2021-2022學年河南省豫北名校高一下學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，同時將玻璃管由靜止開始水平向右先做勻加速運動，再做勻減速運動，關于紅蠟塊的運動軌跡正確的是（）A． B． C． D．2．下列說法正確的是（）A．相同時間內(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．牛頓通過扭秤實驗測定了引力常量GC．由萬有引力定律可知，兩物體相距無窮小時，兩者間的萬有引力趨于無窮大D．所有繞同一中心天體運動的行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比都相等3．如圖為某一錐形齒輪傳動示意圖，小齒輪帶動大齒輪轉動，兩齒輪恰好完全咬合。大齒輪外側邊緣處某點線速度、角速度、向心加速度大小分別為，小齒輪外側邊緣處某點線速度、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，某救援隊利用如下裝置轉運救災物資，物資穿在豎直固定光滑桿上．若汽車速度為，物資運動速度為，定滑輪左右兩側輕繩與豎直方向夾角分別為．不計滑輪質(zhì)量以及繩與滑輪間的摩擦，下列關系正確的是（

）A． B．C． D．5．如圖為荷球的籃筐（無籃板），某同學距球柱不同位置，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，且兩球運動的最大高度相同。不計空氣阻力，從球出手到進入籃筐過程中，下列說法正確的是（）A．乙球飛行時間大于甲球飛行時間 B．甲球在最高點的速度比乙球在最高點的速度大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．中國科學家利用天眼對武仙座球狀星團展開脈沖星觀測研究，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)會被主星的星風加熱并吸走一部分，兩星之間的距離L會逐漸增大。下列說法正確的是（）A．主星掩食伴星是因為它對伴星的引力大于伴星對它的引力B．由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點轉動的角速度會減小C．由于雙星之間的距離L逐漸增大，雙星繞其連線上某點轉動的角速度會增大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轉動的周期不變二、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做勻速圓周運動，小球至圓錐頂點的距離為，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．小球做圓周運動的向心加速度與其質(zhì)量無關9．如圖1所示，輕繩一端固定在O點，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，小球靜止在最低點，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度使其繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動，在其軌跡最高點設置一光電門，可測量小球在最高點的速度。多次改變小球初速度，記錄小球運動到最高點時的拉力F和對應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．輕繩長度等于C．當時，向心加速度為 D．當時，小球所受的拉力等于其重力的兩倍10．高山跳臺滑雪是冬奧會上很驚險、刺激、具有觀賞性的比賽項目。運動員離開跳臺時速度方向與水平方向成角斜向上，到達最高點時速度大小為，從最高點到落到地面所用時間為t，設運動員在空中運動時只考慮重力的作用，且可視為質(zhì)點，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）A．運動員離開跳臺時的速度大小是 B．運動員在空中運動的總時間是C．運動員在豎直方向發(fā)生的位移大小是 D．運動員做的是勻變速運動11．用如圖所示的實驗裝置探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度以及半徑r之間的關系。兩個變速塔輪通過皮帶連接，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對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力筒下降，從而露出標尺，標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．若要研究向心力與質(zhì)量的關系，應使變速塔輪1和塔輪2的半徑相等，質(zhì)量不同的鋼球運動半徑相同B．若要研究向心力與角速度的關系，應使變速塔輪1和塔輪2的半徑不相等，質(zhì)量相同的鋼球運動半徑相同C．若要研究向心力與半徑的關系，應使變速塔輪1和塔輪2的半徑不相等，質(zhì)量相同的鋼球運動半徑不相同D．以上說法都不對三、實驗題12．（1）某同學利用頻閃照相法研究平拋運動并測量當?shù)刂亓铀俣?，得到圖1所示頻閃照片和表1所示數(shù)據(jù)，表中g表示重力加速度，表示平拋的初速度。請利用表1中數(shù)據(jù)點3采集到的數(shù)據(jù)將表1補充完整：_______，________。表1數(shù)據(jù)點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)點的不同有較大偏差，最終使測得的重力加速度g存在較大誤差。為減小實驗誤差，實驗小組使用改進后的裝置重做實驗，得到圖2所示頻閃照片和表2所示實驗數(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該實驗小組使用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，并以為縱軸，以t為橫軸，建立直角坐標系，其函數(shù)表達式為__________。由圖3可知，實驗所在地的重力加速度_______（結果保留2位有效數(shù)字）。四、解答題13．高速轉動的轉盤重心若不在轉軸上，運行將不穩(wěn)定，且轉軸會承受很大的作用力，加速磨損。圖中轉盤半徑為R，為轉動軸。正常轉動時，轉動軸受到的水平作用力為零。現(xiàn)在轉盤邊緣處疊放質(zhì)量均為m、可視為質(zhì)點的A、B兩物塊并由靜止緩慢增大轉速，A、B間動摩擦因數(shù)為，B與轉盤間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。求：（1）若A、B保持相對靜止，轉盤角速度的取值范圍；（2）若A、B都脫離轉盤，轉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動。當?shù)厍蚯『眠\行到火星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的時候，天文學稱為“火星沖日”。已知火星公轉半徑與地球公轉半徑的比值為（C為常數(shù)），地球的公轉周期為T，求：（1）火星公轉周期；（2）相鄰兩次火星沖日的時間間隔。15．北京2022年冬奧會雪車雪橇中心位于延慶賽區(qū)西南側。這里建有中國首條雪車雪橇賽道“雪游龍”，主賽道包含16個彎道，其中第11個彎道是全球獨創(chuàng)的回旋彎。已知雪車沿傾斜賽道在水平面內(nèi)做圓周運動，簡化為如圖所示，其最大滑行速度約，最大向心加速度，雪車與賽道間動摩擦系數(shù)為0.1，重力加速度g取，不計空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）回旋彎的直徑（保留1位小數(shù)）；（2）假設雪車以最大速度滑行時，恰好不向上側滑，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，小球沖上右側豎直半圓環(huán)圓形管道，從A點水平射出，落點距A點最近；第二次釋放后，小球從A點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，不計空氣阻力。求：（1）第一次釋放小球后，小球?qū)A環(huán)軌道A點的彈力（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]平拋運動水平方向上的分運動為勻速直線運動，所以有[2]平拋運動豎直方向做自由落體運動可知解得（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，由牛頓第二定律解得此時對B，由牛頓第二定律解得故此時B不會發(fā)生相對滑動；所以若A、B保持相對靜止，轉盤角速度的取值范圍為（2）B恰巧可以發(fā)生相對滑動時，由牛頓第二定律解得所以若A、B都脫離轉盤，轉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