河南省创新联盟2022-2023学年高一下学期第一次联考物理试题（含答案）

河南省2022~2023年度下学年创新联盟高一年级第一次联考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第六章第二节。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是A．速率 B．速度 C．加速度 D．受到的合力2.如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，下列说法正确的是A．A点和B点的线速度大小相等 B．A点和B点的角速度相等C．B点和C点运转的周期相等 D．B点和C点的角速度相等3.转笔是一项通过手指转动笔的休闲活动。如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的O点做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．笔杆上各点（不在转轴上）的线速度大小相同B．笔杆上的点离O点越远，其角速度越小C．笔杆上的点离O点越近，其角速度越小D．笔杆上的点离O点越近，其线速度越小4.一生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流以的速度从高h=3.2m处的水平槽道流出，落入人行道边的水池中，取重力加速度大小g，不计空气阻力，则人行道的宽度x的最大值为A．1m B．2m C．4m D．8m5.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的Q点。若球拍与水平方向的夹角为，乒乓球落到球拍上瞬间的速度大小为4m/s，取重力加速度大小为10，不计空气阻力，则P、Q两点的水平距离为A．0.8m B．1.2m C．1.6m D．2m6.在每级都相同的台阶中，台阶水平部分，竖直部分0.21m，现在A点的正上方某处水平抛出一小球（视为质点），小球刚好能过B、D两点，如图所示。若不计空气阻力，则抛出点距A点的高度为A．cm B．cm C．7cm D．10cm二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，杂技演员驾驶摩托车（视为质点）在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车做匀速圆周运动，在内转过的圆心角，通过的弧长，则下列说法正确的是A．摩托车的角速度大小为8rad/s B．摩托车的角速度大小为2rad/sC．摩托车做匀速圆周运动的半径为10m D．摩托车做匀速圆周运动的半径为5m8.地球可以看作一个半径为的球体，郑州的纬度约为。关于位于郑州、随地球自转做匀速圆周运动的物体的运动情况，下列说法正确的是（A．物体的角速度大小约为B．物体的角速度大小约为C．物体的线速度大小约为255m/sD．物体的线速度大小约为367m/s9.如图所示，水平地面上做匀加速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体。若某一时刻汽车的速度大小为，汽车与定滑轮之间的绳子与水平方向的夹角为θ，则A．物体做加速运动B．物体做减速运动C．物体此时的速度大小D．物体此时的速度大小10.空间站中模拟地球上重力的装置如图所示。让环形实验装置绕O点匀速旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与在地球表面处有同样的“重力”，地球表面的重力加速度大小为g，装置的内径为，外径为，下列说法正确的是A．环形实验装置的外侧壁相当于“地板” B．环形实验装置的内侧壁相当于“地板”C．实验装置的旋转角速度大小应为 D．实验装置的旋转角速度大小应为三、非选择题：共56分。11.（6分）某种研究做圆周运动的物体的向心力的演示仪如图所示，水平光滑杆固定在竖直转轴上，穿在水平光滑杆上的A、B两球通过细线分别与固定在转轴上的力传感器相连，探究影响物体的向心力大小的因素。（1）若线长，小球的质量，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。结论1：在转动半径和角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与___________成正比。（2）若小球的质量，线长，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。结论2：在物体质量和转动角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与___________成正比。（3）继续实验，发现物体做圆周运动时，所需的向心力与物体的质量、转动半径和角速度之间的关系为。对于同一小球，转动半径相同时，若使其转动的角速度变为原来的3倍，则其所需的向心力大小变为原来的___________倍。12.（8分）用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有___________。A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化 D．钢球被释放时的位置应逐渐升高（2）小明同学采用如图乙所示的装置研究平抛运动。金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度大小，两球仍然同时落地，这说明___________。A．