河南省大联考2022-2023学年高一下学期6月阶段性测试（五）物理试题（含答案）

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河南省大联考2022-2023学年高一下学期6月阶段性测试（五）
物理
考生注意：
1．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。
2．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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．同学们要认真阅读课本，课本中对概念、规律的阐述深入浅出，思想方法丰富。下列关于课本中相关案例的说法正确的是（ ）
A．图1所示的演示实验中，若用玻璃球进行实验，同样可以看到小球靠近磁体做曲线运动
B．图2所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法
C．图3所示的演示实验中，敲击振片，A球做平抛运动而B球做自由落体，两球同时落地。该实验只需做一次，即可证明平抛运动在竖直方向做自由落体运动
D．图4所示为“感受向心力”活动，保持小球质量及绳长（圆周运动半径）不变，当增大小球转速时会感到拉力亦增大，这说明“向心力与转速成正比”
2．如图所示，某同学欲借助手中的航模小船来研究“小船渡河问题”。他来到一段河岸笔直、水流平稳、宽度为的河边，操控小船由A点出发驶向对岸、抵达对岸后立即返航，历时．最终回到B点，A、B间距离，若小船调头过程所需时间忽略不计，整个过程中小船船头始终垂直于河岸，小船相对静水的速度大小及河水流速均保持不变，，则下列判断中正确的是（ ）
A．此过程中小船渡河到对岸的时间为
B．河水的流速为，小船在静水中的速度为
C．无论如何改变船头方向，小船都不可能由A点出发抵达正对岸
D．若操控小船使船头与上游河岸始终成角，则小船可由A点出发抵达正对岸
3．如图所示，一位学生手撑雨伞站在水平地面上。伞面边缘各结点处在距地面高度、半径为的圆周上。现将雨伞绕竖直伞杆匀速旋转，伞边缘上的水滴甩落到地面形成一半径为的圆形，当地重力加速度，不计空气阻力，由此可知（ ）
A．雨滴脱离伞面时的速度大小为
B．雨滴脱离伞面时的速度大小为
C．雨伞绕竖直伞杆匀速转动的角速度大小为
D．雨伞绕竖直伞杆匀速转动的角速度大小为
4．中国航天事业取得了举世瞩目的伟大成就。如图所示，a为地球赤道上的物体，b为近地空间站，c为中轨道极地卫星，d为地球同步轨道卫星，则下列说法中正确的是（ ）
A．a的向心加速度比b的向心加速度大
B．b、c、d与地心的连线在相同的时间内扫过的面积都相同
C．a、b、c、d线速度大小关系为
D．a、b、c、d周期的关系为
5．游乐场中的“旋转飞椅”深受孩子们的喜爱，如图所示为某游乐场内游客乘坐飞椅时的情景。由图可知，内、外两层飞椅均匀的悬挂在离转轴距离不同的两个圆周上，当系统稳定运行时角速度不变，各飞椅均做匀速圆周运动。已知悬挂飞椅的悬索长度相同且质量可忽略不计，飞椅的规格、质量均相同，则下列说法中正确的是（ ）
A．飞椅上游客的质量越小，悬索偏离竖直方向的夹角越大，飞的就越高
B．坐外层飞椅的游客，悬索偏离竖直方向的夹角更大，飞的更高
C．所乘游客质量最大的飞椅，其悬索所承受的拉力一定也最大
D．游客质量的大小对所乘飞椅受到的悬索拉力大小没有影响
6．电动车因其环保、经济、便捷而深受广大群众的欢迎。如图所示为某型号电动车，已知该电动车的额定功率为，车重。一位质量的乘员试驾该车，在平直的公路上能达到的最大速度为，且知电动车行驶中受到空气、摩擦等因素引起的综合阻力与车速的关系为，其中阻力系数k是一个与车型及驾乘人员相关的常量。则下列判断中正确的是（ ）
A．该驾乘人员驾驶该车型时的阻力系数为
B．不论何人驾驶该型号电动车能达到的最高时速均为
C．若该驾乘人员以的加速度匀加速启动车辆，则末达到最大速度
D．若该驾乘人员以额定功率启动车辆且保持功率不变，后车速达到，则在此过程中电动车克服阻力做功为且行驶的距离一定大于
