2017-2018学年河南省天一大联考高一下学期阶段测试(四)物理试题+Word版含答案

天一大联考2017-2018学年高一年级阶段性测试（四入物理"考生注意：答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择題时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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题目要求,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。一个物体在水平面内做曲线运动,下列说法正确的是（）物体的速度大小一定变化B.物体的速度方向一定变化C.物体的加速度大小一定变化D.物体的加速度方向一定变化如图所示,地球赤道上有一通讯站A,赤道上空有一颗圆轨道通讯卫星B,运行方向与地球自转方向相同。已知地球自转周期为T,卫星B运行周期为T,T<T,则卫星B连续两次到达00A站正上空的时间间隔为（）2(T-T)A.02(T-T)A.0TT0B.2(T-T)0T-TC.0TT0TTD.&T-0如图所示,一小球从地面上方某点水平向右抛出,落到水平地面上。若仅将小球抛出点的距地高度增加为原来的2倍,不计空气阻力,则下列关于这段运动的说法正确的是（）时间等于原来的2倍水平位移的大小等于原来的2倍落地时速度的大小等于原来的“迈倍落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的订2倍我国计划在2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。北斗卫星共有35颗,其中北斗-IGSO3卫星运行轨道为倾斜地球同步轨道，倾角55.9。,高度约3.58万公里;北斗-M3卫星运行轨道为中地球轨道，倾角55.3。,高度约2.16万公里。已知地球半径约为6400公里，两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，则下列说法中正确的是（）北斗-IGSO3卫星的线速度大于北斗-M3卫星的线速度北斗-IGSO3卫星的周期小于北斗-M3卫星的周期北斗-IGSO3卫星连续经过地面某处正上方的时间间隔约为24h北斗-IGSO3卫星与地面上的郑州市的距离恒定如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的足够长轻绳跨过两个定滑轮连接两个质量均为m的重物。两侧滑轮等高，以速度u竖直向下匀速拉动绳的中点，当滑轮中间两段绳的夹角为60。时，下列说法正确的是（）重物的速度大小为丁u重物正在匀速上升重物正在减速上升如图1、图2所示,两个等高的光滑斜面固定在地面上，斜面倾角a＜卩，质量相等的小球甲、乙各自在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静止开始向上运动。两个拉力的功率恒定且相等,两小球在到达斜面顶端时均已匀速,则在两小球由斜面底端运动到顶端的过程中,下列说法正确的是（）最后甲球的速度比乙球的速度大最后甲球的速度与乙球的速度相等甲球运动的时间比乙球运动的时间短甲球运动的时间与乙球运动的时间相等7.2018年4月2日,天宫一号在天空中留下了一道道流星,最后落入南太平洋中部区域。2016年3月16日,天宫一号正式终止数据服务,全面完成使命,进入轨道衰减期。当天宫一号在轨道高度250公里以上时,由于高层稀薄大气等阻力,圆形轨道的半径衰减率约为平均每天百米量级。假设进入轨道衰减期的天宫一号质量不变,下列说法正确的是（）天宫一号的重力势能逐渐减少B.天宫一号的动能逐渐减少C.天宫一号的机械能逐渐减少D.天宫一号的机械能守恒将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到的空气阻力的大小与速度的大小成正比,经一段时间后皮球竖直向下匀速运动。则下列描绘皮球在运动过程中动能E、机械能E随路程s变k化的图象可能正确的是（）ABCD环球飞车是一种摩托车特技表演,2013年河南的一支环球飞车队创造了吉尼斯世界纪录——11人环球飞车,2015年他们再次打破了由他们自己创下的世界环球飞车记录。