2023-2024學(xué)年河南省安陽市滑縣高一（下）期末測評試卷物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年河南省安陽市滑縣高一（下）期末測評試卷物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.對于宇宙中P、Q恒星構(gòu)成的雙星系統(tǒng)(即兩恒星在彼此萬有引力作用下繞它們連線上點做勻速圓周運動的系統(tǒng))，下列說法正確的是(

)A.P、Q恒星繞它們連線的中點做勻速圓周運動

B.P、Q恒星的線速度大小相等，方向相反

C.P、Q恒星的運動周期一定相等

D.P恒星對Q恒星的引力可能大于Q恒星對P恒星的引力2.可將蹦床簡化為一豎直放置的彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k，其彈力F與形變量x的關(guān)系如圖所示。一可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m的運動員從蹦床正上方?處下落到最低點時，蹦床的壓縮量為x0，不計空氣阻力，重力加速度為g，則運動員下落到最低點時(

)

A.運動員處于失重狀態(tài) B.運動員的加速度為零

C.蹦床對運動員作用力為kx0?mg 3.由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同，已知地球表面兩極處的重力加速度大小為g0，在赤道處的重力加速度大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，由此可知地球的半徑為(

)A.(g?g0)T24π2 4.2024年5月7日11時21分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射長征六號丙運載火箭，搭載發(fā)射的海王星01星、智星一號C星、寬幅光學(xué)衛(wèi)星和高分視頻衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道飛行試驗任務(wù)獲得圓滿成功。假設(shè)海王星01星、智星一號C星處于同一軌道平面做勻速圓周運動，且繞地球運動的方向相同，海王星01星繞地球運動的周期為T1、智星一號C星繞地球運動的周期為T2，海王星01星距離地面的高度大于智星一號C星，下列說法正確的是A.T1<T2

B.在相同時間內(nèi)，海王星01星、智星一號C星與地心連線掃過的面積相等

C.海王星01星、智星一號C星相鄰兩次距離最近的時間間隔為t=T5.在天花板上懸掛了半徑為R，可繞過圓心O的水平軸轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)滑輪，足夠長的輕繩繞過滑輪，兩端各系質(zhì)量不等的小球1和2。已知小球2的質(zhì)量為2m，小球1的質(zhì)量為m，滑輪上P點到轉(zhuǎn)軸的距離為R2。由靜止釋放小球2，不計滑輪與軸之間的摩擦，輕繩與滑輪間不打滑，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)A.小球2向下運動的加速度為g2

B.滑輪轉(zhuǎn)動兩圈所用時間為4πRg

C.滑輪轉(zhuǎn)動兩圈時的角速度為22πg(shù)6.風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的關(guān)鍵設(shè)施，現(xiàn)有一小球從風(fēng)洞中的點M豎直向上拋出，小球受到大小恒定的水平風(fēng)力，其運動軌跡如圖，其中M、N兩點在同一水平線上，O點為軌跡的最高點，小球在M點動能為64J，在O點動能為16J，不計空氣阻力，小球所受重力和風(fēng)力大小之比為(

)

A.4：1 B.2：1 C.1：4 D.1：27.如圖所示，平直公路AB段的長度為x=20m，BC為14圓弧形的水平彎道，其半徑R=25m，AB、BC相切于B點。一輛質(zhì)量為2×103kg的汽車從A點由靜止開始做勻加速運動，進入BC段做速率不變的圓周運動。已知汽車在彎道上以允許最大安全速率行駛，汽車在AB段行駛受到的阻力為車重的k1=0.15倍，在BC段行駛時徑向最大靜摩擦力為車重的k2=0.4倍，πA.汽車在彎道上行駛的最大速度為12m/s

