河南省天一大联考高一下学期阶段性测试(三)物理试题

一、选择题：共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1－6题只有一个选项符合要求，第7－10题有多个选项符合要求。全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错不得分。

1．物体在恒力作用下，不可能做

A．匀加速直线运动 B．匀减速直线运动| C．平抛运动 D．匀速圆周运动|

2．水平转盘可以绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴以不同的角速度转动，在转盆上放一物块，且物块姶终相对转盘静止，下列说法中正确的是

A．物块始终受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用 B．若转盘匀速转动，物块所受摩擦力的方向与运动方向相反 C．若转盘加速转动，物块所受摩擦力的方向始终指向圆心 D．若转盘匀速转动，则物块离转盘中心越远所受静摩擦力越大

3．游乐园中旋转木马是一个老少皆宜的游戏项目：如图所示旋转木马运动稳定后，其在绕转轴匀速转动的同时，还相对各自所在的竖直钢杆上下运动，给人以骑马驰骋的感觉。下列说法中正确的是

A．骑在木马上的人只受到重力和竖直方向的支持力作用

B．内层木马转动的线速度比外层的小 C．内层木马转动的角速度比外层的小 D．内层木马转动时的周期比外层的小

4．影视剧中的人物腾空、飞跃及空中武打镜头常常要通过吊钢丝（即吊威亚）来实现。若某次拍摄时，将钢丝绳的一端通过特殊材料的设备系住演员，另一端跨过定滑轮固定在大型起重设备上。起重设备在将演员竖直加速吊起的同时，沿水平方向匀速移动，使演员从地面“飞跃”至空中。不计空气阻力，假定钢丝绳始终保持竖直，则在此过程中，下列判断正确的是

A．演员致匀变速曲线运动 B．演员做直线运动 C．演员的速度越来越大 D．钢丝绳的拉力等于演员的重力

5．在一次投球游戏中，某同学将一小球（可视为质点）斜抛向放在正前方地面的不计厚度的小桶中，结果球恰好沿着一条弧线飞到小桶的右上方边缘处，如图所示。不计空气阻力则该同学按下列说法作出调整后一定可以使小球抛至桶中的是

A．仅将初速度略减小一些 B．仅将拋出点高度略增加一些

C．仅将初速度与水平方向的夹角略减小一些 D．将初速度与水平方向的夹角略增大一些

6．图1和图2分别是两种不同规格的洗衣机图片，二者的脱水桶内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物（可理想化为质点）紧贴着滚筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图3、4所示。图3中，A、C分别为最高和最低位置，与脱水筒圆心等高。将同一衣物分别放入两桶中脱水，在脱水过程中某一极短时间内，不考虑脱水引起的质量变化，

下列说法中正确的是

A．图3中衣物在A、B、C、D四个位置的加速度相同

B．图3中衣物在B、D位置和图4中衣物在脱水筒各处受到的摩擦力均相同 C．图4中衣物对筒壁的压力保持不变

D．图4中脱水筒转动的角速度越大，衣物对筒壁的摩擦力越大

7．2017年11月5日，我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。北斗三号卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成。这30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，它们的轨道高度约为2.15×10km，而静止轨道卫星的轨道高度约为3.6×l0km。下列说法正确的是

A．不同的中轨道卫星的线速度都相同

B．中轨道卫里绕地球运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度 C．静止轨道卫星绕地球运动的线速度比中轨道卫星的线速度小 D．静止轨道卫星绕地球运动的周期比中轨道卫星的周期大

8．2017年10月16日．南京紫金山天文台对外发布一项重大发现，我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号。双星运动是产生引力波的来源之一。假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点做匀速圆周运动，若测得两颗星的轨道半径之比为2：1，则下列说法正确的是

