广东省梅州市大埔县大埔中学2020-2021学年高一下学期物理第一次月考试卷

1. 伽利略对自由落体运动的研究的实验，被评为十大最美物理实验。首先在斜面实验中发现物体运动的位移正比于所用时间的平方，改变斜面倾角时此规律仍然成立，于是伽利略认为自由落体运动也遵循同样的规律。下列说法正确的是（）

A . 伽利略的做法是根据已有的论据凭直觉进行推论，缺乏严密的逻辑论证 B . 伽利略在此过程中应用了合理外推这一科学推理方法 C . 伽利略最终得出结论：自由落体运动是一种最简单的变速运动，其速度变化对于位移是均匀的 D . 伽利略开创了以严密的数学演算为核心的近代科学

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2. 校举行教工“长杆跑”比赛，如图为比赛过程中的某一瞬间，有A，B等六位老师手握长杆绕着黄色的警示桩做圆周运动，下列说法一定正确的是（）

A . A，B两位老师的角速度关系为 $\text{[math]}$ B . A，B两位老师的周期关系为T_A>T_B C . A，B两位老师的向心力关系为F_A>F_B D . A，B两位老师的线速度关系为 $\text{[math]}$

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3. 初始静止在xOy坐标原点的某质点，在0~4s内，沿x轴方向分运动的加速度—时间关系如图甲，沿y轴方向分运动的速度—时间关系如图乙，则这段时间内，该质点（）

A . 在x轴方向的分运动为匀速运动 B . 在0~2s内的加速度越来越大 C . 在t=2s时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 在t=1s和t=3s时的加速度相同

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4. 如图甲，弹簧一端固定在墙壁边，光滑桌面上的物体水平压缩弹簧至弹簧长度为20cm后释放，某同学研究该弹簧的弹力和弹簧长度时得到的部分数据如图乙所示，则物体离开弹簧时动能约为（）

A . 3J B . 6J C . 12J D . 15J

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5. 两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱小明驾驶平衡车以恒定功率P₀沿倾角为θ的斜面由某一较小初速度开始向上行驶。已知小明和平衡车的总质量为m，地面对平衡车的摩擦阻力恒为f，不计小明对平衡车做的功和空气阻力，则（）

A . 平衡车能达到的最大速度为 $\text{[math]}$ B . 平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F = mgsinθ-f C . 平衡车在斜面上运动过程中，小明与平衡车间的摩擦力逐渐增大 D . 平衡车达到的最大速度后，平衡车对小明的作用力竖直向上

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6. 太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径．从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（）

行星名称	水星	金星	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
星球半径/ $\text{[math]}$	2.44	6.05	6.37	3.39	69.8	58.2	23.7	22.4
轨道半径/ $\text{[math]}$	0.579	1.08	1.50	2.28	7.78	14.3	28.7	45.0

A . 80年 B . 120年 C . 165年 D . 200年

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7. 如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动．关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（）

A . 手掌对苹果的摩擦力越来越大 B . 苹果先处于超重状态后处于失重状态 C . 手掌对苹果的支持力越来越小 D . 苹果所受的合外力越来越大

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8. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的木块放在平台的右端，该平台到地面的高度为 $\text{[math]}$ ，木块与平台间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。现有质量为 $\text{[math]}$ 的小松鼠，从地面上离平台水平距离为 $\text{[math]}$ 处跳上平台，恰好沿水平方向抱住木块并与木块一起向左滑行。小松鼠抱住木块的时间极短，小松鼠与木块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。则下列说法正确的是（）

A . 在小松鼠起跳后，空中运动的时间为 $\text{[math]}$ B . 木块在水平台上向左滑行的距离为 $\text{[math]}$ C . 在小松鼠抱住木块的极短时间内，它损失的机械能为 $\text{[math]}$ D . 在小松鼠抱住木块的极短时间内，小松鼠与木块组成的系统机械能守恒

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9. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳A，B连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A，B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，竖直杆以自己为轴转动，在角速度 $\text{[math]}$ 从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（）

