2021-2022學(xué)年河南省豫北名校高一下學(xué)期期中考試物理試卷

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁河南省豫北名校2021-2022學(xué)年高一（下）期中考試物理試題一、單選題1．如圖所示，在一端封閉的光滑玻璃管中注滿清水并封口，水中有一由紅蠟塊做成的大小適宜的小圓柱體，恰好在玻璃管中勻速上升，同時(shí)將玻璃管由靜止開始水平向右先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡正確的是（）A． B． C． D．2．下列說法正確的是（）A．相同時(shí)間內(nèi)，火星和太陽連線掃過的面積與地球和太陽連線掃過的面積相等B．牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了引力常量GC．由萬有引力定律可知，兩物體相距無窮小時(shí)，兩者間的萬有引力趨于無窮大D．所有繞同一中心天體運(yùn)動(dòng)的行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等3．如圖為某一錐形齒輪傳動(dòng)示意圖，小齒輪帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩齒輪恰好完全咬合。大齒輪外側(cè)邊緣處某點(diǎn)線速度、角速度、向心加速度大小分別為，小齒輪外側(cè)邊緣處某點(diǎn)線速度、角速度、向心加速度大小分別為，則下列說法正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，某救援隊(duì)利用如下裝置轉(zhuǎn)運(yùn)救災(zāi)物資，物資穿在豎直固定光滑桿上．若汽車速度為，物資運(yùn)動(dòng)速度為，定滑輪左右兩側(cè)輕繩與豎直方向夾角分別為．不計(jì)滑輪質(zhì)量以及繩與滑輪間的摩擦，下列關(guān)系正確的是（

）A． B．C． D．5．如圖為荷球的籃筐（無籃板），某同學(xué)距球柱不同位置，從相同高度先后將甲、乙兩球斜向上拋出，兩次均命中籃筐。已知甲、乙兩球初速度與水平方向夾角分別為和，且兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。不計(jì)空氣阻力，從球出手到進(jìn)入籃筐過程中，下列說法正確的是（）A．乙球飛行時(shí)間大于甲球飛行時(shí)間 B．甲球在最高點(diǎn)的速度比乙球在最高點(diǎn)的速度大C．甲球初速度是乙球初速度的倍 D．甲球初速度是乙球初速度的倍6．已知地球的半徑為R，月球的公轉(zhuǎn)周期是T，月球表面的重力加速度為a，地心到月心距離為r，引力常量為G，下列說法正確的是（

