曲线运动，下列关于玩具小汽车运动轨迹、受到的合力F和速度v关系示意图，合理的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，一个小球在细线的牵引下，绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。已知小球的质量 $m = 50 g$ ，细线的长度 $L = 50 c m$ ，小球转动的角速度 $ω = 20 r a d / s$ 。下列分析正确的是（）

A、小球做圆周运动的周期 $T = 40 π s$ B、细线在 $10 s$ 内转过的角度 $θ = 2 r a d$ C、小球做匀速圆周运动的线速度 $v = 10 m / s$ D、细线对小球的拉力 $F = 1000 N$

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6. 汽艇船头垂直河岸从码头出发向对岸匀速航行，汽艇在静水中的航行速度是 $v_{1} = 18 k m / h$ ，河宽 $d = 500 m$ ，河中任意位置的水流速度 $v_{2} = 3.6 k m / h$ 。下列说法正确的是（）

A、汽艇的航行速度是 $6 m / s$ B、汽艇从码头到达对岸的时间 $100 s$ C、汽艇在距离出发点下游的 $600 m$ 处登陆 D、汽艇实际航行方向与河岸夹角的正切值 $t a n θ = 0.2$

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二、多选题

7. 北京冬奥会成功举办，标志着北京成为世界上第一个双奥之城，获得国际社会广泛赞誉。跳台滑雪是冬奥会的传统项目，将滑雪运动简化为如图所示斜面平抛模型，一名运动员（可视为质点）从O点以初速度 $v_{0}$ 水平飞出，经 $3 s$ 后落到斜面的P点。已知斜面与水平面的夹角 $θ = 37 °$ ，不计空气阻力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $O P$ 间的竖直高度为 $45 m$ B、滑雪运动员在O点的初速度 $v_{0}$ 为 $20 m / s$ C、滑雪运动员到达P点时的速度方向与水平方向夹角为 $37 °$ D、滑雪运动员以不同水平初速度离开O点落到斜面上的时间都是 $3 s$

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8. 荡秋千是小朋友们最喜欢的游戏之一，图示为一秋千模型，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在支架上等高的两点。由于长期使用，导致两根轻绳被稍微拉长，如图虚线所示，但两悬挂点位置仍然不变。座椅静止在最低位置时，与拉长前相比（）

A、座椅所受合力不变 B、座椅所受合力变小 C、每根轻绳对座椅拉力不变 D、每根轻绳对座椅拉力变小

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9. 竖直平面内的圆周运动是物理学里的经典模型之一，某同学通过如下实验来探究其相关规律：如图，质量为m的小球固定在力传感器测量的一侧，传感器另一侧固定在轻杆一端，现给小球一初速度让其绕O点做圆周运动，小球到O点距离为L，已知当力传感器受到球对其为压力时读数为负，受到拉力时读数为正，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A、只有当小球通过圆周最高点的速度大于0时才能完成完整的圆周运动 B、若小球通过圆周最高点时速度为 $\sqrt{\frac{g L}{3}}$ ，则力传感器读数为 $- \frac{2}{3} m g$ C、小球在与圆心等高的B点下方运动过程中，力传感器读数总是为正值 D、若小球通过圆周最低点时速度为 $\sqrt{2 g L}$ ，则力传感器读数为 $m g$

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10. 如图所示，套在动摩擦因数为0.4的水平细杆上的小球，上端与细绳相连、左端与轻弹簧相连，轻弹簧的左端固定在O点。初始时刻小球静止在A点，此时弹簧伸长了 $1.5 c m$ ，绳子拉力为 $13.0 N$ 。已知弹簧劲度系数 $k = 200 N / m$ ，小球质量 $m = 0.5 k g$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。某时刻剪断轻绳，下列说法正确的是（）

A、小球初始时刻静止在A点时受到摩擦力大小为 $3.0 N$ B、剪断轻绳的瞬间，小球受力个数不变 C、剪断轻绳的瞬间，小球加速度为 $2 m / s^{2}$ D、剪断轻绳后小球向左做匀加速直线运动

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三、实验题

11. 用如图甲所示装置和频闪仪、照相机“探究平抛运动的特点”。

(1)、实验前组装好实验装置，调节斜槽末端，带有方格纸的纸板靠近斜槽竖直放置．将小球从斜槽上端某一位置静止释放。用照相机连续拍照功能记录小球在空中的位置，如图乙所示。

(2)、频闪仪每隔 $Δ t = 0.05 s$ 闪光一次，记录一个小球的影像；方格纸每小格的边长 $d = 1 c m$ ；测得乙图中从上到下的相邻影像的高度差分别是 $h_{1} = 6.1 c m$ 、 $h_{2} = 8.6 c m$ 、 $h_{3} = 11.0 c m$ 、 $h_{4} = 13.4 c m$ 。
小球离开斜槽末端的水平速度 $v_{0} =$ $m / s$ ，小球经过乙图中A位置时（乙图中从上到下的第三个影像）的竖直速度 $v_{y} =$ $m / s$ （结果均保留三位有效数字）。

