广东省广州越秀区高三上学期物理10月阶段考试卷

试卷更新日期：2022-10-28 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、加速度 $2m/ s^{2}$ 大于 $- {3m/s}^{2}$ B、曲线运动中，加速度一定不为零 C、匀速圆周运动中，相同时间内速度变化量相同 D、瞬时速率等于瞬时速度的大小，平均速率等于平均速度的大小

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2. 某工厂把完全相同的光滑空油桶按下图所示方式存放在四个不同的箱子中，则油桶C对A的压力最大的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，游乐场中有一种“旋转飞椅”的游乐项目。在旋转平台的下边缘固定若干长度相同的长绳，绳子的另一端是供游客乘坐的椅子，当平台绕其中心轴水平匀速旋转时，游客随之做匀速圆周运动。游客可以选择距离旋转轴较近的A处乘坐，也可以选择距离旋转轴较远的B处乘坐。关于这两处乘客的运动状态，下列说法正确的是（）

A、两处游客的线速度大小可能相同 B、两处游客的向心加速度大小可能相同 C、两处游客的向心力大小可能相同 D、两处游客的绳子与竖直方向夹角可能相同

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4. 投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为 $53°$ 和 $37°$ ；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（ $sin37°=0 .6$ ， $cos37°=0 .8$ ， $sin53°=0 .8$ ， $cos53°=0 .6$ ）（）

A、若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的大 B、若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长 C、若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭初速度大小之比为 $16：9$ D、若箭在竖直方向下落的高度相等，则甲、乙所射箭落入壶口时速度大小之比为 $3：4$

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5. 甲、乙两物体从同一点、同一方向、同时开始沿直线运动，甲的x-t和乙的v-t图像如图所示（不考虑碰撞），下列说法中正确的是（）

A、2~4s内乙做变加速运动 B、2s末甲物体恰能追上乙物体 C、第3s内甲、乙两物体速度方向相同 D、4~6s内，甲乙两物体的平均速度不相同

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6. 如图所示为地铁站用于安全检查的装置，主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成，传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，已知传送带长度为2.1m，速率2m/s，物品与传送带间的动摩擦因数0.4，则（）

A、物品在传送带上运动的时间是1.3s B、物品加速运动时，其速度有可能超过皮带速度 C、前阶段物品受到滑动摩擦力，后阶段物品受到的是静摩擦力 D、若仅使传送带的速率增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的2倍

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7. 冰壶比赛中，若某回合运动员想将冰壶送到与出手点相距25m的目标位置，该运动员正对目标位置，以大小为3m/s的初速度将冰壶推出，冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，发现冰壶没有按预期到达，于是运动员从冰壶运动的起点，沿冰壶原来运动的路线用毛刷摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的一半，取重力加速度大小g=10m/s²。若将冰壶再次以原来的速度推出，恰好到达目标位置，则运动员用毛刷摩擦冰面的距离为（）

A、20m B、15m C、10m D、5m

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8. 如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总质量为 $80 kg$ ，悬绳与竖直墙壁的夹角为 $30 °$ ，悬绳对工人的拉力大小为 $F_{T}$ ，墙壁对工人的弹力大小为 $F_{N}$ ，忽略一切摩擦，重力加速度g取 $10m / s^{2}$ 。则下列说法正确的是（）

A、 $F_{T} = 1600 N$ B、 $F_{N} = 800 N$ C、若缓慢减小悬绳的长度， $F_{T}$ 和 $F_{N}$ 都增大 D、若缓慢减小悬绳的长度， $F_{T}$ 与 $F_{N}$ 的合力增大

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二、多选题

9. 某人用弹簧秤在北极的地面称量质量为m的物体时，示数是F₁；若在北极上空距地面高为h处称量，示数为F₂；若在赤道表面称量，示数为F₃；若在地球同步卫星中称量，示数为F₄。已知地球的质量为M，地球的半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）

A、 $F_{1} = \frac{G M m}{R^{2}}$ B、 $F_{2} = \frac{R}{R + h} F_{1}$ C、 $F_{3} = F_{1} - m \frac{4 π^{2}}{T^{2}} R$ D、 $F_{4} = m \frac{4 π^{2}}{T^{2}} R$

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10. 明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A，B是两个齿轮边缘点，齿轮半径比 $r_{A} ： r_{B} = 2 ： 3$ ，在齿轮转动过程中（）

A、A，B的周期之比 $T_{A} ： T_{B} = 2 ： 3$ B、A，B的角速度之比的 $ω_{A} ： ω_{B} =2：3$ C、A，B的线速度大小之比 $v_{A} ： v_{B} = 1 ： 1$ D、A，B的向心加速度大小之比 $a_{A} ： a_{B} = 2 ： 3$

