河南省創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟2021-2022學年高一（下）聯(lián)考（三）物理試題

20212022年度下學年創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟高一年級聯(lián)考（三）物理第Ⅰ卷（選擇題：共60分）一、選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.約400年前，一位德國天文學家提出了行星運動的三個定律，揭開了行星運動的奧秘。這位天文學家是（）A.伽利略 B.第谷 C.牛頓 D.開普勒【1題答案】【答案】D【解析】【詳解】德國天文學家開普勒提出著名的開普勒三定律，揭示了行星運動的規(guī)律。故選D。2.下列相關物理知識或物理方法的說法正確的是（）A.圖甲中火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對輪緣會有擠壓作用B.如圖乙所示，汽車通過凹形橋的最低點時，車對橋的壓力小于汽車的重力C.卡文迪許測定引力常量的實驗原理圖如圖丙所示，運用了微小量放大法D.如圖丁所示，火箭正在高速升空，火箭所在位置處的重力加速度逐漸變大【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．火車以規(guī)定速度轉彎時，剛好由重力和支持力的合力提供向心力，有解得當時，重力和支持力的合力小于所需的向心力，則火車有做離心運動的趨勢，外軌對輪緣會有擠壓作用，故A錯誤；B．對汽車有則即車對橋壓力大于汽車的重力，故B錯誤；C．卡文迪許扭秤實驗利用光線和鏡子將扭秤的旋轉進行放大，運用了放大法，故C正確；D．由火箭升空過程中，r增大，則火箭所在位置處的重力加速度逐漸變小，故D錯誤。故選C。3.某無人機從地面起飛測試時通過傳感器獲得其水平方向的速度、豎直方向的速度（取豎直向上為正方向）與飛行時間的關系分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）A.前內(nèi)，無人機做曲線運動B.末，無人機運動到最高點，高度為C.后無人機做勻變速直線運動D.末，無人機的速度大小為【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．前內(nèi)，無人機在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，在豎直方向也做初速度為零的勻加速直線運動，則合運動為勻加速直線運動，選項A錯誤；B．時間內(nèi)，無人機豎直方向上的速度一直為正，即一直向上運動，豎直上升的高度為題圖乙包圍的面積，即上升的高度為，選項B正確；C．后無人機水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動，則合運動為勻變速曲線運動，選項C錯誤；D．末，無人機的水平速度為，豎直速度為，則合速度為，選項D錯誤。故選B。4.設宇宙中有一自轉角速度為，半徑為R、質量分布均勻的小行星。在小行星上用彈簧測力計稱量某一質量為m的物塊，在極點處彈簧測力計的示數(shù)為F，此處重力加速度大小為；在赤道處彈簧測力計的示數(shù)為，此處重力加速度大小為，則下列關系式正確的是（）A. B.C. D.【4題答案】【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)力的平衡條件，則故AB錯誤；CD．在極點萬有引力等于重力，在赤道萬有引力等于重力和向心力之和，即，物塊在赤道上隨小行星自轉，做勻速圓周運動得故C正確，D錯誤。故選C。5.平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，如圖甲所示。斜拋運動也可以分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，如圖乙所示。兩種運動的起點、終點相同，運動時間分別為、，分析兩種分解方式的位移矢量三角形后，則（）A. B.C. D.【5題答案】【答案】A【解析】詳解】AB．對圖甲，由平拋運動規(guī)律及幾何關系可知對圖乙，斜拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，由幾何關系可知豎直方向的自由落體高度等于，有比較可得選項A正確，B錯誤；CD．對圖甲有對圖乙有代入可得選項CD錯誤。故選A。6.2021年10月16日，“長征二號”運載火箭搭載著“神舟十三號”載人飛船發(fā)射升空，將翟志剛、王亞平與葉光富三位航天員送入太空?！吧裰凼枴辈捎米灾骺焖俳粫幽Ｊ匠晒佑凇疤旌汀焙诵呐搹较蚨丝冢c此前已對接的“天舟二號”、“天舟三號”一起構成四艙（船）組合體，如圖甲所示。如圖乙所示，軌道Ⅰ為空間站運行圓軌道，軌道Ⅱ為載人飛船運行橢圓軌道，兩軌道相切于A點，載人飛船在A點與空間站組合體完成對接，航天員與載人飛船始終相對靜止，則下列說法正確的是（）A.