重庆市名校联盟2021-2022学年高一（下）第一次联合考试物理试题

重庆市名校联盟20212022学年下期第一次联合考试物理试题（高2024届）【命题学校：梁平中学命题人：胡孟林审题人：余荷花做题人：胡慧】（本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟）注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，并认真核对条形码上的姓名、准考证号、座位号。2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整、笔迹清楚。3.请按题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持答题卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确是（）A.托勒密提出“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，所有的行星绕太阳做圆周运动B.“月—地检验”表明，地面物体所受地球的引力和月球所受地球的引力遵从相同的规律C.第谷发现了行星沿椭圆轨道运行的规律D.牛顿总结提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量【1题答案】【答案】B【解析】【详解】A．托勒密提出“地心说”，哥白尼提出“日心说”，故A错误；B．“月—地检验”证明了地面物体所受地球的引力和月球所受地球的引力是同一性质的力，故B正确；C．开普勒发现了行星沿椭圆运动的规律，故C错误；D．牛顿总结提出万有引力定律，引力常量是由卡文迪许通过扭称实验测得，故D错误。故选B。2.关于曲线运动、运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A.做曲线运动的物体，其速度大小一定是变化的B.做匀速圆周运动的物体，所受的合外力不一定指向圆心C.做曲线运动的物体，所受的合外力一定不为0D.若合运动是曲线运动，则分运动至少有一个是曲线运动【2题答案】【答案】C【解析】【详解】A．做匀速圆周运动的物体速度方向变化，速度大小不变，故A错误；B．做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，故合力一定指向圆心，故B错误；CD．曲线运动的条件是物体所受合力不为0，初速度不为0，且二者不共线，与分运动是什么运动无关，故C正确，D错误。故选C。3.一条小船渡河，河宽，河水流速，船在静水中速度为，关于小船的运动，下列说法正确的是（）A.小船能垂直到达正对岸B.小船合速度大小一定是C.小船渡河时间最短为D.若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A．由题意知，水流速度大于船速，由平行四边形定则知，合速度不可能垂直于河对岸，故小船不可能垂直到达正对岸，故A错误；B．当船头垂直河对岸方向行驶时，由平行四边形定则知，合速度为但是船头不一定垂直河对岸，所以小船合速度大小不一定是，故B错误；C．当船头垂直河对岸方向行驶时，过河时间最短，为故C正确；D．当船头始终垂直于河岸渡河行驶时，由C选项知渡河时间为30s，当水流速度加快时，由于分运动具有独立性，所以渡河时间将不变，故D错误。故选C。4.如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的．设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3，当C点的线速度大小为v时，A点的线速度大小为（）A.v B.v C.v D.v【4题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB，C点的速度为v，根据且B、C两点同轴转动，角速度相同，所以代入数据联立得ACD错误，B正确。故选B。5.乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，设重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.人在最高点和最低点时的向心加速度一定相同B.人在最高点时对座位一定有压力，且压力一定大于mgC.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去D.人在最低点时对座位的压力大于mg【5题答案】【答案】D【解析】【详解】A．由向心加速度公式可知，向心加速度与线速度大小成正相关，最高点速度小于最低点速度，故最高点向心加速度小于最低点，故A错误；BC．当通过最高点速度为时有此时保险绳对人有向上的拉力；当时此时重力提供向心力，人对座椅无压力，保险带对人也无向上的拉力；当时此时座椅对人有支持力，人对座椅有压力。故人在最高点受力情况有三种。故B错误，C错误；D．人在最低点时有支持力大于重力，所以人对座椅的压力大于自己的重力，故D正确。故选D。6.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了双星系统，双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的直径远小于两星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他星体。如图所示，两颗恒星组成双星系统，在相互之间的万有引力作用下，绕它们连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L，质量之比。则可知（）A.两恒星做圆周运动的向心力大小不相等B.两恒星做圆周运动的角速度之比C.两恒星做圆周运动的半径之比D.两恒星做圆周运动的线速度之比【6题答案】【答案】C【解析】【详解】A．两恒星间的万有引力提供向心力，它们的万有引力是一对相互作用力，所以它们的向心力相等，故A错误；B．双星运动的两个恒星具有相同的周期和角速度，故B错误；C．对m1有对m2有联立可得故C正确；D．根据公式可知故D错误。故选C。7.如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R，飞船在轨道半径为4R的圆轨道I上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道III绕月球做圆周运动，则（）A.飞船从轨道I进入椭圆轨道II需点火加速B.飞船在轨道I、轨道III上的运行速率之比为C.飞船在轨道I上的加速度大于在轨道II上B处的加速度D.飞船在轨道I、轨道II上运行的周期之比为【7题答案】【答案】B【解析】【详解】A．由图可得，飞船从较高轨道I进入较低的椭圆轨道II需在A点点火减速，故A错误；B．轨道I和轨道III都是圆轨道，则由万有引力提供向心力知由题意知，飞船在轨道I、轨道III上的轨道半径分别为4R、R，故飞船在轨道I、轨道III上的运行速率之比为故B正确；C．根据牛顿第二定律有可得故飞船在轨道I上B处的加速度等于在轨道II上B处的加速度，故C错误；D．由题可知，椭圆轨道的半长轴为由开普勒第三定律得解得飞船在轨道I、轨道II上运行的周期之比为故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8.为查明某地的地质灾害，有关部门在第一时间调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，以便于发现地面（或海洋）的目标。下面说法正确的是（）A.轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力减小B.