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三、解答题

11. 已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g₀ ，飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动，轨道半径为r，r＝4R，到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知引力常量G，求：

(1)、第一次点火和第二次点火分别是加速还是减速；

(2)、飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；

(3)、飞船在轨道Ⅲ上绕月运行一周所需的时间。

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12. 为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。气缸开口向上，用质量为m＝1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为 $S = 1 {cm}^{2}$ 。当气缸内温度为300K时，活塞与气缸底相距H＝6cm，活塞上部距活塞h＝4cm处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知缸外气体压强 $P_{0} =1 {.0×10}^{5} Pa$ ，重力加速度大小 $g =10m/ s^{2}$ ，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。求：

(1)、当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？

(2)、若锅炉外壁的安全温度为800K，那么重物的质量应是多少？

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13. 8月4日中国人民解放军东部战区按计划在台岛周边进行实战化综合演练。其中无人机得到了广泛的应用，如图为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。一架质量 $m = 2 kg$ 的无人机，其动力系统的最大升力 $F = 36 N$ ，运动过程中所受阻力大小恒为 $f = 4 N$ ， $g = 10 {m/s}^{2}$

(1)、无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在 $t = 5 s$ 时离地面的高度

(2)、当无人机悬停在距离地面高度 $H = 100 m$ 处由于动力故障，无人机突然失去升力坠落，无人机坠落过程中，在遥控器设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₁

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14. 如图所示，倾角 $θ =37°$ 的斜面AB长 $L_{1} = 4.875 m$ ，固定在地面上，一质量为M＝1kg、长度 $L_{2} = 4.5 m$ 的木板静止在水平地面上，并与斜面在B点平滑对接，距离木板右侧d处固定一竖直挡板C，其高度略低于木板。现一质量m＝1kg的物块（可视为质点），从距A点高h＝0.45m处水平抛出，到达A点时速度方向恰好沿斜面AB下滑，经B点后滑上静止在水平地面的木板，木板向右运动，并与固定挡板C碰撞并粘连。已知物块与斜面的动摩擦因数 $μ_{1} =0 .25$ ，物块与木板间的动摩擦因数 $μ_{2} =0 .5$ ，木板与地面的动摩擦因数 $μ_{3} =0 .1$ ，（ $g =10m/ s^{2}$ ， $sin37°=0 .6$ ， $cos37°=0 .8$ ），求：

(1)、求物块刚滑上木板时的速度大小；

(2)、要使物块与木板共速时不碰到C，d值至少多大？

(3)、要使物块能滑离木板，d值最大为多少？

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四、实验题

15. 利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系，选取光滑水平平台MN，如图甲所示，平台可以绕竖直转轴 $O O'$ 转动，M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小，N端有一宽度为d的遮光条，光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。

实验过程如下：

a.用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示；

b.用天平测出小物块质量为m；

c.测出遮光条到转轴间的距离为L；

d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器，测出小物块中心位置到转轴间的距离为R；

e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动；

f.通过压力传感器得到不同角速度时，小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t；

g.在保持m、R不变的前提下，得到不同角速度下压力F与 $\frac{1}{t^{2}}$ 的图像如图丙所示，其图线斜率为k。

请回答下列问题：

(1)、遮光条宽度d=cm。

(2)、当遮光条通过光电门的时间为t₀时，平台转动的角速度 $ω_{0}$ =（用相应的字母符号表示）。

(3)、验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时，则图线斜率应满足k=（用m、d、R、L等物理量符号表示）。

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16. 用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力。

(1)、李同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图乙，直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止。这位同学的操作是不正确的，正确的操作应当是：

(2)、如果这位同学按（1）中的操作做实验，他不断改变对小车的拉力F，得到在小车质量M保持不变情况下的a-F图线是下图中的______（将选项代号的字母填在横线上）。

A、 B、 C、 D、

(3)、下图是该同学在正确操作下获得的一条纸带，0、1、2、3、4、5、6计数点，每相邻计数点之间还有4个点没有标出，已知打点计时器使用的交流电频率为f。用s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆以及f来表示小车加速度为a＝。

(4)、为减小误差，实验中要进行小车的质量M跟砂和砂桶的总质量m的选取，以下最合理的一组是（）

A、M＝200g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g B、M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g C、M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g D、M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

(5)、张同学改进了实验装置，在小车的前方安装一个拉力传感器，其它操作正确无误。由于安装了拉力传感器，下列操作要求中不需要的是______（填选项前的字母）。

A、测出砝码和砝码盘的总质量 B、将木板垫起适当角度以平衡摩擦力 C、跨过滑轮连接小车的细线与长木板平行 D、砝码和砝码盘的总质量远小于小车和传感器的总质量

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