河南省百師聯(lián)盟2023-2024學年高一下學期5月大聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1百師聯(lián)盟高一五月大聯(lián)考物理試題注意事項∶1.答卷前，考生務必將門己的姓名，考場號，座位號，準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，川鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號?；卮鸱沁x擇題時，將案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將木試卷和答題卡一非交回?？荚嚂r間為75分鐘，滿分100分一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.某衛(wèi)星運行軌道為如圖所示的繞地球E運動的橢圓軌道，地球E位于橢圓的一個焦點上．軌道上標記了墨子衛(wèi)星經(jīng)過相等時間間隔（，T為軌道周期）的位置．如果作用在衛(wèi)星上的力只有地球E對衛(wèi)星的萬有引力，則下列說法中正確的是（）A.面積B.衛(wèi)星在軌道A點的速度小于B點的速度C.，其中C為常數(shù)，a為橢圓半長軸D.，其中C為常數(shù)，b為橢圓半短軸〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)開普勒第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，行星在此橢圓軌道上運動的速度大小不斷變化，且近地點速度大于遠地點速度，故AB錯誤；CD．根據(jù)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等，即其中C為常數(shù)，a為橢圓半長軸，故C正確，D錯誤。故選C。2.從空中以10m/s的初速度沿著水平方向拋出一個質量為1kg的物體，已知t=3s時物體未落地，不計空氣阻力，取，取拋出點所在水平面為零勢能面。下列說法正確的是（）A.拋出后3s末，小球的速度大小為30m/sB.拋出后3s末，重力的功率為300WC.拋出后3s內(nèi)，重力的平均功率為300WD.拋出后3s末，小球的重力勢能為450J〖答案〗B〖解析〗A．拋出后3s末，小球的豎直方向的速度為小球的速度大小為故A錯誤；B．拋出后3s末，重力的功率為故B正確；C．拋出后3s內(nèi)，小球下落的高度為拋出后3s內(nèi)，重力的平均功率為故C錯誤；D．拋出后3s末，小球的重力勢能為故D錯誤。故選B。3.如圖所示為自行車的傳動裝置示意圖，已知鏈輪的半徑，飛輪的半徑，后輪的半徑，A、B（圖中未畫出）分別為鏈輪和后輪邊緣上的點。若飛輪轉動的角速度為25rad/s，則在自行車勻速前進的過程中下列說法正確的是（）A.A、B兩點的角速度大小之比為2∶1B.A、B兩點的線速度大小之比為1∶2C.A、B兩點的向心加速度大小之比為1∶12D.自行車前進的速度大小約為1.25m/s〖答案〗C〖解析〗A．設飛輪邊緣有一點C，鏈輪和飛輪之間通過鏈條傳動，A、C兩點線速度大小相等，即后輪和飛輪同軸轉動，故B、C兩點角速度相同，即根據(jù)可知A、B兩點的角速度大小之比為故A錯誤；B．B、C兩點的線速度大小之比為A、C兩點線速度大小相等，則A、B兩點的線速度大小之比為1：6，故B錯誤；C．根據(jù)向心加速度公式A、B兩點的向心加速度大小之比為故C正確；D．飛輪轉動的角速度為25rad/s，則線速度為結合A、B兩點的線速度大小之比可知，自行車前進的速度大小為7.5m/s，故D錯誤。故選C。4.下列有關生活中的圓周運動的實例分析，正確的是（）A.圖甲為汽車通過凹形橋最低點的情境，此時汽車受到的支持力小于重力B.圖乙為演員表演“水流星”的情境，當小桶剛好能通過最高點時，小桶及桶中的水只受重力作用，處于超重狀態(tài)C.圖丙為火車轉彎的情境，火車超過規(guī)定速度轉彎時，車輪會擠壓外軌D.圖丁為洗衣機脫水筒，其脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而被甩出〖答案〗C〖解析〗A．圖甲為汽車通過凹形橋最低點的情境，汽車有向上的加速度，故此時汽車受到的支持力大于重力，故A錯誤；B．