河南省洛阳市强基联盟2022-2023学年高一下学期3月联考物理试卷

（北京）股份有限公司 洛阳强基联盟3 月联考 高一物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100 分，考试时间75 分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案 标号涂黑；非选择题请用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书 写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第二册第六章至第七章第2 节。 一、选择题(本题共10 小题，共46 分.在每小题给出的四个选项中，第1~7 题中只有一项符合题目要求，每小 题4 分，第8~10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分) 1. 对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是 A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 B.开普勒第二定律表明，行星离太阳越远，运行速度越小 C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆，地球处在该圆的圆心上 D.开普勒第三定律 r 3 T 2=k 中，月亮绕地球运动的 k值与地球绕太阳运动的k值相同 2. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是 A.速度不变 B.加速度不变 C.角速度不变 D.相同时间内运动的位移相同 3. 如图所示为扭秤实验的装置图，下列说法正确的是 A.牛顿通过该装置测出了引力常量G B.牛顿被称为第一个称量地球的人 C.开普勒通过该装置提出了万有引力定律 D.该实验巧妙地利用了微小量放大思想 4. 天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星绕太阳的轨道为椭圆，如图所示，则哈雷彗星从位 置N 经过P 运动到M 的过程中，下列说法正确的是 A.哈雷彗星受到太阳的引力一直增大 B.哈雷彗星受到太阳的引力先减小后增大 （北京）股份有限公司 C.哈雷彗星速度一直增大 D.哈雷彗星速度先增大后减小 5. 如图是多级减速装置的示意图.每一个轮子都由大小两个轮子叠合而成，共有3 对相同的轮子，用皮带逐一联系起来，大轮半径为小轮半径的两倍，A、B、C 分别为第一个、第二个、第三个轮子大轮边缘上的点，则A、B、C 三点的线速 度大小之比为 A.8 :4 :1 B.4 :2 :1 C.1 :2 :4 D.16 :4 :1 6. 极地卫星是一种特殊的人造地球卫星，其轨道平面与赤道平面的夹角为90°，极地卫星运行时能到达 地球南极和北极区域的上空.若甲、乙两极地卫星环绕地球的周期分别为3h、6h，则甲、乙的轨道半 径之比为 A.1 : ❑ √4 B. ❑ √4:1 C.1 :2 D.2 :1 7. 如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A 的正下方h 处有出口B，一质量为m 的小球从入口A 沿圆筒壁切线方向水平射入圆圆筒内，要使球从B 处飞出，重力加速度为g，则小球 进入入口A 处的速度v ₀的大小可能为 A .πR ❑ √ ℎ g B.πR ❑ √ ℎ 3 g C .❑ √2πR ❑ √ g ℎD .πR ❑ √ g 2ℎ 8. 如图所示为一分离机的模型，将油水混合物放入试管中，分离机运转最终可实现油 和水分离.在分离机转子匀速转动使油水分离的过程中，下列说法正确的是 A.试管做离心运动 B.转子的转速越小越容易实现油水分离 C.转子的转速越大越容易实现油水分离 D.水的密度比油大，因此所需向心力也比油大，更倾向于远离轴心方向运动 9. 2022 年12 月7 日9 时15 分，快舟十一号固体运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火升空，成功 将行云交通试验卫星送入离地高700km 的预定轨道，发射任务取得圆满成功.已知地球同步卫星离 地高度约36000km，则下列说法正确的是 A.行云交通卫星在轨道上运行时处于完全失重状态，是由于不受力的作用 B.行云交通卫星在轨道上运行时万有引力提供向心力 C.行云交通试验卫星的周期大于同步卫星的周期 D.行云交通试验卫星的线速度大于同步卫星的线速度 10. 如图所示，小球m 在竖直放置的光滑圆形管道内刚好能做圆周运动，下列说法中正确的有 A.小球通过最高点的最小速度为v=❑ √Rg B.小球通过最高点的最小速度为0 C.小球在水平线ab 以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D.小球在水平线ab 以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 （北京）股份有限公司 二、实验题(本题共2 小题，共16 分) 11. (6 分)某同学利用图中所示的DIS 向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素.