如图所示是00简化模型,在一个大球内壁上有两个可视为质点的小球在水平面内做匀速圆周运动,观测发现小球1与大球球心的连线与竖直方向夹角为30。,小球2与大球球心的连线与竖直方向夹角为60o,则下列说法正确的是（）小球1、2的线速度之比是1：433小球1、2的角速度之比是1：4；3小球1、2的周期之比是1:4运小球1、2的加速度之比是1：、月如图所示，光滑圆轨道固定在竖直平面内，整个圆周被4条直径AC、BD、MN、PQ均分为8等份,把一个小球放在轨道最低点N，给小球一水平向右的速度uo。已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，则下列关于小球运动的说法正确的是（）A.当U2>（2-、尬gR时，小球一定能沿轨道运动到A点0B当U2>（2-42）gR时，小球一定能沿轨道运动到D点0当U2=（2+迂）gR时,小球一定能沿轨道运动到B点0只有当u2>5gR时,小球才能沿轨道运动到C点二、非选择题:本大题共6个小题,共60分。(5分)如图所示,在一次描绘水流的平抛运动轨迹的实验中,在白纸上得到一段水流轨迹线,为了验证该轨迹线是否为抛物线,可在图中等间距画四条竖直线，间距为x,经竖直线与轨迹的交点再画四条水平线，相邻线的间距依次为y「y「y.若该轨迹为抛物线,需满足表达式。(用y、y、y表示)123已知重力加速度为g，则该水流的初速度u=(10分)利用如图1所示的实验装置来验证由滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒。气垫导轨上安装有光电门,细线的一端与滑块连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码。朝2阳(1)实验步骤如下：实验前需要调整导轨底座使之水平，检验方法是：接通气源,将滑块(未挂钩码)置于气垫导轨上，如•—，则说明导轨是水平的。测出滑块的质量M，钩码的质量m,已知重力加速度为g用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d,如图2所示，则其数值为cm实验时挂上钩码,将滑块从图1所示初始位置由静止释放,从气垫导轨上直接读出滑块释放点到光电门之间的距离s,由数字计时器读出遮光条通过光电门的遮光时间At改变滑块释放点到光电门之间的距离s，重复实验。(2)为提高实验效果，对两个变量s和At利用图象来进行处理，如图3所示，得到一条过原点的直线。其纵坐标表示的是以下四个选项中的。TOC\o"1-5"\h\zAAi(i¥A.AtB.At2C.—D.—At(At丿⑶如果图3中的直线斜率k近似为(用已知量符号表示)，则在误差允许的范围内,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(4)下列对于本实验认识正确的是。可以不测量滑块的质量安装遮光条时必须保证遮光条竖直释放滑块的同时打开气垫导轨的气源为提高实验的精确度，必须满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量(10分)如图所示，一水平传送带顺时针转动，一质量为m二2kg的物块运动到传送带的最右端B点时速度为3m/s。物块从C点沿圆弧切线进入竖直粗糙的半圆轨道并恰能做圆周运动。轨道最低点为D,D点距水平面的高度h=0.8m。最后物块落到地面上，且落地点到D点的水平距离为1.6m，重力加速度g取10m/s2，物块可视为质点。求：物块经过D点时对轨道的压力的大小；物块在沿竖直半圆周运动的过程中克服摩擦力所做的功。(10分)如图所示,天花板上固定一个质量不计的滑轮，物块A和B通过一根不可伸长的足够长轻绳相连，跨放在定滑轮两侧，物块B的质量是A质量的两倍。初始时A悬在空中,距地高度为h,B静止于水平地面上，绳处于紧绷状态。现给物块A一竖直向下的速度，物块A向下运动恰好不接触地面，随后A竖直向上运动，求物块A能达到的最大离地高度。(10分)如图所示，从水平面上O点沿与水平面成45。角的方向斜向上抛出一小球(可视为质点)，小球恰好水平击中距O点3.2m的竖直墙。