）A．月球的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量為C．地球的密度為D．地球的密度為7．中國(guó)科學(xué)家利用天眼對(duì)武仙座球狀星團(tuán)展開脈沖星觀測(cè)研究，發(fā)現(xiàn)了脈沖星為掩食雙星“黑寡婦”。在這一雙星系統(tǒng)中，主星（質(zhì)量為）是一顆毫秒脈沖星，伴星（質(zhì)量為）的物質(zhì)會(huì)被主星的星風(fēng)加熱并吸走一部分，兩星之間的距離L會(huì)逐漸增大。下列說法正確的是（）A．主星掩食伴星是因?yàn)樗鼘?duì)伴星的引力大于伴星對(duì)它的引力B．由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)減小C．由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)增大D．由于雙星的總質(zhì)量不變，即使L逐漸變大，雙星繞其連線上某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期不變二、多選題8．如圖所示，質(zhì)量為m的小球在光滑豎直圓錐筒中繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球至圓錐頂點(diǎn)的距離為，圓錐面的母線與豎直線的夾角為。下列說法正確的是（）A．若小球角速度增大，則減小 B．若小球角速度增大，則增大C．小球質(zhì)量越大，向心加速度越大 D．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與其質(zhì)量無關(guān)9．如圖1所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，繩上有一拉力傳感器（質(zhì)量可忽略）。初始時(shí)，小球靜止在最低點(diǎn)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度使其繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在其軌跡最高點(diǎn)設(shè)置一光電門，可測(cè)量小球在最高點(diǎn)的速度。多次改變小球初速度，記錄小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的拉力F和對(duì)應(yīng)速度平方并繪制圖像如圖2所示。下列說法正確的是（）A．重力加速度等于 B．輕繩長(zhǎng)度等于C．當(dāng)時(shí)，向心加速度為 D．當(dāng)時(shí)，小球所受的拉力等于其重力的兩倍10．高山跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)上很驚險(xiǎn)、刺激、具有觀賞性的比賽項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)時(shí)速度方向與水平方向成角斜向上，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為，從最高點(diǎn)到落到地面所用時(shí)間為t，設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)只考慮重力的作用，且可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)時(shí)的速度大小是 B．運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是C．運(yùn)動(dòng)員在豎直方向發(fā)生的位移大小是 D．運(yùn)動(dòng)員做的是勻變速運(yùn)動(dòng)11．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度以及半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速塔輪通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．若要研究向心力與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)使變速塔輪1和塔輪2的半徑相等，質(zhì)量不同的鋼球運(yùn)動(dòng)半徑相同B．若要研究向心力與角速度的關(guān)系，應(yīng)使變速塔輪1和塔輪2的半徑不相等，質(zhì)量相同的鋼球運(yùn)動(dòng)半徑相同C．若要研究向心力與半徑的關(guān)系，應(yīng)使變速塔輪1和塔輪2的半徑不相等，質(zhì)量相同的鋼球運(yùn)動(dòng)半徑不相同D．以上說法都不對(duì)三、實(shí)驗(yàn)題12．（1）某同學(xué)利用頻閃照相法研究平拋運(yùn)動(dòng)并測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋玫綀D1所示頻閃照片和表1所示數(shù)據(jù)，表中g(shù)表示重力加速度，表示平拋的初速度。請(qǐng)利用表1中數(shù)據(jù)點(diǎn)3采集到的數(shù)據(jù)將表1補(bǔ)充完整：_______，________。表1數(shù)據(jù)點(diǎn)1234503.46.59.81300.94.911.320.500.050.10.150.2\0.680.650.65\7.210.010.3（2）分析表1中的數(shù)據(jù)，由于拍攝角度的變化，采集的數(shù)據(jù)隨數(shù)據(jù)點(diǎn)的不同有較大偏差，最終使測(cè)得的重力加速度g存在較大誤差。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)小組使用改進(jìn)后的裝置重做實(shí)驗(yàn)，得到圖2所示頻閃照片和表2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表2數(shù)據(jù)1234567891001.73.45.278.710.412.213.915.500.31.22.74.97.6111519.624.700.0250.050.0750.10.1250.150.1750.20.225該實(shí)驗(yàn)小組使用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并以為縱軸，以t為橫軸，建立直角坐標(biāo)系，其函數(shù)表達(dá)式為__________。由圖3可知，實(shí)驗(yàn)所在地的重力加速度_______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。四、解答題13．高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤重心若不在轉(zhuǎn)軸上，運(yùn)行將不穩(wěn)定，且轉(zhuǎn)軸會(huì)承受很大的作用力，加速磨損。圖中轉(zhuǎn)盤半徑為R，為轉(zhuǎn)動(dòng)軸。正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸受到的水平作用力為零?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)盤邊緣處疊放質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物塊并由靜止緩慢增大轉(zhuǎn)速，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為，B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。求：（1）若A、B保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍；（2）若A、B都脫離轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍。14．太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的時(shí)候，天文學(xué)稱為“火星沖日”。已知火星公轉(zhuǎn)半徑與地球公轉(zhuǎn)半徑的比值為（C為常數(shù)），地球的公轉(zhuǎn)周期為T，求：（1）火星公轉(zhuǎn)周期；（2）相鄰兩次火星沖日的時(shí)間間隔。15．北京2022年冬奧會(huì)雪車雪橇中心位于延慶賽區(qū)西南側(cè)。這里建有中國(guó)首條雪車雪橇賽道“雪游龍”，主賽道包含16個(gè)彎道，其中第11個(gè)彎道是全球獨(dú)創(chuàng)的回旋彎。已知雪車沿傾斜賽道在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化為如圖所示，其最大滑行速度約，最大向心加速度，雪車與賽道間動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）回旋彎的直徑（保留1位小數(shù)）；（2）假設(shè)雪車以最大速度滑行時(shí)，恰好不向上側(cè)滑，賽道傾角的正切值（保留1位小數(shù)）。16．如圖所示，將一質(zhì)量為m的光滑小球從斜面不同高度先后釋放。第一次釋放后，小球沖上右側(cè)豎直半圓環(huán)圓形管道，從A點(diǎn)水平射出，落點(diǎn)距A點(diǎn)最近；第二次釋放后，小球從A點(diǎn)飛出后垂直砸在斜面上。已知斜面傾角，圓環(huán)半徑為R，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：（1）第一次釋放小球后，小球?qū)A環(huán)軌道A點(diǎn)的彈力（可用分式表示）；（2）第二次釋放小球后，小球?qū)A環(huán)軌道A點(diǎn)的彈力（可用分式表示）。參考答案：1．A2．D3．B4．C5．D6．D7．B8．AD9．BC10．CD11．AB12．

0.65

9.8

9.8（1）[1]平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以有[2]平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)可知解得（2）[3]綜合上述分析可得[4]由圖可知13．（1）；（2）（1）A恰要發(fā)生滑動(dòng)，由牛頓第二定律解得此時(shí)對(duì)B，由牛頓第二定律解得故此時(shí)B不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；所以若A、B保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍為（2）B恰巧可以發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律解得所以若A、B都脫離轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤角速度的取值范圍為14．（1）CT；（2）（1）由開普勒第三定律解得（2）由題意由角速度和周期關(guān)系解得15．（1）；（2）3.1（1）由牛頓第二定律解得（2）由題意，受力分析如圖所示水平方向，牛頓第二定律