B.汽車從A到B做勻加速直線運動的最大加速度為3m/s2

C.汽車從A到B的最大牽引力為8×103N

D.汽車由A二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.拋繡球是某地民族運動會的傳統(tǒng)項目。如圖甲所示，小明同學(xué)讓質(zhì)量為m的繡球從A點由靜止開始先在豎直平面內(nèi)做加速圓周運動，加速幾圈到B點后松手拋出，運動軌跡如圖乙所示，B點略高于D點。已知A、D兩點間的豎直距離為?，繡球經(jīng)過D點時速率為v，以A點所在水平面為零勢能面，整個過程不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)

A.繡球在豎直平面內(nèi)做加速圓周運動經(jīng)過最低點A時所受合力豎直向上

B.繡球在D點時的機械能等于mg?+12mv2

C.繡球從B到C的時間小于從C到D9.一輛質(zhì)量為m=1.2×103kg的小汽車在平直的公路上從靜止開始運動，牽引力F隨時間t變化關(guān)系圖線如圖所示，4s時汽車功率達到最大值，此后保持此功率繼續(xù)行駛，12s后做勻速運動。小汽車的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，則(

)A.0～8s，小汽車先做勻加速直線運動后做加速度逐漸減小的加速運動

B.小汽車前4s內(nèi)位移為80m

C.小汽車受到的阻力大小為4×103N

10.曉燕同學(xué)利用平拋實驗儀器探究平拋運動的特點，得到了小球在空中的三個位置A、B、C，測量數(shù)據(jù)如圖。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知(

)A.小球從B位置運動到C位置的時間為y2?y1g

B.小球做平拋運動的初速度為x0三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.利用“向心力定量探究儀”可以探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，裝置如圖所示，小球放在光滑的帶凹槽的旋轉(zhuǎn)桿上，其一端通過細繩與電子測力計相連，當(dāng)小球和旋轉(zhuǎn)桿被電機帶動一起旋轉(zhuǎn)時，控制器的顯示屏顯示小球質(zhì)量m、轉(zhuǎn)動半徑r、轉(zhuǎn)動角速度ω以及細繩拉力F的大小。表甲小球質(zhì)量kg轉(zhuǎn)動半徑m角速度rad/s向心力N0.10.24π3.150.20.24π6.290.30.24π9.450.40.24π12.61表乙小球質(zhì)量kg轉(zhuǎn)動半徑m角速度rad/s向心力N0.20.14π3.160.20.24π6.310.20.34π9.460.20.44π12.63表丙小球質(zhì)量kg轉(zhuǎn)動半徑m角速度rad/s向心力N0.20.22π1.570.20.24π6.290.20.26π14.140.20.28π25.16(1)小明同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)如表甲、乙、丙所示。由此可知該同學(xué)采用的是_____。A.控制變量法

B.放大法

C.理想實驗法(2)由表乙的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)____一定時，小球的向心力F大小與____成____比。(3)若以向心力F為縱軸，要使向心力與橫軸表示的物理量成線性關(guān)系，則橫軸所代表的物理量應(yīng)為____(選填“ω”“ω2”或“1ω”)12.物理實驗小組同學(xué)利用“目字形”的金屬框架和光電門驗證機械能守恒定律。已知“目字形”的金屬框架各橫桿完全相同、間距均勻且與邊框垂直，光電門具有多組計時功能，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，橫桿寬度為d，相鄰橫桿中心的距離為L，L遠大于d，實驗裝置如圖：(1)將光電門固定在鐵架臺上并伸出桌面，將金屬框架豎直放在光電門正上方，橫桿保持水平；由靜止釋放金屬框架，下落過程中橫桿始終保持水平，依次記錄1～4號橫桿經(jīng)過光電門時的擋光時間。若1號橫桿經(jīng)過光電門的擋光時間為t，則1號橫桿經(jīng)過光電門時的速度為____，金屬框架釋放時，1號橫桿距離光電門的高度為?=____。(2)若圖乙中1t2?n圖像的斜率k=____(用g，d，L表示四、計算題：本大題共3小題，共38分。13.如圖所示，“天宮二號”空間站A圍繞地球做圓周運動，AB和AC與地球相切，∠BAC=θ，θ稱為地球?qū)πl(wèi)星的張角。已知空間站繞地球做勻速圓周運動的角速度為ω，引力常量為G。根據(jù)以上信息，推導(dǎo)出地球平均密度表達式。