A . 当 $\text{[math]}$ 时，b绳未伸直 B . 角速度w 从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大 C . 从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球不做功 D . 从开始至b绳刚好伸直时，绳a对小球做正功

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10. 如图甲是某型号无人机在水平地面沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图。无人机在水平地面由静止开始沿直线滑行的过程中，其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示，设无人机滑行过程中所受阻力大小恒定，关于无人机的滑行下列说法正确的是（）

A . 无人机在0~ $\text{[math]}$ 过程经历的时间为 $\text{[math]}$ B . 在 $\text{[math]}$ ~2 $\text{[math]}$ 内，无人机的牵引力增大，速度增大 C . 在0~2 $\text{[math]}$ 内无人机滑行的最大速度为 $\text{[math]}$ D . 在0~2 $\text{[math]}$ 内无人机滑行的最大速度为 $\text{[math]}$

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11. 如图是某同学利用实验室的斜面斜槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置(每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点)。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。

（1）为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是______（多选）

A . 斜槽必须尽可能光滑 B . 每次小球要从同一位置由静止释放 C . 斜槽末端必须水平 D . 小球释放的初始位置越高越好

（2）实验过程中，为了在坐标纸上完整地描出钢球平抛运动的轨迹，方便分析处理数据，坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（）

（3）某同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，已知方格纸每个方格边长为5cm，A，B、C分别为小球运动的三个位置，取重力加速度g= 10m/s²。则照相机拍摄时每s曝光一次；小球平抛的初速度大小为m/s。

（4）某同学做“研究平抛运动的规律”的实验时，得到了小球运动过程中的多个位置；根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y）画出x²-y图象如图所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是；已知该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小球从轨道末端飞出的速度大小为．（用题目给定的字母表示）

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12. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。

（1）家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是；

（2）实验时按如下步骤进行操作
①把刻度尺竖直固定在墙上

②手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

③打开手机摄像功能，开始摄像

④捏住小球，从刻度尺旁静止释放

停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为m/s²；（结果保留两位有效数字）

（3）在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。

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13. “嫦娥五号”于2020年11月24日在海南文昌发射中心成功发射，携带月壤采样于12月17日成功返回，开启了我国对月球的进一步探测工程。在此之前，科技人员反复进行了多次模拟试验以应对各种可能的异常情况。在模拟实验中月球探测器（如图）能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次无线电信号。探测器上还装有两套相同的使探测器获得加速度的装置（简称减速器，其中一个备用）。某次试验中探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速直线前进而不能自动避开障碍物，此时地面控制人员就需要进行人工遥控操作。下表为地面操控中心显示屏上的部分数据：已知月球距地球约为r = 3.0 × 10⁵km，控制中心接收到信号到控制人员发出指令最少需要Δt = 3s时间。前方障碍物相对探测器极大，可将该情况简化为探测器正垂直驶向无限大的障碍物（如图）。
回答以下问题：

（1）通过对显示屏上的数据分析，你认为减速器是否执行了9：10：33发出的减速指令？

（2）分析说明为避免本次碰撞，在加速度大小相同的情况下，发出哪种指令更安全？
①做匀速圆周运动②做匀减速直线运动

（3）若你是控制中心人员，在9：10：40接收到信号后，应该怎么做？若发出指令②，给减速器设定的加速度需要满足什么条件？

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14. 某遥控赛车比赛，比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=2.0W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=10.0m，R=0.32m，h=1.25m，s=1.0m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10m/s²）

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15. 如图甲所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m₁=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，静止释放物块，当弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m₂=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点然后静止释放，物块过B点后其动能与位移的关系E_k~s如图乙所示，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g=10m/s² ，求：

（1）质量为m₂的物块在D点的速度大小；

（2）请通过分析计算判断m₂能否沿圆轨道到达最高点M；

（3）释放后m₂在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。

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广东省梅州市大埔县大埔中学2020-2021学年高一下学期物理第一次月考试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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一、单选题

二、多选题

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