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12. 某同学借助力传感器、光电门等器材完成“探究加速度与力、质量关系”实验。如图所示，他将光电门A、B固定在带滑轮木板上的不同位置，带遮光条的滑块左端与力传感器固定在一起，通过细线跨过定滑轮与沙桶相连，光电门及配套的计时器（图中未画出）和力传感器都与电脑连接。

(1)、本实验采用的实验方法是；

(2)、下列实验措施中正确的有____；

A、实验需要平衡摩擦力，在取下沙桶的情况下抬高木板右端，使滑块做匀速直线运动 B、每次实验滑块释放的初始位置都必须是光电门A右侧的同一点 C、若探究加速度与质量关系时，实验结果采用 $a - \frac{1}{m}$ 坐标作图，是为了更直观地根据图线作出判断

(3)、平衡摩擦力后，滑块及传感器所受合力用力传感器读数表示，则（填“需要”或“不需要”）保持沙和沙桶质量远小于滑块及传感器总质量。已知遮光条的宽度为d，某次实验中计时器测得遮光条通过两个光电门的时间间隔分别为 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ ，遮光条从光电门A到光电门B的时间为 $t_{A B}$ ，则滑块加速度为（用题中所给字母表示）。

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四、解答题

13. 2022年2月2日，在率先开赛的北京冬奥会冰壶混合团体比赛中，中国队以7∶6击败瑞士队取得开门红。在冰壶比赛中，球员掷壶时，身体下蹲，使身体跪式向前滑行，同时手持冰壶从本垒圆心推球向前，至前卫线时，放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。比赛场地简图如图所示，本垒圆心到前卫线之间的距离 $x_{1} = 8 m$ ，前卫线到营垒中心的距离 $x_{2} = 32 m$ 。某次投掷过程中，运动员在前卫线处放开冰壶，放开时冰壶的速度 $v = 2 m / s$ ，冰壶恰好自行滑行到营垒中心。冰壶运动可以简化为由球员掷壶阶段的初速度为零的匀加速直线运动和自行滑行阶段的匀减速直线运动。冰壶的质量 $m = 20 k g$ ，可以看做质点，在滑行过程中冰壶与冰面之间的动摩擦因数不变。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、冰壶向前卫线滑行过程中受到的合力大小F；

(2)、冰壶与冰面之间的动摩擦因数 $μ$ 。

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14. 如图所示，王亚平用古筝弹奏了《茉莉花》，从中国空间站为中国人民送上元宵祝福。中国空间站在离地面高度 $h = 400 k m$ 的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，一天（ $24 h$ ）内可以绕地球转动16圈。已知地球半径 $R = 6400 k m$ ，万有引力常量 $G = 6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ ， $π = 3.14 ， π^{2} = 10$ 。求：（计算结果保留2位小数）

(1)、空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T和角速度 $ω$ ；

(2)、若古筝的质量 $m = 20 k g$ ，古筝在空间站受到地球对它的万有引力大小F；

(3)、地球的质量M。

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15. 近年来，我国多地出现无人机灯光秀，成百上千架无人机通过与地面 $R T K$ （实时差分）基站实时通讯，保证每一架无人机都有其特定的轨迹，共同完成大型美轮美奂的巨幅图案及动画表演。现将某一架无人机的运动简化成竖直平面内的曲线运动，如图，无人机（可看成质点）从O点出发并开始计时，竖直方向上从静止开始以 $a_{y 1}$ 的加速度匀加速上升 $2 s$ ，接着以 $a_{y 2}$ 的加速度继续匀加速上升 $5.5 s$ ， $a_{y 2} = 4 a_{y 1}$ ，最后以 $a_{y 3}$ 的加速度匀减速上升 $3 s$ ，竖直速度恰好减为0， $a_{y 3}$ 的大小为 $8 m / s^{2}$ 。水平方向上 $2.5 s$ 时刻后从静止开始以 $a_{x 1}$ 的加速度做匀加速直线运动，一段时间后马上以 $a_{x 2}$ 的加速度做匀减速直线运动 $4 s$ ，且在 $10.5 s$ 时刻恰好到达指定位置A点悬停， $O A$ 之间的水平距离 $x = 40 m$ 。求：

(1)、竖直和水平加速度 $a_{y 1}$ 、 $a_{x 1}$ 的大小；

(2)、 $8.5 s$ 时刻无人机速度v的大小；

(3)、 $O A$ 之间的位移方向如何？（方向可用与水平方向夹角的正切值表示）

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