14.旋轉(zhuǎn)飛車是兒童喜愛的娛樂項目，可以簡化為如圖所示的模型，a、b兩個小球分別用懸線懸于水平桿上的A、B兩點，A到O點距離為R，B到O點距離為2R。裝置繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)后，a、b在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知重力加速度為g，兩懸線與豎直方向的夾角分別為α、θ。(1)已知b小球?qū)?yīng)懸線長為L，求b小球繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)的角速度。(2)推導(dǎo)出α、θ滿足的關(guān)系式。

15.如圖所示，豎直平面內(nèi)由傾角α=60°的光滑斜面軌道AB、半徑均為R的半圓形光滑軌道BCDE和光滑圓管軌道EFG構(gòu)成一游戲裝置固定于地面，在B、E兩處軌道平滑連接。E、O和B三點連成的直線與水平面間的夾角為θ=30°，F(xiàn)點為圓管軌道EFG的最高點。現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從斜面上高度為?(1)若釋放處高度?=3R，求小球第一次運動到圓軌道最低點C時的加速度和對軌道的作用力大小；(2)推導(dǎo)出小球運動到半圓軌道內(nèi)與圓心O點等高的D點時所受彈力FD與?(3)若小球釋放后能從原路返回到出發(fā)點，求釋放高度?應(yīng)該滿足的條件。

答案解析1.C

【解析】C.雙星系統(tǒng)在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等，即P、Q恒星的運動周期一定相等，故C正確；D.P恒星對Q恒星的引力與Q恒星對P恒星的引力是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，P恒星對Q恒星的引力大小等于Q恒星對P恒星的引力，故D錯誤；A.結(jié)合上述可知，雙星系統(tǒng)的角速度相等，根據(jù)Gm1m2則有m可知，恒星質(zhì)量越大，其圓周運動的軌道半徑越小，圓心位置不一定在連線中心，與質(zhì)量大小有關(guān)，故A錯誤；B.根據(jù)線速度與角速度關(guān)系有v1=ωr1結(jié)合上述可知，恒星質(zhì)量越大，軌道半徑越小，線速度越小，即線速度大小與恒星質(zhì)量有關(guān)，線速度大小不一定相等，故B錯誤。故選C。2.D

【解析】AB.運動員下落到最低點時，加速度向上，不為零，運動員處于超重狀態(tài)，選項AB錯誤；C.運動員下落到最低點時，蹦床對運動員作用力為

kx0

，選項D.由最高點到最低點，由能量關(guān)系可知，蹦床彈性勢能為E選項D正確。故選D。3.B

【解析】在地球表面兩極處有G在地球表面赤道處有G聯(lián)立可得，地球的半徑為R=故選B。4.C

【解析】A.根據(jù)開普勒第三定律有R由于海王星01星距離地面的高度大于智星一號C星，即海王星01星距離的軌道半徑大于智星一號C星的軌道半徑，則有T故A錯誤；B.繞地球做勻速圓周運動運動的衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力，則有G解得ω=衛(wèi)星時間

Δt

內(nèi)掃過的面積S=解得S=可見軌道半徑越大，相同時間內(nèi)掃過的面積越大，即在相同時間內(nèi)，海王星01星與地心連線掃過的面積大于智星一號C星與地心連線掃過的面積，故B錯誤；C.令海王星01星、智星一號C星相鄰兩次距離最近的時間間隔為t，則有2π解得t=故C正確；D.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，可知，衛(wèi)星的軌道平面一定經(jīng)過地心，即智星一號C星的軌道平面一定過地心，故D錯誤。故選C。5.C

