2022河北省名校联盟高一下学期4月联考物理试题含解析

河北省高一年级4月联考

物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟．

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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．

4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五至七章．

一、单项选择题：本题共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．

1．一质点做曲线运动，关于它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系，下列说法正确的是（    ）

A．速度、加速度、所受合外力的方向有可能都相同

B．速度方向与所受合外力方向可能相同，也可能不同

C．加速度方向与速度方向一定相同

D．加速度方向与所受合外力的方向一定相同

2．甲、乙两球做匀速圆周运动，其向心加速度（a）随半径（R）变化的图像如图所示．由图像可知（    ）

A．甲球运动时，线速度大小保持不变      B．甲球运动时，角速度大小保持不变

C．乙球运动时，周期保持不变            D．乙球运动时，角速度大小保持不变

3．有一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星．该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径为2千米～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈倾斜．假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的轨道半径之比为（    ）

A．      B．      C．      D．

4．如图所示，一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻拴在小车一端的轻绳与水平方向的夹角为，此时小车的速度为，则此时货物的速度为（    ）

A．      B．      C．      D．

5．一小船渡河，河宽，水流速度，小船在静水中的速度，则（    ）

A．小船能垂直到达正对岸

B．小船渡河时间最短为

C．小船渡河的实际速度一定为

D．小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，则渡河时间将变长

6．如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，如果给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为日，下列说法正确的是（    ）

A．小球受重力、细绳的拉力和向心力作用

B．细绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力

C．越大，小球运动的角速度越大

D．越大，小球运动的线速度越小

7．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可估算出（    ）

A．地球与月球的平均密度之比为64∶81

B．地球与月球表面的重力加速度大小之比为9∶4

C．在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的周期之比为8∶9

D．在地球与月球表面附近沿圆轨道运行的航天器的线速度大小之比为2∶9

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（    ）

A．第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度

B．第一宇宙速度是人造卫星的最小环绕速度

C．第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度

D．第一宇宙速度是人造卫星逃离地球的最小发射速度

9．皮带传动装置如图所示，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮的半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（    ）

A．A、B两点的线速度大小之比为2∶1          B．A、C两点的角速度大小之比为1∶2

C．A、B两点的向心加速度大小之比为2∶1      D．A、C两点的向心加速度大小之比为1∶4

10．如图所示，倾角为和的两斜面下端紧靠在一起，固定在水平地面上．在纸面所在的竖直平面内将小球a和b从左侧斜面上的A点以不同的初速度向右平抛，下落相同高度，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则（    ）

A．a、b的水平位移大小之比为1∶3      B．a、b的初速度大小之比为

C．a、b击中斜面时的速率之比为      D．若减小初速度，a球落到斜面时的速度方向发生改变

三、非选择题：共54分．

11．（6分）如图甲所示，在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每内上升的距离都是，玻璃管向右匀加速平移，每内通过的水平位移依次是、、、．图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时刻蜡块位于坐标原点．

（1）蜡块在竖直方向的速度________；

（2）请在图乙中画出蜡块内的轨迹；

（3）玻璃管向右平移的加速度大小_______．

12．（9分）三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验．

（1）小张同学采用如图甲所示的装置．用金属片使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，两球仍然同时落地，这说明_______________．

（2）小彭同学采用如图乙所示的装置．有两个相同的弧形轨道M、N，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时从所在轨道下端水平射出．实验观察到P、Q两球相碰．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____________________．

（3）小熊同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长均为，则由图丙可求得拍摄时相机每________s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为______，经过b点时的速度大小为________．（取重力加速度大小，结果均保留两位有效数字）

13．（11分）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在与管道圆心等高的C点并恰好沿倾角为的斜面下滑．已知半圆形管道的半径，小球可看成质点且其质量，取重力加速度大小．求：

（1）小球在斜面上的接触点C到B点的水平距离s；

（2）小球经过管道的B点时对管道的弹力N．

14．（12分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h．已知地球的半径为R，地球自转的角速度为，地球表面的重力加速度大小为g，O为地球的中心．