圖乙為演員表演“水流星”的情境，當小桶剛好能通過最高點時，重力提供向心力，小桶及桶中的水只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤；C．圖丙為火車轉彎的情境，火車超過規(guī)定速度轉彎時，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此時外軌對車輪有支持力，根據(jù)牛頓第三定律可知車輪會擠壓外軌，故C正確；D．圖丁為洗衣機脫水筒，其脫水原理是衣服對水滴的吸附力小于水滴做圓周運動需要的向心力，做離心運動，從而被甩出，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，利用霍曼轉移軌道可以將航天器從地球發(fā)送到火星。若地球和火星繞太陽公轉的軌道都是圓形，則霍曼軌道就是一個經(jīng)過近日點P和遠日點Q且與這兩個行星軌道都相切的橢圓。當“天問一號”火星探測器到達地球軌道的P點時，瞬時點火后進入霍曼軌道，當“天問一號”運動到霍曼軌道的Q點時，再次瞬時點火后進入火星軌道。下列說法正確的是（）A.“天問一號”在地球軌道上的線速度小于在火星軌道上的線速度B.在P點瞬時點火后，“天問一號”的速度需要達到第二宇宙速度C.在Q點再次瞬時點火加速，是為了增大太陽對“天間一號”的引力D.“天問一號”沿霍曼軌道運行時在P點的加速度最小〖答案〗B〖解析〗A．設太陽的質量為M，“天問一號”的質量為m，“天問一號”繞太陽運動的軌道半徑為r、線速度大小為v，根據(jù)萬有引力提供向心力解得由于地球軌道的半徑小于火星軌道的半徑，則根據(jù)上式可知“天問一號”在地球軌道上的線速度大于在火星軌道上的線速度，故A錯誤；B．在P點瞬時點火加速后，“天問一號”需要克服地球引力離開地球，進入霍曼轉移軌道繞太陽做橢圓運動，所以此時“天問一號”的速度需要達到第二宇宙速度，故B正確；C．在Q點再次點火加速時，“天問一號”所受引力不變，速度增大，從而使其在遠日點做離心運動剛好變軌至火星軌道，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律有可得“天問一號”沿霍曼軌道運行時在P點時，軌道半徑最小，加速度最大，故D錯誤。故選B。6.2021年2月25日從中國科學院云南天文臺獲悉，近期國內(nèi)多個團隊合作，利用清華大學一馬化騰巡天望遠鏡（TMTS），發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球2761光年的致密雙星系統(tǒng)-TMTSJ0526，已知組成某雙星系統(tǒng)的兩顆恒星A和B，質量分別為和，相距為L。在萬有引力作用下各自繞它們連線上的某一點，在同一平面內(nèi)做勻速圓周運動，運動過程中二者之間的距離始終不變。已知引力常量為G，下列說法正確的是（）A.A和B的角速度之比為 B.A和B的線速度大小之比為C.A和B的向心加速度大小之比為 D.A和B的運動周期均為2π〖答案〗D〖解析〗A．兩顆恒星A和B在萬有引力作用下各自繞它們連線上的某一點，在同一平面內(nèi)做勻速圓周運動，運動過程中二者之間的距離始終不變，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力其中可得兩顆恒星A和B的半徑之比根據(jù)兩顆恒星A和B的線速度之比B錯誤；C．根據(jù)兩顆恒星A和B的向心加速度之比C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力兩顆恒星A和B的周期D正確。故選D。7.一輛質量為m的轎車，在平直公路上行駛，啟動階段轎車牽引力保持不變，而后以額定功率繼續(xù)行駛，經(jīng)過一定時間，其速度由零增大到最大值vm。若所受阻力恒定，則下列甲、乙、丙丁四個圖像依次可以反映下列物理量隨時間變化的關系，正確的是（）A.加速度、牽引力、速度、功率 B.速度、牽引力、加速度、功率C.功率、加速度、牽引力、速度 D.牽引力、加速度、速度、功率〖答案〗A〖解析〗轎車啟動階段，由牛頓第二定律有由于啟動階段轎車受到的牽引力不變，則轎車的加速度不變，所以轎車在開始階段做勻加速直線運動；根據(jù)功率的計算公式有可知開始階段汽車功率隨時間均勻增加；當實際功率達到額定功率時，功率不再增加，速度繼續(xù)增加，牽引力減小，加速度減小，當牽引力減小到等于阻力時，加速度等于零，此時速度達到最大值可知題中四個圖像依次可以反映加速度、牽引力、速度、功率隨時間變化的關系，A正確，BCD錯誤。