7．如图所示是一款海上风力发电机，主要安装在近海。该型号风力发电机的叶轮直径长达，它运行起来可以自动调节使得叶轮转动的平面始终与风向垂直，把通过此圆面空气动能的10%转化为电能，已知空气的密度为。若某段时间内，该风力发电机所在地区的风速为，则此时风力发电机的发电功率约为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．宇宙中广泛存在着一种重要而特殊的天体系统——双星系统。如图所示，甲、乙两颗恒星在相互之间万有引力的作用下，分别围绕其连线上的O点做匀速圆周运动。经过观测发现甲星的周期为T，轨迹半径为，甲、乙两星间的距离为r，引力常量为G。则下列说法中正确的是（ ）
A．乙星运动的周期一定也为T B．甲、乙两星质量之比为
C．甲星的质量为 D．乙星的质量为
9．如图1所示，用细线将一质量的小球悬挂于倾角为的光滑斜面上的O点．小球保持静止。当给小球一个平行于斜面方向且与绳垂直的水平初速度时，小球将在斜面内绕O点做圆周运动，而线中张力的大小将周期性变化，与O点连接的传感器检测到张力的最小值为F。若改变初速度，则张力最小值F亦随之改变，其关系图线如图2所示，重力加速度g取。则下列判断中正确的是（ ）
A．斜面的倾角 B．斜面的倾角
C．细线的长度为 D．细线的长度为
10．如图所示，倾角足够长的光滑斜劈固定在水平地面上，斜面底端有垂直于斜面的挡板，斜面顶端固定有一轻质光滑小滑轮，在斜面的右侧距滑轮的位置竖直固定着一根光滑竖杆。把由轻质弹簧连接的、质量均为的物块A、B放置到斜面上，再用细线通过滑轮将穿在竖杆上的滑块C与物块B相连，在外力作用下C保持静止，此时滑轮左侧细线与斜面平行而右侧细线水平，细线刚好伸直且张力为零。现将滑块C由静止释放，沿竖杆下滑的最大高度，在最低点时A对挡板的压力恰好为零，重力加速度g取。则下列判断中正确的是（ ）
A．滑块C的质量为
B．轻质弹簧的劲度系数为
C．滑块C由静止下滑到最低点的过程中，细绳拉力对物块B做功为
D．滑块C到达最低点时加速度为零
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某同学用如图1所示的装置来研究平抛运动，其中小球大小不能忽略。请回答下列问题：
（1）下列关于该实验操作的说法中正确的有_________。
A．实验时必须调节斜槽，使其末端水平
B．实验时必须将“硬板”调节至竖直状态
C．移动V形槽时，必须是等间距向下移动
D．在白纸上以抛出点为坐标原点建立坐标系时，斜槽末端即为坐标原点，而y轴则需借助重锤线来确定
（2）经过一系列操作后，该同学得到如图2所示的“数据”。
①请在图2中画出小球的运动轨迹。若以表示小球脱离斜槽时的速度，重力加速度为g，则平抛运动的轨迹方程为_________（用x、g、表示）。
②图2中的P点显然“不合群儿”，你认为造成这一现象的原因是__________________。
12．（10分）一学习小组的同学们，想用实验来验证机械能守恒定律、其所用实验装置如图1所示，重力加速度g取。请回答下列问题：
（1）本实验用的电磁打点计时器所接交流电源电压为_________V；两物块的质量分别为、，则物块A应选用质量为_________g的物块，物块B选用另一物块。
（2）某次实验所得纸带如图2所示，纸带上所标点皆为连续的记录点，经测量第一个点O到点P间的距离，而与P相邻的前后两点间的距离，所用交流电的频率。由此可知：由O至P的过程中，系统减小的重力势能为_________J，增加的动能为_________J（均保留2位有效数字）。
（3）学习小组中的一位同学认为，仅由（2）中一组数据不足以说明问题，于是又换了一条纸带重新测量，并在纸带上选取了若干点，测出其对应的速度v及其到“第一个点”的距离x，进而依据数据得到了如图3所示的图像。经理论分析，若图3中图线的斜率_________，则系统机械能守恒得以验证。然而，实际测量发现图线斜率较理论值要大一些，造成这一结果的原因可能是__________________（答出一条即可）。