（1）求卫星B的运行周期T；

（2）若卫星B的运行方向与地球的自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近，求到它们再一次相距最近所需的时间t．

15．（16分）如图甲所示，水平传送带两皮带轮圆心间的距离为L（未知），两皮带轮的直径均为，与传送带上表面等高的光滑平台上有一个小物体以（未知）的初速度滑上传送带，皮带轮顺时针匀速转动，角速度为．小物体经传送带后从右侧做平抛运动的水平位移为s，的关系图像如图乙所示．已知小物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，求：

（1）传送带下表面离水平地面的高度H；

（2）传送带水平段的长度L和小物体的初速度．

河北省高一年级4月联考

物理参考答案

1．D  解析：物体做曲线运动的条件为所受合外力方向与速度方向不共线，而加速度方向与所受合外力方向一定相同，选项D正确．

2．B  解析：由题图知甲球满足，即角速度大小不变，选项A错误、B正确；由题图知乙球满足，即线速度大小不变，选项C、D均错误．

3．A  解析：由开普勒第三定律有定值，可得，选项A正确．

4．C  解析：将小车速度分解，有，又，解得，选项C正确．

5．B  解析：因小船在静水中的速度小于水流速度，故小船的合速度方向不可能垂直河岸，即小船不可能垂直到达正对岸，选项A错误；小船的最短渡河时间，选项B正确；实际速度即合速度，与小船在静水中的速度、水流速度和它们之间的夹角都有关系，选项C错误；船头垂直渡河时，渡河时间与水流速度无关，选项D错误．

6．C  解析：向心力是效果力，不进行受力分析，选项A错误；小球做匀速圆周运动，应该是细绳的拉力和小球所受重力的合力来提供向心力．选项B错误；分析可知．解得．当越大时，越大，选项C正确；由，解得，当越大时，v越大，选项D错误．

7．C  解析：密度，球的体积，有，则，选项A错误；由，有，则，选项B错误；由，有，则，选顶C正确；由，有，则，选项D错误．

8．AC  解析：第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是它的最小发射速度，第二宇宙速度才是它脱离地球束缚的最小发射速度，选项A、C正确．

9．BD  解析：由题意知，选项A错误、B正确；，则，选项C错误；同理，选项D正确．

10．BC 解析：设a、b球运动的时间为t，对a球，由几何关系知，将b球速度分解，有，解得，选项A错误、B正确；由，有，则，选项C正确；设a球落在斜面上与水平方向的夹角为，有，解得，即为定值，选项D错误．

11．（1）0.1（2分）

（2）如图所示（2分）

（3）（或0.05）

解析：（1）蜡块在竖直方向做匀速直线运动，速度，解得．

（2）蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上向右做匀加速直线运动，根据题中的数据画出蜡块的轨迹．

（3）由，解得．

12．（1）平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动

（2）平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动

（3）0.10  2.0  2.5（2分）

解析：（1）A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．

（2）P球过弧形轨道M末端后做平抛运动，Q球过弧形轨道N末端后做匀速直线运动，同时同速出发后两球相碰，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动．

（3）设曝光时间间隔为T，竖直方向有，解得，又，解得，又．则．

13．解：（1）由题意知小球做平抛运动，有

解得

又由题意知小球在C点时的速度方向与水平方向的夹角为，有

又

解得．

（2）设管道对小球的弹力竖直向下，有

解得，方向竖直向下

由牛顿第三定律可知小球对管道的弹力大小，方向竖直向上．

14．解：（1）设地球的质量为M，卫星B的质量为m，万有引力提供向心力

又由黄金代换式有

解得．

（2）两卫星再一次相距最近，则卫星B比卫星A多运动的角度为，有

解得

15．解：（1）由题意知当时，小物体做匀减速直线运动，然后做平抛运动

又

解得

解得．

（2）由题意结合题图乙知，小物体的最小速度

同理最大速度

解得．