故選A。8.2024年2月3日7時37分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將吉利星座02組衛(wèi)星發(fā)射升空，11顆衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功。假設其中三顆衛(wèi)星繞地球做圓周運動，如圖所示，a為地球的同步衛(wèi)星，周期為T，b為傾斜軌道衛(wèi)星，c為極地衛(wèi)星（繞地球的兩極做圓周運動），已知，地球表面兩極的重力加速度為g。地球半徑為R，則下列說法正確的是（）A.b衛(wèi)星距離地球表面的高度為B.c衛(wèi)星的運動周期大于TC.a衛(wèi)星和c衛(wèi)星的線速度大小之比為D.a衛(wèi)星和c衛(wèi)星的向心加速度大小之比為〖答案〗AD〖解析〗B．根據(jù)開普勒第三定律且可得故B錯誤；A．根據(jù)萬有引力與重力的關系根據(jù)萬有引力提供向心力解得b衛(wèi)星距離地球表面的高度為故A正確；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得a和c衛(wèi)星的線速度之比為故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律可得a和c衛(wèi)星的向心加速度之比為故D正確。故選AD。9.如圖所示，不可伸長的輕繩跨過大小不計的定滑輪O將重物B和套在豎直細桿上的輕環(huán)A相連。施加外為讓A沿桿以速度v勻速上升，經(jīng)圖中M位置上升至N位置，已知OM與直桿成θ角，ON與豎直桿成直角，則下列說法正確的是（）A.A運動到位置M時，B的速度大小為B.A勻速上升過程中，B勻速下降C.B下降過程處于超重狀態(tài)D.A運動到位置N時，B的速度最小〖答案〗CD〖解析〗AD．環(huán)在運動過程中，環(huán)的速度沿著細桿豎直向上，而環(huán)的速度可以分解為沿著繩子的速度和垂直于繩子的速度，因此，沿著繩子的速度為又物體B與繩子相連，所以物體B的速度大小等于繩子的速度，而當A運動到位置N時，沿著繩子的速度變?yōu)榱?，因此此時B的速度也為零，A錯誤，D正確；BC．環(huán)A在上升過程中，連接A與B的繩子與豎直方向的夾角在增大，因此可知在減小，也就是說物體B在運動過程中始終在做減速運動，速度方向與加速度方向相反，根據(jù)牛頓第二定律有得到繩子對B拉力為則B下降過程處于超重狀態(tài)，B錯誤、C正確。故選CD。10.跳臺滑雪需要利用山勢特點建造一個特殊跳臺。一運動員穿著專用滑雪板，不帶雪杖，在滑雪道上獲得較高速度后從A點沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后在山坡上B點著陸，如圖所示。已知運動員（可視為質點）從A點水平飛出的速度，山坡可看成傾角為37°的斜面，不考慮空氣阻力，，，，下列說法正確的是（）A.運動員從飛出至落在斜面上的位移大小為75mB.運動員落在斜面上的速度大小為30m/sC.經(jīng)過1.5s運動員離斜面最遠D.運動員離斜面的最遠距離為9m〖答案〗ACD〖解析〗A．運動員從A點到B點做平拋運動，水平方向豎直方向又有代入數(shù)據(jù)解得，，運動員從飛出至落在斜面上的位移大小故A正確；B．運動員落在斜面上時速度的豎直分量運動員落到斜面上時的速度大小故B錯誤；C．如圖設運動員在C點距離斜面最遠，此時合速度方向與斜面平行，則解得故C正確；D．將物體的速度和加速度沿斜面和垂直斜面分解，在垂直于斜面的方向上，速度減為0時距離斜面最遠，最遠距離故D正確。故選ACD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.在“探究平拋運動特點”的實驗中（1）用如左圖所示裝置探究平拋運動分運動的特點。將坐標紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直木板上。小球沿斜槽軌道滑下后從斜槽末端飛出，落在水平擋板上。