实验时，砝码随 旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光 电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F 和挡光时间△t，换算生成砝码的线速度 v.保持砝码的质量和转动半径r 不变，改变其转速得到多组F、v 的数据后，作出了F-v² 图线如图乙 所示.牵引杆的质量和一切摩擦可忽略. (1)该同学采用的主要实验方法为 . A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 (2)实验中，某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为△t， 已知挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为△s, 则可得砝码的线速度v 的表达式为 (用r、d、Δs、Δt 表 示). (3)根据图乙,得到的实验结论是: . 12. (10 分)某实验小组用如图所示的装置探究“影响向心力大小的因素”.长槽上的挡板B 到转轴的距离是挡板 A 的2 倍，长槽上的挡板A 和短槽上的挡板C 到各自转轴的距离相等.转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔 轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动.挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的 杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值. (1)下列实验的实验方法与本实验相同的是 .(填写正确选项前的字 母) A.伽利略对自由落体的研究 B.探究牛顿第二定律 C.验证力的平行四边形定则 (2)在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时，应选择两个 质量 (选填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板C 与 (选填“挡板A”或“挡板B”)处,同时 选择半径 (选填“相同”或“不同”)的两个塔轮. (3)在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板C 与挡板A 位 置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为1：4，则皮带放置的左、右两边塔轮的 半径之比为 . 三. 计算题(本题共3 小题，共计38 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答 案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13. (10 分)我们经常把游乐场的悬空旋转椅抽象为如图所示的模型：一质量m=40kg 的球通过长L-12.5m 的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L '=7.5m.整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角.当 θ=37°时.取g=9.8m/s².sin37°=0.6.cos37°=0.8.求: (1)绳子的拉力大小； (2)该装置转动的角速度. （北京）股份有限公司 14. (12 分) 如图所示，有一辆质量为on 的汽车( 可看做质点) 驶上半径为R 的圆弧拱形桥. 已知 m=1000kg、R-100m、重力加速度g 取10m/s³. (1)当该汽车以速率v=10m/s 通过拱形桥顶时，汽车对桥的压力是多大?并判断此时汽车是处于超重状 态还是失重状态? (2)汽车通过桥顶时对桥面的压力过小是不安全的.请你通过分析说明：在设计拱 形桥时.对于同样的车速、拱形桥圆弧的半径是大些比较安全还是小些比较安全? 15. (16 分)如图所示，一半径R=0.9m 光滑半圆轨道ABC 竖直放置，其右侧有一倾角θ=37°的长斜面.一 质量为m的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为3mg，最后垂直打在斜面上.不 计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s²,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)小球在C 点的速度大小； (2)小球击中斜面时的速度大小及该位置到C 点的位移大小. 