【解析】A.對小球1和2整體由牛頓第二定律2mg?mg=3ma解得小球2向下運動的加速度為a=故A錯誤；B.滑輪轉(zhuǎn)動兩圈的過程中，滿足2×2πR=解得滑輪轉(zhuǎn)動兩圈所用時間為t=2故B錯誤；C.滑輪轉(zhuǎn)動兩圈時，小球2的線速度為v=所以滑輪轉(zhuǎn)動兩圈時的角速度為ω=故C正確；D.滑輪轉(zhuǎn)動兩圈時P點的線速度大小為v故D錯誤。故選C。6.B

【解析】設(shè)在M點的速度v01水平方向O點的速度v而1聯(lián)立解得mg故選B。7.C

【解析】A.汽車在彎道上以最大速度行駛時，根據(jù)牛頓第二定律有k解得v故A錯誤；B.汽車從A到B做勻加速直線運動過程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系有v解得a故B錯誤；C.汽車從A到B做勻加速直線運動過程，根據(jù)牛頓第二定律有F結(jié)合上述解得F故C正確；D.汽車從A到B做勻加速直線運動過程，根據(jù)速度公式有v在BC段行駛過程t解得t故D錯誤。故選C。8.BCD

【解析】A.繡球在豎直平面內(nèi)做加速圓周運動經(jīng)過最低點A時向心力豎直向上，因其做加速運動還具有切向分力，故經(jīng)過最低點A時所受合力不是豎直向上，A錯誤；B.以A點所在水平面為零勢能面，繡球在D點時的機械能為E=mg?+B正確；C.B點略高于D點，由斜拋運動規(guī)律可知，繡球從B到C的時間小于從C到D的時間，C正確；D.由動能定理得，在整個拋繡球過程中，小明對繡球做的功為W=mg?+D正確；故選BCD。9.AC

【解析】A.由圖可知，小汽車在前4s內(nèi)的牽引力不變，小汽車做勻加速直線運動，4～8s內(nèi)小汽車的牽引力逐漸減小，則車的加速度逐漸減小，小汽車做加速度減小的加速運動，故0～8s，小汽車先做勻加速直線運動后做加速度逐漸減小的加速運動，故A正確；BC.由題意可知，小汽車受到的阻力大小為f=4×1小汽車前4s內(nèi)由牛頓第二定律F解得a由運動學(xué)公式可得，小汽車前4s內(nèi)位移為x故B錯誤，C正確；D.4s時汽車功率達到最大值，則最大功率為P=故D錯誤。故選AC。10.AD

【解析】A.平拋運動在豎直方向做勻變速直線運動，由逐差法Δy=可得小球從B位置運動到C位置的時間為T=故A正確；B.平拋運動在水平方向做勻速直線運動x可得小球做平拋運動的初速度為v故B錯誤；CD．B點的豎直方向的速度為v從拋出點到B點的時間為t所以拋出點的橫坐標(biāo)為x故C錯誤，D正確。故選AD。11.(1)A(2)

小球的質(zhì)量和角速度

轉(zhuǎn)動半徑

正比(3)

ω

【解析】(1)小明同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)如表甲、乙、丙所示。由此可知該同學(xué)采用的是控制變量法；(2)[1][2][3]由表乙的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)小球的質(zhì)量和角速度一定時，小球的向心力

F

大小與轉(zhuǎn)動半徑成正比。(3)根據(jù)

F=mrω2

可得，當(dāng)小球的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑一定時，向心力與角速度的平方成線性關(guān)系，故橫軸所代表的物理量應(yīng)為

ω12.(1)

dt

(2)

2gL

【解析】(1)[1]根據(jù)光電門的測速原理，1號橫桿經(jīng)過光電門時的速度為v[2]金屬框架釋放到剛剛運動至光電門過程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系式有v解得?=(2)結(jié)合上述可知，第n號橫