A．a、b两颗星的周期之比为1：1

B．a、b两颗星公转的线速度大小之比为1：2 C．a、b两颗星的向心力大小之比为1：2 D．a、b两颗星的质量之比为1：2

9．2018年2月13曰，在平昌冬奥会单板滑雪U型场地女子决赛中，来自我国的刘佳宇获得亚军，为中国代表团取得了开赛以来的首枚奖牌，也实现了中国单板滑雷冬奥会奖牌零的突破。如图所示，将U型场地简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，半圆形轨道上不同位

4

4

置处动摩擦因数不同。假定在某次下滑过程中，因摩擦作用刘佳宇从坡顶下滑到最低点过程中速率不变，则该过程中

A．刘佳宇所受合力总为0 B．刘佳宇所受摩擦力大小不变 C．刘佳宇与雪面的动摩擦因数逐渐变小 D．刘佳宇滑到最低点时所受的支持力最大

10．如图所示，用不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接环A与物块B，环A套在竖直光滑细杆上，用外力作用于托盘使B以不同方式下降，环A上升过程中依次经过O、P、Q三点，且OP＝PQ，则

A．若B匀速下降，则A在P点的速度大于在Q点的速度 B．若B匀速下降，则A在OP段的运动时间大其在PQ段的时间 C．若B缓慢下降，则A始终处于超重状态 D．若B缓慢下降，则托盘与B间的弹力逐渐减小 二、非选择题：本大题共包括6个小题，共60分。

11．（7分）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置进行研究。

（1）图1的实验现象是 。该现象说明平抛运动 。

（2〉图2是为了获得稳定的细水柱来际平抛运动轨迹，其中能获得稳定的细水柱过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管_____（填“A”或“B”）处；

（3）图3是实验室内研究平抛运动的装置。为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨

迹是一定的，每次释放小球时都使钢球在斜槽上_____位置由 滚下；

（4）图4是采用频闪摄影的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。背景标尺每小格边长均表示5cm，则由图可求得拍摄时每_______s曝光一次，平抛运动的初速度为______m/s，已知重力加速度为10m/s。

12．（8分）某兴趣小组为了研究不同摆角下摆球摆至最低点的速度与摆角的关系，设计了一个实验，所用装置和实验方案如图1所示。其中在悬点O正下方P处有水平放置的炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。巳知悬线长为L，MN为水平地面，悬点到地面的距离OO'＝h（h>L），重力加速度为g。

2

（1）电热丝放在悬点正下方的理由是：_________________________

（2）图1中将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到地面的C点，测得O'C＝s，则小球做平抛运动的初速度v0＝_______（用s、h、L、g表示）；

（3）若h－L＝5m，重力加速度g取10m/s，在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与O'点的水平距离s将随之改变，经多次实验并记录数据后，以s为纵坐标、cos为横坐标，得到如图2所示图象。则当＝60°时，s为 m；通过图象可推知小球在B点的速度大小与应满足的关系式为vB＝ 。

13．（8分）如图所示为广场的两个同心圆圆形走道（白色圆形区域），O为公共圆心，内外径分别为r1、r2。甲、乙两位同学分别以逆时针方向沿着走道匀速行走，某时刻二者所在位置与圆心恰在一条线上，此时甲在图中A位置，乙在B位置。已知甲、乙走一圈的时间分别为T1、T2，且T2>T1。求：

2

2

（1）二者行走速率之比；

（2）二者再次与圆心在一条线上时所经历的时间。

14．（10分）一艘宇宙飞船飞近某一行星，并进入该行星附近的圆形轨道，宇航员在P点发现该行星的视角（图中∠P）为60°。已知引力常量为G，飞船绕行星运动的轨道距行星表面高度为h，绕行周期为T，忽略其他天体对飞船的影响。根据上述数据，求：

（1）该行星的密度； （2）该行星的第一宇宙速度。

15．（12分）卫星发射进入预定轨道时往往需要进行多次轨道调整。如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地圆轨道，然后卫星从圆轨道上A点加速，控制卫星进入椭圆轨道，最后在B点进入距地高为6R的预定圆形高轨道运动，其中A、B分别是两个圆轨道与椭圆轨道相切之处。已知卫星从A点到B点所需的时间为t0，地球半径为R。假定卫星在两个圆轨道上稳定运行时均做匀速圆周运动，求：

