湖北省荆荆宜三校2022-2023学年高三上学期物理9月联考试卷

试卷更新日期：2022-10-11 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 某一物理量A的变化量 $Δ A$ 与发生这个变化所用时间 $Δ t$ 的比值 $\frac{Δ A}{Δ t}$ ，叫做这个量A的变化率。下列说法正确的是（　　）

A、若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则 $\frac{Δ A}{Δ t}$ 均匀增大 B、若A表示某质点做自由落体运动的速度，则 $\frac{Δ A}{Δ t}$ 均匀增大 C、若A表示某质点做平抛运动的速度，则 $\frac{Δ A}{Δ t}$ 恒定不变 D、若A表示某质点做匀速圆周运动的速度，则 $\frac{Δ A}{Δ t}$ 恒定不变

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2. 一名特种兵从空中静止的直升飞机上抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示， $t_{2}$ 时刻特种兵着地，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）

A、在 $0 - t_{1}$ 时间内加速度不变，在 $t_{1} - t_{2}$ 时间内加速度减小 B、在 $t_{1} - t_{2}$ 时间内，平均速度 $\bar{v} < \frac{v_{1} + v_{2}}{2}$ C、在 $t_{1} - t_{2}$ 时间内特种兵所受悬绳的阻力越来越大 D、若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大

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3. 如图所示，物体静止在粗糙的水平面上，若分别施加不同的力F使物体从静止开始运动，三种情形下物体的加速度相同，在发生相同位移的过程中力F的功分别为 $W_{1} 、 W_{2} 、 W_{3}$ ，力F的功率分别为 $P_{1} 、 P_{2} 、 P_{3}$ 。则（　　）

A、 $W_{1} = W_{2} = W_{3} ， P_{1} = P_{2} = P_{3}$ B、 $W_{1} = W_{3} < W_{2} ， P_{1} = P_{3} < P_{2}$ C、 $W_{1} > W_{2} > W_{3} ， P_{1} > P_{2} > P_{3}$ D、 $W_{2} > W_{1} = W_{3} ， P_{2} > P_{1} = P_{3}$

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4. 如图所示，质量为3kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（　　）

A、弹簧的弹力大小为 $50 N$ B、A的加速度为零 C、B对A的压力大小为 $12 N$ D、B的加速度大小为 $5 m / s^{2}$

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5. 如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（　　）

A、圆柱体对木板的压力逐渐增大 B、圆柱体对木板的压力先增大后减小 C、两根细绳上的拉力均先增大后减小 D、两根细绳对圆柱体拉力逐渐增大

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6. 如图所示， $M N$ 为半径为R、固定于竖直平面内的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆管轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，M、O、P三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪。现发射质量为m的小钢珠，小钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出落到 $O P$ 上距O点距离为 $2 R$ 的Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，则该次发射（　　）

A、小钢珠经过N点时的速度大小为 $2 \sqrt{g R}$ B、小钢珠到达N点时对下管壁的压力大小为 $m g$ C、弹簧释放的弹性势能为 $2 m g R$ D、小钢珠与待检平板碰撞前瞬间动能为 $2 m g R$

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7. 姚明是我国优秀的篮球运动员。在某次比赛罚球过程中，第一次出手，篮球的初速度方向与竖直方向的夹角α = 60°；第二次出手，篮球的初速度方向与竖直方向的夹角β = 30°；两次出手的位置在同一竖直线上，结果两次篮球正好垂直撞击到篮板同一位置点。不计空气阻力，则从篮球出手到运动到点C的过程中，下列说法正确的是（）

A、前后两次运动时间的比值为 $\sqrt{3} ： 1$ B、前后两次上升的最大高度的比值为1∶9 C、在C点时，两球的机械能相等 D、两球的初动能相等

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二、多选题

8. 在珠海举行的第13届中国航展吸引了全世界的军事爱好者。如图，曲线 $a b$ 是一架飞机在竖直面内进行飞行表演时的轨迹。假设从a到b的飞行过程中，飞机的速率保持不变。则沿曲线 $a b$ 运动时（）

A、飞机的合力方向与速度方向夹角可能为锐角也可能为钝角 B、飞机的竖直分速度逐渐变大 C、飞机的合外力做功为0 D、飞机的机械能保持不变

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9. 如图所示，木块质量为M，放在光滑水平面上，一质量为m 的子弹以初速度 $v_{0}$ 水平射入木块中，最后二者一起以速度v 匀速前进。已知子弹受到的平均阻力为f，子弹射入木块的深度为d，木块移动距离为s。则下列判断正确的是（　　）