空間站與載人飛船的運行周期相等B.對接前，飛船與地心的連線和組合體與地心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相同C.三位航天員隨空間站組合體做圓周運動過程中所受向心力大小一定相等D.載人飛船在軌道Ⅰ、Ⅱ上運行經(jīng)過A點時的加速度相等【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．軌道Ⅰ的半徑和軌道Ⅱ的半長軸不相等，由開普勒第三定律可得它們各自的運行周期不相等，A錯誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可知在不同軌道上，飛船與地心的連線和組合體與地心的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積不相等，B錯誤；C．航天員隨空間站做圓周運動過程中，所受向心力由萬有引力提供，而三位航天員質量可能不同，故他們所受向心力大小可能不相等，C錯誤；D．載人飛船在軌道Ⅰ、Ⅱ上運行經(jīng)過A點時所受萬有引力相等，因此載人飛船在軌道Ⅰ、Ⅱ上運行經(jīng)過A點時的加速度相等，D正確。故選D。7.某天文興趣小組的同學們，想估算出太陽到地球的距離，進行了認真的討論，如果已知地球的公轉周期為T，萬有引力常量為G，通過查找資料得到太陽與地球的質量比為N，你認為還需要的條件是A.地球半徑和地球自轉周期B.月球繞地球的公轉周期C.地球的平均密度和太陽的半徑D.地球半徑和地球表面的重力加速度【7題答案】【答案】D【解析】【詳解】對于地球萬有引力提供向心力：又由黃金代換：；又由以上三式可得，則還需要的物理量是地球半徑R和地球表面的重力加速度g，則D正確，故選D.8.如圖所示，輕桿長為，在桿兩端分別固定質量為、的小球A和小球B，光滑水平轉軸穿過輕桿上距球A為L處的O點，給系統(tǒng)一定初速度后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉動，球A運動到最高點時，線速度，轉軸對輕桿恰好無作用力。忽略空氣阻力，球A和球B均視為質點，重力加速度大小為g，則此時（）A.兩球的線速度大小之比B.A小球對輕桿作用力大小為，方向豎直向上C.B小球受到輕桿的作用力大小為，方向豎直向下D.兩小球受到的向心力大小之比【8題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．兩小球相同時間轉過的角度相等，故角速度相等，由可得故A錯誤；B．設輕桿對A的作用力為NA，由牛頓第二定律可得解得方向豎直向下，由牛頓第三定律知A小球對輕桿的作用力大小為，方向豎直向上，故B正確；C．小球B的速度為設輕桿對B的作用力為NB，由牛頓第二定律可得解得方向豎直向上，故C錯誤；D．因為轉軸對輕桿恰好無作用力，所以即故則兩小球的向心力大小之比為故D錯誤。故選B。9.如圖所示，小船從河岸的O點沿虛線勻速運動到河對岸的P點，河水的流速、船在靜水中的速度與虛線的夾角分別為、，河寬為L，且、的大小不變，渡河的時間為t，河水的流動方向與河岸平行，則下列說法正確的是（）A.當時，渡河時間最短B.渡河時間C.渡河時間D.【9題答案】【答案】AC【解析】【詳解】A．當，渡河時間最短A正確；B．垂直于河岸方向上渡河的速度為，故渡河的時間B錯誤；C．合速度大小為，故渡河時間C正確D．小船合速度沿方向，故滿足D錯誤。故選AC。10.如圖所示，為豎直平面內(nèi)矩形的四個頂點，邊長為，邊長為，水平。分別從A點和D點同時各平拋一個小球甲、乙，兩小球能相遇在上的某點。第一次拋出時其速度分別為和，落在斜面上時乙球的速度恰好垂直于。第二次拋出時其速度分別為和，落在斜面上時乙球的位移恰好垂直于。重力加速度大小為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A. B.C. D.【10題答案】【答案】AD【解析】【詳解】AB．若乙球到達時，乙球速度恰好垂直于，則甲球位移偏角為，乙球速度偏角為，設運動時間為，對甲球有對乙球有聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；CD．若乙球到達時，乙球位移恰好垂直于，則甲球位移偏角為，乙球位移偏角為，設運動時間為，對甲球有對乙球有聯(lián)立可得故C錯誤，D正確。故選AD。11.如圖所示的曲桿道閘經(jīng)常被用于車庫出入口，由轉動桿與橫桿鉸接而成，P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。若轉動桿長度為R，繞O點從與水平方向成以角速度勻速轉動到的過程中，下列說法正確的是（）A.P點做勻速圓周運動，線速度大小B.Q點做勻速圓周運動，線速度大小C.Q點運動軌跡不是圓弧D.Q點的速度大小不可求【11題答案】【答案】AB【解析】【詳解】A．P點繞O點做勻速圓周運動，P點的線速度大小選項A正確；BCD．Q點和P點相對靜止，即Q點繞另一個圓心做同樣的勻速圓周運動，兩者半徑相同，如圖所示，故Q點的線速度大小選項B正確，選項C、D均錯誤；故選AB。