13．（10分）2021年5月成功登陆火星的中国火星车“祝融号”已经工作了700多个火星日，行程约2000米，获得了大量宝贵的科学探测数据。可以预见在不远的将来：中国的火星探测车将所采集到的火星样品交给上升器，上升器携带样品在发动机的作用下上升。与在距火星表面高度为h处的圆轨道上运行的轨道器与返回器组合体实现交会对接、样品转移，然后返回器携带样品与轨道器分离返回地球，如图所示。火星半径为R，表面重力加速度为g，忽略火星的自转及大气阻力。且研究表明，取无穷远处引力势能为零，则位于天体引力场中的物体所具有的引力势能为，其中G为引力常量，M为天体质量，m为物体质量，r为物体到天体中心的距离。求：
（1）轨道器与返回器组合体的线速度大小（用g、R、h表示）；
（2）为实现质量为m的上升器（m可视为不变）与轨道器的交会对接，上升器发动机需要做功多少（用g、R、h、m表示）。
14．（12分）2022女篮世界杯半决赛。中国女篮以61比59险胜澳大利亚队，时隔28年再次挺进决赛！比赛中，为防止球被抢断，两名中国队员之间采取高抛传球。如图所示，甲队员将篮球自A点以与水平面成的方向向乙队员抛出，乙恰好在篮球被抛出时，在B点将球稳稳接住，且知A、B两点间的水平距离为，篮球的质量，空气阻力不计，重力加速度g取，求：
（1）篮球被甲抛出时的速度大小及A、B两点间的高度差h；
（2）队员甲对篮球所做的功（抛球动作过程中篮球高度的变化可忽略）。
15．（16分）如图所示，一固定在水平地面上的大型油罐的横截面是以O为圆心，半径的圆，油罐顶距地面的高度。在油罐最高点A，有一粒石子因受扰动自A点由静止开始沿罐体下滑，忽略阻力，重力加速度g取。求：（结果均可用根号表示）
（1）石子脱离罐体时速度的大小及与水平方向夹角的余弦值；
（2）石子的落地点离圆心在地面上的投影点的距离。
河南省大联考2022-2023学年高一下学期6月阶段性测试（五）
物理·答案
1~7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。8~10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，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．B 2．A 3．C 4．C 5．B 6．D 7．B 8．AB 9．BD 10．AC
11．（1）AB（2分）
（2）①如图所示
②小球由斜槽释放的位置较“固定位置”低（合理即可，1分）
12．（1）8 200
（2）0.65 0.61（）
（3）0.15 存在阻力使得系统机械能有所损失（合理即可，2分）
13．（1）轨道器与返回器组合体绕火星做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供
而火星表面物体所受重力亦为火星对物体的万有引力，所以
联立上述二式即可解得
（2）由可得，上升器由火星表面上升到轨道器所在位置，引力势能的变化量为
因火星自转忽略不计，所以上升器由火星表面上升到轨道器所在位置，动能的变化量为
所以，为使质量为的上升器与轨道器交会对接，发动机所需做的功为
14．（1）篮球做斜上抛运动，沿水平方向做匀速直线运动。故有
所以，篮球被抛出时速度的大小为
在竖直方向，篮球做竖直上抛运动。在竖直方向的初速度为
所以，两点的竖直高度差即为竖直方向分运动的位移，故有
（2）篮球在被甲队员抛出的过程中，因“篮球高度变化可忽略”，所以重力做功为零，即
故运动员甲对篮球所做的功即外力对篮球所做的总功
由动能定理，
可得
（1）设石子脱离罐体时其与圆心的连线与竖直方向成角，此时的速度大小为
由机械能守恒定律可得
受力分析，此刻向心力为
向心力公式为
联立上述三式即可解得，
因石子脱离罐体时，速度方向沿罐体切线方向，即与重力分力同向，故由几何关系可知石子脱离罐体时，速度方向与水平方向成角斜向下，
（2）石子脱离罐体后做斜下抛运动
沿竖直方向，
且有
联立解得
沿水平方向石子做匀速直线运动，故有
而石子脱离罐体的位置距离的水平距离为
所以，石子落地点距离点的距离为