2022-2023學(xué)年山西省忻州市砂河鎮(zhèn)第四中學(xué)高一物理聯(lián)考試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省忻州市砂河鎮(zhèn)第四中學(xué)高一物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是

A．曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力一定不為零C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定是變化的D．曲線運(yùn)動(dòng)不可能是一種勻變速運(yùn)動(dòng)參考答案：2.（多選）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道l，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送人同步圓軌道3．軌道l、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法中正確的是(

)A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道l上的角速度C．衛(wèi)星在軌道l上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度參考答案：BD解：A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，

有：,,解得：

軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故A錯(cuò)誤；

B、

軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道3上角速度較小，故B正確；

C、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，使其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，使其做離心運(yùn)動(dòng)，因此衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得：，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度．故D正確．

故選BD3.如圖所示，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．小球的向心力由以下哪個(gè)力提供（）A．重力B．支持力C．重力和支持力的合力D．重力、支持力和摩擦力的合力參考答案：C【考點(diǎn)】向心力；物體的彈性和彈力．【分析】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力總是指向圓心，稱為向心力；小球受重力和支持力，兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．【解答】解：小球受到重力和支持力，由于小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，故C正確．故選：C4.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的下列信息是否正確A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度一定與時(shí)間成正比B．勻減速直線運(yùn)動(dòng)就是加速度為負(fù)值的運(yùn)動(dòng)C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻變化D．速度先減小再增大的運(yùn)動(dòng)一定不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：C解析：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度是時(shí)間的一次函數(shù)，但不一定成正比，若初速為零則可以成正比，所以A錯(cuò)；加速度的正負(fù)表示加速度與設(shè)定的正方向相同還是相反，是否是減速運(yùn)動(dòng)還要看速度的方向，速度與加速度反向即為減速運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化量與所需時(shí)間成正比即速度隨時(shí)間均勻變化，也可用速度圖象說明，所以C對(duì)；勻變速只說明加速度是恒定的，如豎直上拋，速度就是先減小再增大的，但運(yùn)動(dòng)過程中加速度恒定，所以D錯(cuò)，也要說明的是，不存在速度先增大再減小的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。5.汽車上坡時(shí)，司機(jī)必須換檔，其目的是（

）A.減小速度，得到較小的牽引力

B.增大速度，得到較小的牽引力C.減小速度，得到較大的牽引力

D.增大速度，得到較大的牽引力參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了測定一根輕彈簧壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢能的大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽光滑軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖所示，用已知質(zhì)量為m鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)可用的測量儀器只有一把量程足夠大的刻度尺。（1）實(shí)驗(yàn)中還需要測定的物理量是_____________________________；（2）用已知量和測得的量表示彈性勢能EP=

_______________。參考答案：（1）桌面高度h和鋼球落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離s（2）7.如圖所示，有一個(gè)沿水平方向以加速度a作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的半徑為R的半圓柱體，半圓柱面上擱著一個(gè)只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的豎直桿.在半圓柱體速度為v時(shí)，桿同半圓柱體接觸點(diǎn)和柱心的連線與豎直方向的夾角為θ，這時(shí)豎直桿的速度為

和加速度為

.

vtanθ

參考答案：

8.如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=10cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔是

s；小球平拋的初速度的為vo=__________m/s

參考答案：0.1

29.如圖所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片．圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球．AA′為A球在光滑水平面上以速度υ運(yùn)動(dòng)的軌跡．BB′為B球以速度υ被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡．CC′為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡．通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論

．參考答案：平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】通ABC三個(gè)球運(yùn)動(dòng)的比對(duì)，分析B球做平拋運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)．【解答】解：由題，A球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，B球做平拋運(yùn)動(dòng)，C球做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)比看出，三個(gè)球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，所以說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．故答案為：平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．10.質(zhì)點(diǎn)從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第1個(gè)2秒，第2個(gè)2秒和第3個(gè)2秒內(nèi)三段位移之比為____________。參考答案：1∶3∶511.如圖為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)．左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)和c點(diǎn)分別位于輪軸小輪和大輪的邊緣上．若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑．則a、b、c三點(diǎn)的線速度大小之比為

；a、b、c三點(diǎn)的角速度大小之比為

；a、b、c三點(diǎn)的向心加速度大小之比為

．參考答案：2：1：2；2：1：1；4：1：2．【考點(diǎn)】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】皮帶傳動(dòng)裝置，在傳動(dòng)過程中不打滑，則有：共軸的角速度是相同的；同一皮帶的與皮帶接觸邊緣的線速度大小是相等的．所以當(dāng)角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比；當(dāng)線速度大小一定時(shí)，角速度與半徑成反比．因此根據(jù)題目條件可知三點(diǎn)的線速度及角速度關(guān)系．【解答】解：如圖所示，a與c同一皮帶下傳動(dòng)，則va=vc，因?yàn)閞a：rc=1：2，根據(jù)v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1c、b、d三點(diǎn)共軸，則ωc=ωb=ωd，因?yàn)閞b：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根據(jù)v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1又因?yàn)閍=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案為：2：1：2；2：1：1；4：1：2．12.（填空）（2014秋?肅南?？h校級(jí)期末）某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移x和所用時(shí)間t滿足方程2t2+5t=x，由此可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度為m/s，加速度為m/s2，3s末的瞬時(shí)速度為m/s．參考答案：5，4，17由x==5t+2t2，知v0=5m/s，a=4m/s2，根據(jù)速度時(shí)間公式v=v0+at得，3s末的速度為17m/s．故本題答案為：5，4，17．13.滬杭高鐵在運(yùn)營前的某次測試中，列車在水平直線軌道上勻速行駛的最大速度為416km/h（約為116m/s）．假定列車的總質(zhì)量為4.40×105kg．列車以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力為車重的0.03倍，則此時(shí)列車牽引力的總功率約為

▲（填“1.5×107W”或1.5×108W”）。參考答案：1.5×107W由題，列車在水平直線軌道上勻速行駛時(shí)，牽引力與阻力平衡，則有故此時(shí)列車牽引力的總功率為。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極1分15.（6分）如圖所示為做直線運(yùn)動(dòng)的某物體的v—t圖像，試說明物體的運(yùn)動(dòng)情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運(yùn)動(dòng)，8～10s內(nèi)做反向勻減速運(yùn)動(dòng)，10s末速度減至零。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響.(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v的表達(dá)式;(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T.參考答案：解：（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M在地球表面附近有：……2分地球?qū)πl(wèi)星的引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有：

2分可得：……1分

(2)地球?qū)πl(wèi)星的引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有:……2分在地球表面附近有：1分由以上可得：……2分17.如圖，重為200N的重物用輕繩ON、OM懸掛在天花板上，已知DONM=60°，DOMN=30°，求繩OM的拉力F1和繩ON的拉力F2分別是多少？參考答案：（1）F1=100N，N18.如圖所示，傾斜粗糙軌道AB的傾角為37o，CD、EF軌道水平，AB與CD通過