（1）卫星在高轨道上运行时的周期； （2）地表的重力加速度。

16．（15分）如图所示，竖直平面内固定有一半径R＝1m的

1光滑圆轨道AB和一倾角为45°4且高为H＝5m的斜面CD，二者间通过一水平光滑平台BC相连，B点为圆轨道最低点与平台的切点。现将质量为m的一小球从圆轨道A点正上方h处（h大小可调）由静止释放，巳知重力加速度g＝10m/s，且小球在点A时对圆轨道的压力总比在最低点B时对圆轨道的压力小3mg。

2

（1）若h＝0，求小球在B点的速度大小；

（2）若h＝0.8m，求小球落点到C点的距离；（结果可用根式表示）

（3）若在斜面中点竖直立一挡板，使得无论h为多大，小球不是越不过挡板，就是落在水平地面上，则挡板的最小长度l为多少?

天一大联考

2017—2018学年高一年级阶段性测试（三）

物理•答案

1．D 2．D 3．B 4．C 5．A 6．B 7．CD 8．AD 9．CD 10．BD 11．（1）两小球总是同时落地（1分〉 竖直分运动是自由落体运动（1分） （2）A（1分〉

（3）同一（1分） 静止（1分） （4）0.1（1分） 1（1分） 12．（1）保证小球做平拋运动（2分〉 （2）sg（2分）

2(hL)（3）1（0.98〜1.2皆对〉（2分） 22cosm/s（2分） 13．（1）由v12r1 （2分） T1v22r2 （1分） T2得

v1r1T2 （1分） v2r2T1（2）设经过时间t'二者与圆心再次共线，则有

2t2t （2分） T1T2经过tT1T2二者再次与圆心共线。

2(T2T1)14．（1）由几何关系可以知道该行星的半径为R＝（R＋h）sin30°，得R＝h （2分） 由GMmr2m(2T)2r （2分）

又r＝R＋h＝2h （1分）

M322h3得GT2 （1分） 密度M424GT2 （1分） 3R3（2）由GMmv2R2mR （2分）

第一宇宙速度为vGMR42hT （1分） 15．（1）当卫星在椭圆轨道上运行时，其半长轴为

2R6R24R (7R)3(4R)3由开普勒第三定律有T2 （3分） 1T22而卫星从A到B的时间为tT202 （1分） 故T1774t0 （1分） 2）卫星在高轨道上有GMm(6RR)2m42（T2(6RR) （3分）1物体m'在地球表面有GMmR2mg （2分） 得g2Rt2 （1分） 016．（1）从释放小球至A点有v2

A＝2gh （1分）

1分） （

在A点，FN12vAm （1分）

R2vBmgm （1分）

R在B点，FN2FN2－FN1＝3mg （1分） 故vB2g(Rh) （1分）

2gR25m/s （1分）

若h＝0，则小球在B点的速度v1（2）小球从B至C做匀速直线运动，从C点滑出后做平抛运动，若恰能落在D点则 水平方向x＝v0t （1分） 竖直方向yH又x＝y

解得vB＝5m/s，对应的高度h0＝0.25m （1分）

若h＝0.8m>0.25m，小球将落在水平地面上，而小球在B点的速度v2＝2g(Rh)＝6m/s （1分）

小球做平抛运动竖直方向H则水平方向x1＝v2t＝6m 故小球落地点距c点的距离s12gt （1分） 212gt，得t＝1s 2x12H261m（1分）

（3）若要求无论h为多大，小球不是打到挡板上，就是落在水平地面上，临界情况是小球擦着挡板落在D点，经前面分析可知，此时在B点的临界速度v3＝5m/s （1分） 则从C点至挡板最高点过程中水平方向x'＝v3t' 竖直方向y又xH1lgt2 （1分） 22H 2解得l＝1.25m （1分） 其他方法合理给分