12.中國“FAST”球面射電望遠鏡發(fā)現(xiàn)一個脈沖雙星系統(tǒng)。科學家通過對脈沖星計時觀測得知該雙星系統(tǒng)由一顆脈沖星與一顆白矮星組成，如圖所示。質量分布均勻的恒星A、B雙星系統(tǒng)繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動，運動周期為，兩者間距為L；C為B的衛(wèi)星，繞B沿逆時針方向做勻速圓周運動，周期為，且。A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力。引力常量為G，則（）A.恒星A、B的質量之比等于它們的軌道半徑之比B.恒星A、B的質量之和為C.已知衛(wèi)星C的軌道半徑r和恒星B的半徑，可求得恒星B的密度為D.三星A、B、C相鄰兩次共線的時間間隔為【12題答案】【答案】BC【解析】【詳解】A．設恒星A、B的質量分別為、，軌道半徑分別為、，雙星系統(tǒng)的角速度相同，有即故A錯誤；B．由雙星系統(tǒng)運動特點得可解得對恒星A可得解得故B正確；C．對衛(wèi)星C滿足可得恒星B的密度故C正確；D．因為恒星A和B始終共線，所以三星A、B、C相鄰兩次共線的時間間隔為故D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題：共50分）二、非選擇題：本題共5小題，共50分。把答案填在答題卡中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.若宇航員登陸某星球做了一個平拋運動實驗，并用頻閃照相機記錄小球做平拋運動的部分軌跡如圖所示。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是，照片大小如圖中坐標所示，照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：3，則小球的平拋初速度大小為______，該星球表面的重力加速度大小為________。（結果均保留兩位有效數(shù)字）【13題答案】【答案】①.②.【解析】【詳解】[1]在水平方向上小球做勻速直線運動，由照片的長度與實際背景屏的長度之比為1：3可得，圖中每個正方形的實際邊長為，則初速度為[2]在豎直方向上有解得14.某物理興趣小組設計如圖所示的實驗裝置測當?shù)氐闹亓铀俣却笮?。在支架上固定拉力傳感器，傳感器正下方用長為l的輕質細線連接質量未知的小球。在裝置側面連接一位置可以調(diào)節(jié)的電子計數(shù)器，實驗操作如下：①小球自然下垂靜止時，記錄拉力傳感器的示數(shù)為F；②拉起小球，給小球一初速度，使之在某一水平面做勻速圓周運動，穩(wěn)定后記錄此時拉力傳感器的示數(shù)為；③調(diào)節(jié)計數(shù)器的位置，當小球第一次到達離計數(shù)器最近的A點時開始計數(shù)，并記錄為1次，記錄小球n次到達A點的時間t。小球做勻速圓周運動的半徑為_________、周期為________，當?shù)氐闹亓铀俣却笮開________?！?4題答案】【答案】①.②.③.【解析】【詳解】[1]對小球受力分析如圖所示，設繩與豎直方向的夾角為θ解得由幾何關系知[2]圓周運動的周期為[3]根據(jù)牛頓第二定律得解得15.現(xiàn)有兩高度均為h、內(nèi)壁光滑的圓筒甲、乙豎直放置，在簡甲口邊緣A點沿直徑方向以水平射入一小球，碰撞3次后恰好落在A點正下方圓筒甲的底部B處，已知小球與筒壁碰撞前后的水平和豎直分速度大小均不變。在筒乙C點以水平初速度沿圓筒內(nèi)壁切線方向拋出一質量為m的小滑塊，小滑塊沿圓筒內(nèi)壁運動了一周后恰好從D點離開圓筒，C、D連線豎直。重力加速度大小為g，不計空氣阻力。求：（1）筒甲與筒乙的半徑之比；（2）小滑塊在筒乙中運動時受到的彈力大小?！?5題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）筒甲：小球在兩平行筒壁間的運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，設運動總時間為t。豎直方向水平方向解得筒乙：小滑塊的運動可分解為水平面內(nèi)的勻速圓周運動和豎直方向的自由落體運動，由題意知運動時間也為t。水平面內(nèi)解得則（2）小滑塊在筒乙中水平方向做勻速圓周運動，由彈力提供向心力，設彈力大小為，有又解得16.如圖所示，圓心為O的光滑圓盤距水平地面足夠高，有一不可伸長的輕繩，一端固定在O點，另一端連接一質量的小球，小球通過輕繩繞O點做勻速圓周運動，已知輕繩長，圓盤的半徑，繩子能承受的最大拉力，不計空氣阻力，取重力加速度大小。（1）求小球以角速度運動時繩子的拉力大小T；（2）緩慢增大小球的轉動速度，從輕繩剛被拉斷時算起，求小球經(jīng)過的位移大小。【16題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）有解得（2）