由于擋板靠近木板一側較低，小球落在擋板上時，會在坐標紙上擠壓出一個痕跡點。上下移動擋板，依次重5復上述操作，坐標紙上將留下一系列痕跡點。下列說法正確的是（多選）A.通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平B.擋板高度應等間距變化C.不改變擋片P位置，使小球從斜槽上相同位置靜止釋放D.將坐標紙上確定的點用直線依次連接（2）取下坐標紙（小方格的邊長l=2.5cm），坐標紙上記錄了小球的軌跡，小球在同一初速度平拋運動的幾個位置如右圖中的a、b、c、d所示，取重力加速度g=10m/s2。則小球在b處的瞬時速度的大小為____m/s，若以a點為坐標原點（0，0），水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，小球拋出點的坐標__cm，__cm〖答案〗（1）AC（2）1.25〖解析〗【小問1詳析】A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末段保持水平，以保證小球做平拋運動，故A正確；B．擋板高度不一定要等間距變化，故B錯誤；C．不改變擋片P的位置，使小球從斜槽上相同位置靜止釋放，以保證小球到達底端時速度相同，故C正確；D．將坐標紙上確定的點用平滑的曲線依次連接，故D錯誤。故選AC。【小問2詳析】小球做平拋運動，由圖可知a到b與b到c的水平位移相同，時間間隔相等，設為T。豎直方向有解得水平方向有b點時豎直方向的分速度b點的速度小球運動到b點的時間為小球運動到b點時，豎直方向的位移為解得小球運動到b時，水平方向的位移為解得若以a點為坐標原點，則拋出點的橫坐標為拋出點的縱坐標為12.如圖1所示，是利用自由落體運動進行“驗證機械能守恒定律”的實驗。所用的打點計時器通以50Hz的交流電。（1）甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點。已知重物的質量為1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段運動過程中，重物重力勢能的減少量△EP=_________J；重物的動能增加量△Ek=_________J（結果均保留三位有效數(shù)字）。（2）該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的_________誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。（3）甲同學多次實驗，以重物速度平方v2為縱軸，以重物下落的高度h為橫軸，作出如圖所示的v2—h圖像，則當?shù)氐闹亓铀俣萭=_________m/s2。（結果保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）1.821.71（2）系統(tǒng)（3）9.67〖解析〗【小問1詳析】由題可知根據(jù)動能的定義可知而點的瞬時速度所以【小問2詳析】由于實驗過程中，摩檫力是真實存在的，不可避免，故屬于系統(tǒng)誤差。【小問3詳析】根據(jù)機械能守恒定律可知即有所以圖像中，其斜率即為重力加速度的兩倍，所以13.宇航員乘坐航天飛船繞某星體做勻速圓周運動，已知環(huán)繞周期為T，星體半徑為R，星體表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮星體自轉的影響，星體的體積。求：（1）星體密度；（2）航天飛船在軌運行時的線速度大小?！即鸢浮剑?）（2）〖解析〗【小問1詳析】由題意有解得由關系式解得星體的密度為【小問2詳析】設航天飛船的軌道半徑為，由萬有引力提供向心力得聯(lián)立解得則航天飛船在軌運行時的線速度大小為14.如圖所示，AB為光滑圓軌道，因定在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，OA水平，OC豎直，最低點為B，最高點為C。在A點正上方某位置處有一質量為m的小球（可視為質點）由靜止開始自由下落，剛好進入圓軌道內(nèi)運動。不計空氣阻力，已知重力加速度為g，若小球剛好能到達軌道的最高點C，求∶（1）小球經(jīng)過最低點B時的速度大小；（2）小球經(jīng)過軌道最低點B時軌道對