轨道半径减小后，卫星的线速度增大C.轨道半径减小后，卫星的向心加速度增大D.轨道半径减小后，卫星的周期增大【8题答案】【答案】BC【解析】【详解】因为卫星受到地球的万有引力为且万有引力提供其需要的向心力，即解得故在轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力增大，周期减小，线速度增大，向心加速度增大。故选BC。9.如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。已知棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程中（）A.棋子所用的总时间为 B.棋子的水平位移大小为C.棋子的初速度的竖直分量大小为 D.棋子的初速度大小为【9题答案】【答案】AC【解析】【详解】将棋子从抛物线最高点到落到第二个平台看作一个平抛运动，落地时间为t，落地的水平位移为L，落地速度为v，落地速度的竖直分量为vy，对此过程有解得，，，根据运动的对称性，棋子从第一个平台跳到第二个平台的总时间为棋子的水平总位移为棋子的跳起初速度等于落地速度v，初速度的竖直分量也等于落地速度竖直分量vy，故A、C正确，B、D错误。故选AC。10.如图所示，O为水平转盘圆心，物块A和B质量均为m，中间用轻绳连接在一起，A与竖直转轴之间也用轻绳连接，两绳恰好伸直且能承受的张力足够大，A、B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止，已知A与O点距离为R，B与O点距离为2R，A、B与转盘之间动摩擦因数均为，重力加速度为g，水平转盘的角速度从零开始缓慢增大的过程中，有（）A.当时，AB绳开始有张力 B.当时，AB绳开始有张力C.当时，OA绳开始有张力 D.当时，OA绳开始有张力【10题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．由题可知A、B具有相同的角速度，根据向心力公式可知角速度相同时，圆周运动半径越大，向心力越大。B的圆周半径较大，当B达到最大静摩擦力时，AB绳即将产生拉力，此时对B有解得故A正确，B错误；CD．当A、B整体达到最大静摩擦力时，OA绳即将产生拉力，设AB绳的拉力为T，此时对A有对B有联立解得故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：共57分。11.用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。（1）在这个实验中，利用了_______来探究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r之间的关系。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法（2）探究向心力大小F与质量m的关系时，选择两个质量_________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板________（选填“A”或“B”）和挡板C处。【11题答案】【答案】①.C②.不同③.A【解析】详解】（1）[1]本实验中采用了控制变量的方法，探究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r物理量之间的关系。故选C。（2）[2][3]探究向心力大小F与质量m的关系时，应该控制角速度和半径r相等，选择两个质量不同的小球做实验，因为小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，故应该将小球放在挡板A和挡板C处。12.为了研究平抛运动，某同学用如图所示的装置进行实验。（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是__________。A．斜槽轨道必须光滑B．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放C．斜槽轨道末端必须水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表（2）实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中用频闪光源代替钢球，已知频闪光源的闪光频率为，抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹（如图）。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。如图中是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹，的坐标见表格，通过计算可得之间的时间间隔为________s，频闪光源做平抛运动的初速度大小为__________，当地的重力加速度大小为__________（此空保留三位有效数字）。10【12题答案】【答案】①.BC##CB②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]ABC．为了准确地描绘出平抛运动轨迹，斜槽轨道不需要必须光滑，但应该小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，且斜槽轨道末端必须水平，故A错误，BC正确；D．本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要秒表，故D错误。故选BC。（2）[2]因为频闪光源的闪光频率为，所以每两个点之间的时间间隔为[3]因为水平方向为匀速直线运动，故频闪光源做平抛运动的初速度大小为[4]因为竖直方向满足所以当地的重力加速度大小为13.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动，周期为T，已知万有引力常量为G，（忽略天体自转影响）求（1）该天体的质量（2）该天体的密度（3）该天体表面的重力加速度【13题答案】【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】(1)卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有:解得：①(2)根据密度公式(3)在天体表面，重力等于万有引力，故：②联立①②解得：③【点睛】本题关键是明确卫星做圆周运动时，万有引力提供向心力，而地面附近重力又等于万有引力，14.2021年花滑世锦赛3月22日至28日在瑞典斯德哥尔摩举行，这也是北京冬奥会的资格赛。如图a所示为某次训练中甲以自己为轴拉着乙做圆锥摆运动的精彩场面，若乙的质量，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中乙的重心做匀速圆周运动的半径，等效为如图b所示。忽略乙受到的摩擦力，取重力加速度。求：（1）当乙的角速度时，冰面对乙支持力的大小；（2）乙刚要离开冰面时，乙的角速度的大小及此时甲对乙的拉力大小；【14题答案】【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）对乙受力分析如图可知乙受重力、地面的支持力和甲对乙的拉力，由牛顿第二定律，水平方向竖直方向联立解得；（2）乙刚要离开地面时，受重力和甲对乙的拉力，则，解得再由解得15.如图所示，一轨道由半径的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量的滑块从A点无初速度释放，经过圆弧上B点时的速