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻求小球在墙上的击中点到水平面的高度；将O点向墙前平移1.2m后,再次从O点沿斜向右上方成45o角抛出小球，小球又一次水平击中竖直墙。求前后两次抛出小球的速度大小之比。(15分)如图所示，长为L二4m的水平传送带以u°=2m/s的速度逆时针转动，一个质量为m二1kg的小物块从传送带左侧水平向右滑上传送带，一段时间后滑离传送带。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数卩=0.2，重力加速度g取10m/s2，不计传送带转动轮大小。要使小物块能从传送带右侧滑离，求小物块的初速度满足的条件；若小物块初速度为5m/s，求小物块从传送带右端滑出，运动过程中产生的热量;若小物块从传送带左端滑出，因摩擦产生的热量为12J,求小物块的初速度。天一大联考2017-2018学年高一年级阶段性测试（四）物理•答案选择题: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題只有一个选项符合题目要求，第7-10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1答案B命题透析本题考查曲线运动的基本知识,考查考生的理解能力。思路点拨物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向有夹角且夹角不为零或180o,运动轨迹在速度方向与加速度方向的夹角范围内,故选项A、C、D错误，B正确。2•答案D命题透析本题考查万有引力和圓周运动,考查考生的推理能力。2兀2兀宀思路点拨设卫星B连续两次到达A站正上空的时间间隔为t，则有—t-—t=2兀，解得0TTt=0，选项D正确。T-T03•答案D命題透析本题考查平拋运动,考查考生的理解能力。思路点拨由h二2gt2得时间等于原来的迈倍,选项A错误；由xt得水平位移的大小等于原来的迈倍，选项B错误；由u2+2gh得落地速度的大小不等于原来的J2倍，选项C错误；o由tan9=空得落地时速度方向与水平方向夹角的正切值等于原来的倍，选项D正确。u0答案C命题透析思路点拨本题考查天体运动和万有引力定律，考查考生的理解能力。命题透析思路点拨由u=\GM得北斗-IGSO3卫星的线速度小于北斗-M3卫星的线速度,选项A错误；由

r3T=2—得北斗-IGSO3卫星的周期大于北斗-M3卫星的周期,选项B错误；北斗GM-IGSO3卫星的运行轨道为倾斜的地球同步轨道，运行周期是24h,则北斗-IGSO3卫星连续经过地面某处正上方的时间间隔约为24h,选项C正确;北斗-IGSO3卫星与地面上的郑州市运行轨道平面不同,距离会有变化，选项D错误。答案B命題透析本题考查运动及运动的合成与分解,考查考生的推理能力。思路点拨根据运动的合成与分解规律可知,一根不可伸长的轻绳的两端点速度在沿绳方向,60o73ac上的分量相等（正交分解），那么重物的速度大小U'cos亍=二U，选项A错误，B正确；g设滑轮中间两段绳夹角为g，则重物的速度满足cos2，g减小，增大,则重物正在加速上升，选项C、D错误。答案A命题透析本题考查功、功率和动能定理，考查考生的推理能力。Pmgsing思路点拨由F-mgsing二ma和P二F得,当加速度减为零的时候速度最大Pmgsing，又因为a＜卩，则最后甲球的速度大于乙球的速度，选项A正确、B错误；由1Pt-mgh二mu2。得甲球运动的时间比乙球运动的时间长，选项C、D错误。2m答案AC题透析本题考查天体运动和机械能，考查考生的理解能力。思路点拨高度降低,引力做正功,重力势能减少,选项A正确;由于半径衰减率极小，天宫一P.号一小段运动可视为圆周运动，由UP.号一小段运动可视为圆周运动，由U='RGM-和ER+hk1=-加2,可知天宫号的动能增大，选项B错误；由于阻力做负功，天宫一号的机械能减少，选项C正确，D错误。答案BC命题透析本题考查功能关系和图象，考查考生的推理能力。