平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动B．平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动C．平抛运动和自由落体运动在相同的时间内，具有相同的位移（3）小亮同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“钢球做平抛运动”的照片。图丙中每个小方格的边长为10cm，取重力加速度大小，则由图丙可求得该钢球平抛的初速度大小为___________m/s。（结果保留两位有效数字）13.（12分）小船在静水中的速度大小，要渡过宽、两岸平行的河流，水流的速度大小。（1）求小船渡河的最短时间t；（2）求当小船以最小位移渡河时，船头与河岸夹角的正弦值sinθ。14.（14分）圆柱形容器的横截面在竖直平面内，如图所示，其半径，从其内部最高点A分别以水平初速度、抛出两个小球（均可视为质点），最终分别落在圆弧上的B点和C点，已知OB与OC相互垂直，且OB与竖直方向的夹角。取重力加速度大小g=10，，，不计空气阻力，求（1）小球从被抛出到落在B点的时间；（2）小球被抛出时的初速度、的大小之比；（3）小球到达C点时的速度大小。15.（16分）如图所示，一同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，轻绳的另一端系有质量为m的小球（视为质点），使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动。当小球某次运动到最低点时，轻绳恰好断掉，小球飞离后在水平地面上的落点到最低点的水平距离为2d。已知O点到水平地面的高度为d，O点与小球之间的轻绳长为d，重力加速度大小为g。忽略空气阻力。（1）求小球从轻绳断至落地的时间t；（2）求轻绳能承受的最大拉力；（3）轻绳能承受的最大拉力和O点到水平地面的高度都不变，改变绳长，使小球重复上述运动，轻绳仍在小球运动到最低点时断掉，求抛出的小球位移最大时的绳长L。

物理参考答案1.B解析：速度方向为曲线的切线方向，方向时刻在变，所以速度一定改变，选项B正确。2.B解析：A、B两点同轴转动，它们的角速度相等，选项A错误、B正确；B、C两点通过链条转动，则它们的线速度大小相等，它们的半径不相同，则二者的角速度和周期均不相等，选项C、D均错误。3.D解析；笔杆上各点的角速度相同，选项均错误；又，则半径越小，线速度越小，选项A错误、D正确。4.C解析：根据，解得t=0.8s，x=vt=5×0.8m=4m，选项C5.A解析；乒乓球落到球拍上瞬间的竖直分速度大小vy=vcos45∘，设乒乓球运动的时间为t，有vy=gt，水平分速度大小vx=vsin456.C解析：设每级台阶的水平部分长为L，小球经过B点，小球做平抛运动，有L=ν0t1，h=12g7.BC解析；由，解得摩托车的角速度大小=2rad/s，选项A错误、B正确；由s=rθ，解得r=10m，选项C正确、D错误。8.BD解析：在地面上的物体随地球自转，做匀速圆周运动，其周期等于地球的自转周期，即T=24h=8.64×s，由，解得物体的角速度大小ω≈7×10-5rad/s，选项A错误、B正确；由v=R，其中R=6.4×103×cos34.5∘km=5.2×109.AC解析：绳子末端的速度可分解为沿绳方向和垂直于绳方向的两个速度，而物体的速度大小与沿着绳子方向的分速度大小相等，由几何关系有v1cosθ=v绳=v2，因汽车做匀加速直线运动，均匀增大，汽车向左运动的过程中，θ逐渐减小，cosθ增大，逐渐增大，即物体做加速运动，选项A10.AD解析：环形实验装置绕O点匀速旋转，使空间站内的物体与在地面有同样的“重力”，则环形实验装置的外侧壁相当于“地板”，选项A正确、B错误；空间站“地板”对物体的支持力大小等于物体在地面时受到的重力大小，支持力刚好提供物体做匀速圆周运动的向心力，即mg=mR2ω2，解得ω=g11.（1）物体的质量（2分）（2）物体转动的半径（2分）（3）9（2分）解析：根据向心力可知，对于同一小球，转动半径相同时，转动的角速度大小变为原来的3倍，则其所需的向心力大小变为原来的9倍。12.（1）B（3分）（2）B（2分）（3）2.0（3分）解析：（1）为了能画出钢球做平抛运动的轨迹，首先保证钢球做的是平抛运动，所以斜槽轨道末段必须水平，但斜槽轨道不一定要光滑，同时，钢球每次要从斜槽上相同的位置无初速度释放，保证每次钢球在同一轨迹上运动，选项A、D均错误、B正确；挡板只要能记录钢球下落在不同高度时的不同位置即可，不需要等间距变化，选项C错误。（2）在打击金属片时，两钢球同时开始分别做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，选项B正确。（3）在竖直方向上有Δh=gt2，解得t=2L-Lg13.解：（1）当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短，有t=dv1解得。（2分）（2）小船在静水中的速度大于水流的速度，当小船的合速度方向垂直河岸时，小船渡河的位移最短，有v合=vsinθ=v合v解得sinθ=0.8（2分）14.解：（1）根据平抛运动规律，对落在B点的小球有R+Rcosθ=12g解得t1=0.6s（（2）根据平抛运动规律，对落在B点的小球有Rsinθ=v1t1（1分）对落在C点的小球有R+Rsinθ=12g解得s（1分）Rcosθ=v2tv2=2解得v1v2（3）对落在C点的小球有竖直方向的分速度大小（1分）解得vy=42vc=v2215.解：（1）小球从轻绳断后做平抛运动，设下落的高度为h，由几何