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

20212022年度下學(xué)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(xué)家提出了行星運(yùn)動的三個定律，揭開了行星運(yùn)動的奧秘。這位天文學(xué)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(xué)家開普勒提出著名的開普勒三定律，揭示了行星運(yùn)動的規(guī)律。故選D。2.下列相關(guān)物理知識或物理方法的說法正確的是（）A.圖甲中火車轉(zhuǎn)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(yùn)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(zhuǎn)彎時，剛好由重力和支持力的合力提供向心力，有解得當(dāng)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(yùn)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(zhuǎn)進(jìn)行放大，運(yùn)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(jī)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(guān)系分別如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）A.前內(nèi)，無人機(jī)做曲線運(yùn)動B.末，無人機(jī)運(yùn)動到最高點，高度為C.后無人機(jī)做勻變速直線運(yùn)動D.末，無人機(jī)的速度大小為【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．前內(nèi)，無人機(jī)在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，在豎直方向也做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，選項A錯誤；B．時間內(nèi)，無人機(jī)豎直方向上的速度一直為正，即一直向上運(yùn)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(jī)水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動，選項C錯誤；D．末，無人機(jī)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(shè)宇宙中有一自轉(zhuǎn)角速度為，半徑為R、質(zhì)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(zhì)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(guān)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(zhuǎn)，做勻速圓周運(yùn)動得故C正確，D錯誤。故選C。5.平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，如圖甲所示。斜拋運(yùn)動也可以分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，如圖乙所示。兩種運(yùn)動的起點、終點相同，運(yùn)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(yùn)動規(guī)律及幾何關(guān)系可知對圖乙，斜拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，由幾何關(guān)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(yùn)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。“神舟十三號”采用自主快速交會對接模式成功對接于“天和”核心艙徑向端口，與此前已對接的“天舟二號”、“天舟三號”一起構(gòu)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(yùn)行圓軌道，軌道Ⅱ為載人飛船運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動過程中，所受向心力由萬有引力提供，而三位航天員質(zhì)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(yùn)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(yùn)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(xué)們，想估算出太陽到地球的距離，進(jìn)行了認(rèn)真的討論，如果已知地球的公轉(zhuǎn)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(zhì)量比為N，你認(rèn)為還需要的條件是A.地球半徑和地球自轉(zhuǎn)周期B.月球繞地球的公轉(zhuǎn)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(zhì)量為、的小球A和小球B，光滑水平轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動，球A運(yùn)動到最高點時，線速度，轉(zhuǎn)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(zhì)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?qū)p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(zhuǎn)過的角度相等，故角速度相等，由可得故A錯誤；B．設(shè)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?qū)p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(shè)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(zhuǎn)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(yùn)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(dāng)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(dāng)，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(dá)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(shè)運(yùn)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(dá)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(shè)運(yùn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動桿長度為R，繞O點從與水平方向成以角速度勻速轉(zhuǎn)動到的過程中，下列說法正確的是（）A.P點做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小B.Q點做勻速圓周運(yùn)動，線速度大小C.Q點運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個脈沖雙星系統(tǒng)?？茖W(xué)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(zhì)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(yùn)動，運(yùn)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(yùn)動，周期為，且。A與B之間的引力遠(yuǎn)大于C與B之間的引力。引力常量為G，則（）A.恒星A、B的質(zhì)量之比等于它們的軌道半徑之比B.恒星A、B的質(zhì)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(shè)恒星A、B的質(zhì)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(yùn)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(yīng)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(yùn)動實驗，并用頻閃照相機(jī)記錄小球做平拋運(yùn)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(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是，照片大小如圖中坐標(biāo)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(jié)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(yùn)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(shè)計如圖所示的實驗裝置測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮　Ｔ谥Ъ苌瞎潭ɡ鞲衅?，傳感器正下方用長為l的輕質(zhì)細(xì)線連接質(zhì)量未知的小球。在裝置側(cè)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(yùn)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(dāng)小球第一次到達(dá)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(dá)A點的時間t。小球做勻速圓周運(yùn)動的半徑為_________、周期為________，當(dāng)?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(shè)繩與豎直方向的夾角為θ解得由幾何關(guān)系知[2]圓周運(yùn)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(zhì)量為m的小滑塊，小滑塊沿圓筒內(nèi)壁運(yùn)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(yùn)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(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動總時間為t。豎直方向水平方向解得筒乙：小滑塊的運(yùn)動可分解為水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，由題意知運(yùn)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(yùn)動，由彈力提供向心力，設(shè)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(zhì)量的小球，小球通過輕繩繞O點做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動時繩子的拉力大小T；（2）緩慢增大小球的轉(zhuǎn)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）