A、 $f d = \frac{1}{2} m v_{0}^{2} - \frac{1}{2} m v^{2}$ B、 $f d = \frac{1}{2} m v_{0}^{2} - \frac{1}{2} (M + m) v^{2}$ C、 $f (s + d) = \frac{1}{2} m v_{0}^{2} - \frac{1}{2} (M + m) v^{2}$ D、 $f s = \frac{1}{2} M v^{2}$

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10. 如图所示，某足够宽的空间有垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，质量为0.4kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为m = 0.2kg、带电荷量q =＋0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小为F = 1.2N的恒力，g取10m/s²。关于滑块，下列说法中正确的是（）

A、滑块所受摩擦力逐渐减小 B、滑块所受摩擦力先不变后逐渐减小 C、滑块运动过程中的最大速度为12m/s D、滑块匀加速的时间为6s

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11. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量都为m，轻绳足够长。假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、当A的位移为h时，B的速度大小为 $\sqrt{\frac{8 g h}{5}}$ B、运动过程中B的机械能在增大 C、运动过程中B的加速度大小为 $\frac{1}{5} g$ D、运动过程中绳上拉力为 $\frac{3}{5} m g$

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三、实验题

12. 在“研究平抛物体运动”的实验中

(1)、通过描点画出平抛小球的运动轨迹，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中 $y - x^{2}$ 图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。

A、 B、 C、 D、

(2)、某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标 $y_{1}$ 为 $5 .0cm$ 、 $y_{2}$ 为 $20 .0cm$ ，测得A、B两点水平距离 $Δ x$ 为 $40 .0cm$ ，则平抛小球的初速度 $v_{0}$ 为 $m/s$ ，若C点的竖直坐标 $y_{3}$ 为 $45 .0cm$ ，则小球在C点的速度大小为 $v_{C} =$ $m/s$ （所有结果均保留两位有效数字，g取 $10 {m/s}^{2}$ ）。

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13. 某兴趣小组的同学用如图的装置探究竖直面内的圆周运动，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系二小球已知当地重力加速度为g。在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，测出小球的直径为d，现使小球在竖直面内做圆周运动，通过光电门数字计数器读出小球经过最低点的挡光时间为 $Δ t$ ，经过最高点的挡光时间为 $Δ t_{2}$ 。

(1)、如果要验证小球从最低点到最高点机械能是否守恒，还需要测量的物理量有____________（填字母代号）。

A、小球的质量m B、细绳的长度l C、小球运行一周所需要的时间T

(2)、撤掉小球运动的最低点处的光电门，同时在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器。改变小球每次通过最低点时速度大小，读出小球每次经过最高点的挡光时间 $Δ t_{2}$ 和拉力传感器的示数F，得到多组数据，作出 $F - \frac{1}{Δ t_{2}^{2}}$ 图像为一条直线，发现该直线的横截距为a，纵截距绝对值为b，则小球的质量为，小球经过最高点的挡光时间 $Δ t_{2}$ 的最大值为。（用a、b、g表示）

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四、解答题

14. 石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R，自转周期T，地球北极表面重力加速度 $g_{0}$ ，万有引力常量G。

(1)、求地球的质量M；

(2)、太空电梯停在距地球表面高度为 $2 R$ 的站点，求该站点处的重力加速度g的大小。

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15. 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实（如图）。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对静止在地面上的重物各施加一个力，力的大小均为625N，方向始终都与竖直方向成 $53 °$ ，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s² ， $\cos 53 ° = 0.6 ， \sqrt{3} = 1.73$ ，不计空气阻力。求：

(1)、重物刚落地时的速度是多大？

(2)、重物对地面的平均冲击力是多大？

(3)、从停止施力到重物刚落地所经历的时间？

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16. 如图所示，倾角为 $37 °$ 的传送带顺时针以速度 $v_{0} = 1.0 m / s$ 匀速转动，可视为质点的小滑块以平行于传送带向下的初速度v滑上传送带顶端，经过一段时间从传送带上滑落。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为 $μ = 0.8$ ，滑块质量为 $m = 1.0 kg$ ，传送带转轴中心距为 $L = 5.0 m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2} ， \sin 37 ° = 0.6$ ，求：

(1)、若 $v = 4 m / s$ ，求滑块在传送带上运动的整个过程中，摩擦力对滑块做的功；

(2)、若 $v = 1.0 m / s$ ，求滑块在传送带上运动的整个过程中，电动机多消耗的电能；

(3)、求滑块和传送带间因摩擦而增加的内能的最大值及此时v的数值。

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