思路点拨AE皮求减速上升时，动能减小，由动能定理知盂思路点拨AE皮求减速上升时，动能减小，由动能定理知盂=mg+ku,Ek-s图象斜率变小一一一AE7厂最小为mg，此时动能为零；皮球下降时，动能增大，由动能定理知匚*=m-k,E-s图象Ask斜率先变小，匀速后斜率减为零，动能大小恒定,故选项A错误，B正确;皮球减速上升时，由AE7厂功能关系知丁=加，E-s图象斜率变小,最小为零；皮球下降时,由功能关系知AsAEAAEAs=加，E-图象斜率先变大，匀速后斜率恒定,故选项C正确,D错误。答案AB命题透析本题考查匀速圓周运动基本知识，考查考生的推理能力和运用数学解决物理问题的能力。思路点拨设大铁丝网球半径为R,小球与大球球心连线与竖直方向夹角为e,则小球做圆周运动的轨道半径r二Rsine，由牛顿第二定律得mgtan0=ma=m=mW2r,解得rW—1W2,选a=gtane、u=p'gRsin0tan0W—1W2,选丿1W=■，再将e=30。、0=60。代入,可得：=Rcos012a322兀T①”l项A、B正确，D错误；由T=得共=—=4'3，选项C错误。①T①21答案AD命题透析本题考查变速圆周运动和机械能守恒,考查考生的分析综合能力。ir近\思路点拨若小球能从最低点运动到A点,需满足E=£mu2-1mgR>0,解得kA202u:>(2-QgR，选项A正确；若小球能沿轨道运动到C点和D点,必先过最高点，再到C>mg，联立解得u0>5gR，选项B错误，和D点，则需满足2加2+2mgR=>mg，联立解得u0>5gR，选项B错误，220RD正确；当u2=(2+p2)gR时，假设动能全部转化为重力势能，由机械能守恒定律得小球上0升的高度h=1+*R恰好等于B点到最低点的高度，即到B点时速度为零，故假设不对,k2丿小球在未到B点时脱轨，选项C错误。

11.答案（1）y2-yi二y-y（2分,合理即给分）或x中任意一个均给分（3或x中任意一个均给分（3分,合理即给分）Ay二y2-叮丁y2，—xAy二y2-叮丁y2，—x一g—或U=Xg—或。=XTy2W-yi12.答案（1）a.滑块能静止在气垫导轨上的任意位置（或轻推滑块,滑块能做匀速直线运动）（2分）c.0.575(2分)(2)D(2分c.0.575(2分)(2)D(2分)(3)2mg(m+M)d2(2分)(4)B(2分)命题透析本题考查验证机械能守恒定律的实验,考查考生的实验能力思路点拨（1）a.考生需要对气垫导轨熟悉,接通气源,滑块与导轨间没有阻力,若导轨水平,可知滑块保持静止状态或匀速直线运动状态。c.游标卡尺读数等于主尺读数+游标对齐刻线值乘以精度,即d=0.5cm+15x0.05mm=0.575cm(2)At1(M+m)u2=mgs2((2)At1(M+m)u2=mgs2(M+m)—2(At)2=mgs整理得（1）2<At丿2mg(M+m)d2-s，即选择D正确。(3)由(i¥<At丿2mg(M+m)d2-s得斜率k=2mg(m+M)d2（4）由实验目标可知滑块的质量需要测量，选项A错误;滑块水平运动,遮光条必须竖直,否则d由u二求出的速度偏差较大选项B正确：应在打开气垫导轨的气源后释放滑块，选项C错At误：由于实验研究的是系统机械能，没有必要满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量,选项D错误。

(1)因物块刚好从C•点做圆周运动，有解得R0.9m物块离开D点后做平抛运动，有物块离开D点后做平抛运动，有xt，hD12gt2解得D4m/s2物块在D点时，有FnmgF解得Fn由牛顿第三定律可得，物块经过D点时对轨道的压力FFNN(2)对物块从C点运动到D点的过程由动能定理得mg2RWf解得W29Jf命题透析本題考查机械能守恒定律，考查考生的分析综合能力。思路点拨从物块A不接触地面开始竖直向上运动到物块B即将运动到地面的过程，系统机被能守恒，设二者末速度大小为，由机械能守恒定律得2mghmgh2m)22mghmgh2m)2mghh3mghh3则物块A能达到的最大离地高度H°hh3h此后绳松弛,设物块A继续上升h,由机械能守恒定律得1m22解得h合理即可给分。命题透析本题考查拋体运动，考查考生的分析综合能力思路点拨(1)小球的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动，设小球初速