洛阳强基联盟3 月联考·高一物理 参考答案、提示及评分细则 1. B 开普勒三大定律不仅仅适用于太阳系中行星的运动，也适合于宇宙中其他天体的运动，选项 A 错误；行星绕太阳运动时，行星离太阳越远，速度越小，选项B 正确；月亮绕地球运动的轨 道是一个椭圆，地球处在椭圆的其中一个焦点上，选项C 错误；k 值与中心天体的质量有关， 选项D 错误. 2. C 匀速圆周运动的物体速度、加速度、向心力方向时刻发生变化，选项A、B 错误；匀速圆周 运动的物体角速度不变，选项C 正确；相同时间内运动的位移大小相等，但方向不一定相同， 选项D 错误. 3.D 卡文迪什通过该装置测出了引力常量G，也因此被称为第一个称量地球的人，选项A、B 错 误牛顿提出万有引力定律，扭秤实验测出引力常量，验证万有引力定律的正确性，选项C 错误； 该实验巧妙地利用了微小量放大思想，选项D 正确. 4. D 哈雷慧星从N→P→M 过程中，受到太阳的引力先增大后减小，选项A、B 错误；根据开普 勒第二定律可知，哈雷慧星的速度先增大后减小，选项C 错误，D 正确. （北京）股份有限公司 5.B 设A、B、C 的线速度分别为v ₁、v ₂、v ₃，由于同一皮带上每个点的线速度大小相同，则 v ₁=2v ₂,同理v ₂=2v ₃, 解得v ₁:v ₂:v ₃=4:2:1,选项B 正确. 6. A 由开普第三定律有 r1 3 T 1 2= r2 3 T 2 2 ,解得 r1:r2=1: 3 √4 ,选项A 正确. 7. C 小球在竖直方向的分运动是自由落体运动，则ℎ=1 2 gt 2, 小球在水平方向的分运动是匀速圆周 运动，则v ₀t=2n π R(n=1、2、3…),解得 v0=❑ √2nπR ❑ √ g ℎ (n=1、2、3⋯),选项C 正确. 8. CD 试管随转子匀速转动，做的是匀速圆周运动，选项A 错误；转子的转速越大，所需的向心 力也就越大，越容易实现油水分离，选项B 错误，C 正确；水的密度比油大，因此所需向心力 也比油大，更倾向于远离轴心方向运动，选项D 正确. 9. BD 行云交通卫星在轨道上运行时，万有引力提供向心力，处于完全失重状态，选项A 错误， B 正确；由于行云交通试验卫星的轨道半径比同步卫星半径小，则其周期小于同步卫星周期，线 速度比同步卫星大，选项C 错误，D 正确. 10. BC 由于是圆形管道，小球在最高点时，合力可能为0，选项A 错误，B 正确；小球在水平线 ab 以下运动时，外侧管壁对小球一定有力，选项C 正确，D 错误. 11.(1)B(2 分) (2) v=r △s d △t (2 分) (3)在m、r 一定的情况下，向心力大小与线速度的平方成正比(2 分) 解析： (1)为了研究F、v 的关系，要控制m、r 一定，选项B 正确； (2)由 v挡=dω和 v挡= △s △t 可得 ω= △s d △t ,v=rω= r △s d △t . (3)在m、r 一定的情况下，向心力大小与线速度的平方成正比. 12.(1)B(2 分) (2)不同(2 分) 挡板A(2 分) 相同(2 分) (3)2:1(2 分) 解析： (1)本实验采用的是控制变量法，与探究牛顿第二定律采用的方法相同，选项B 正确. (2)在探究向心力的大小与圆周运动物体质量的关系时，应改变质量，保证角速度和半径相同， 则应选择两个质量不同的小球，分别放在挡板C 与挡板A 处，同时选择半径相同的两个塔轮. (3)设皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径分别为r ₁、r ₂,由F=mrω²,知左右两边的角速度大 小之比 ω1: ω2=1 :2, （北京）股份有限公司 又塔轮边缘线速度大小相同，由v=ωr得皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径之 比：r ₁:r ₂=2 :1 . 13.解：(1)对球受力分析如图所示，则： F拉= mg cos37 0 (3 分) 代入数据得 F拉=490 N (2 分) (2)小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，则 mgtan37°=mω² (Lsin37°+L ') (3 分) 得 ω=0.7rad/s (2 分) 14.解：(1)汽车竖直方向受力如图所示，根据牛顿第二定律和向心加速度公式，有 mg−F N=m v 2 R (2 分) 解得 F N=9000 N (2 分) 根据牛顿第三定律，可知汽车对桥面的压力大小为 F N '=F N=9000 N (2 分) 因为 F N '<mg=10000 N 因此汽车处于失重状态 (2 分) (2)由(1)可知 F N '=F N=mg−m v 2 R (2 分) 即R 较大时，F ' N就较大，因此拱桥圆弧的半径应当大一些 (2 分) 15.解:(1)在C 点时,有 F N+mg=m v 2 R (2 分) 解得v=6m/s (2 分) (2)小球离开C 点后做平抛运动，打到斜面时有 v v1 =sin37 0 (1 分) 解得 v ₁=10m/s (2 分) 又 v v y =tan37 0 (2 分) 竖直方向 v y=¿ (1 分) 且 y=1 2 gt 2 (1 分) 水平位移x=vt (1 分) 则位移 s= ❑ √x 2+ y 2 (2 分) 解得 s=8 ❑ √13 5 m (2 分) （北京）股份有限公司