河南省七大名校巅峰计划2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(PDF版无答案)_第1页
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第第页河南省七大名校巅峰计划2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(PDF版无答案)2023年河南省七大名校巅峰计划高一下期期末试题

物理

本试卷满分100分,考试时间75分钟。

注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓

名、准考证号、座位号填写在本试卷上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷

上无效。

3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

一、单选题:共7小题,每题4分,共28分。

1.一根质量均匀的细杆斜靠在墙上,地面光滑。初始时杆与墙面夹角为60°,在杆滑下的

过程中,墙对杆的作用力

A.先增大后减小至0

B.先增大后减小,但不会减为0

C.一直增大

D.一直减小

2.2023年7月14日,米国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,

此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统

简化为如图所示的圆周运动模型,两黑洞绕O点做匀速圆周运

动。在相互强大的引力作用下,两黑洞间的距离逐渐减小,在此

过程中,两黑洞做圆周运动的

A.向心力均逐渐减小B.线速度均逐渐减小

C.周期均不变D.角速度均逐渐增大

3.某同学在高度h处以一定大小的速度v0抛出一小球,当其速度方向不同时,落地点与

抛出点的水平距离即射程大小也不同,若不计空气阻力,则最大射程为

2v2v200+2ghv220v0+2gh

A.B.C.h+D.v

ggg0g

4.如图所示,滑块A和足够长的木板B

叠放在水平地面上,A和B之间的动摩

擦因数是B和地面之间的动摩擦因数

的4倍,A和B的质量均为m。现对A

施加一水平向右逐渐增大的力F,当F

增大到F0时A开始运动,之后力F按

图乙所示的规律继续增大,图乙中的x为A运动的位移,已知最大静摩擦力等于滑动

摩擦力。对两物块的运动过程,以下说法正确的是

【巅峰计划·高一物理试题第1页(共6页)】

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A.当F>2F0,木块A和木板B开始相对滑动

B.当F>F0,木块A和木板B开始相对滑动

F0x0

C.自x=0至木板x=x0木板B对A做功大小为4

F0x0

D.x=x0时,木板B的速度大小为2m

5.由n个带电量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半

径为R的圆环固定在竖直平面内。一个质量为m的金属小球(视为

质点)通过长为L=2R的绝缘细线悬挂在圆环的最高点。当金属小球

电荷量也为Q(未知)时,发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上P

点处于平衡状态,如图所示,轴线上的两点P、P'关于圆心O对称。

已知静电力常量为k,重力加速度为g,取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是

A.O点的场强一定为零

B.由于P、P两点关于O点对称,两点的场强大小相等,方向相反

8mgR

C.金属带电小球的电量为Q

nk

D.固定P处的小球,然后在圆环上取下一个小球(其余n-1个小球位置不变)置于P'

22kmg

处,则圆心O的场强大小为

Rn

6.如图所示,一辆卡车在水平路面上行驶。初速度为54km/h。

其车厢长度为10.0m,在车尾边缘处放有一个货箱,其长

宽高皆为0.5m。卡车加速时的最大加速度为2.2m/s2,卡车

刹车时的最大加速度为3m/s2。已知货箱和车厢之间的动摩

擦因数为0.24(最大静摩擦因数约等于动摩擦因数,g=10m/s2),则下列说法正确的是

A.若司机全力加速,货箱有可能掉出车厢

B.若司机全力刹车,货箱不可能碰到车头

C.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后5s到6s之间

D.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后6s到7s之间

7.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50m处停

着一辆乙车,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是

24m,第4个2s内的位移是1m。则下列说法中正确的是

A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2

23

B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2

12

C.汽车甲刹车后停止前,可能撞上乙车

D.汽车甲刹车前的速度为13.9m/s

【巅峰计划·高一物理试题第2页(共6页)】

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二、多选题:共3小题,每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中有多个选项正

确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。

8.如图所示,圆柱形管的底端固定一弹射器,弹射器上有一质量

m1=1kg的小滑块,管和弹射器的总质量m2=2kg,滑块与管内壁

间的滑动摩擦力大小为0.4m1g。整个装置竖直静止在水平地面

上。发射时,滑块离开弹射器瞬间距离上管口的距离为1.0m;

滑块离开弹射器后能上升的最大高度为1.4m,小滑块可视为质

点且弹射时间极短,每次弹射后滑块获得的初速度相等,忽略

空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是

15+92

A.滑块从离开弹射器到第二次通过圆柱形管上端经历的时间为s

35

30+42

B.滑块从离开弹射器到再次回到弹射器处经历的时间为s

35

C.当滑块离开弹射器瞬间,对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F,为保证滑块不滑

出管口,F的最小值为24N

D.当滑块离开弹射器瞬间,对圆柱形管施加一个竖直向上的恒力F,为保证滑块不滑

出管口,F的最小值为20N

9.如图,真空中x轴上关于O点对称的M、N两点分别固

定两异种点电荷,其电荷量分别为+Q1、-Q2,且Q1>Q2。

取无穷远处电势为零,则

A.只有MN区间的电场方向向右

B.在N点右侧附近存在电场强度为零的点

C.在ON之间存在电势为零的点

D.MO之间的电势差小于ON之间的电势差

10.如图甲所示,将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为h。

h

若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球,分别以同样大小的速度v0从半径均为R=

2

的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道,轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。

小球视为质点,在不计空气阻力的情况下,下列判断正确的是

A.只有质量为4m的小球能到达最大高度h

B.只有质量为2m、4m的小球能到达最大高度h

C.质量为2m的小球到达与圆心等高处时,对轨道的压力大小为4mg

D.质量为3m的小球到达与圆心等高处时,处于超重状态

【巅峰计划·高一物理试题第3页(共6页)】

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三、实验题:共2小题,第11小题7分,第12小题8分,共15分。

11.某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”。如图1中,遮光

条宽度为d,光电门可测出其挡光时间:滑块与力传感器的总质量为M,砝码盘的质

量为m0,不计滑轮和导轨摩擦.实验步骤如下:

①调节气垫导轨使其水平,并取5个质量均为m的砝码放在滑块上:

②用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块,让滑块静止放在导轨右侧的某一位置,测出

遮光条到光电门的距离为S;

③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,释放滑块后,记录此时力传感器的值为F,

测出遮光条经过光电门的挡光时间Δt;

④再从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中,重复步骤③,并保证滑块从同一个位置静止

释放;

⑤重复步骤④,直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中。

请完成下面问题:

(1)若用十分度的游标卡尺测得遮光条宽度d如图3,则d=mm;

(2)滑块经过光电门时的速度可用v=(用题中所给的字母表示,下同)计算;

(3)在处理步骤③所记录的实验数据时,甲同学理解的合外力做功为W1=FS,则其对

应动能变化量应当是ΔEk1=;

1

(4)乙同学按照甲同学的思路,根据实验数据得到F-的图线如图4所示,则其斜率

Δt

k=。

12.用如图所示的实验装置来验证向心力公式。匀质小球由轻绳a和b分别系于一轻质木

架上的A点和C点。当木架绕轴BC匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,

绳a在竖直方向、绳在水平方向。两绳的A、C端分别安装有拉力传感器1、2,重力

加速度为g,忽略空气的阻力,实验步骤如下:

A.实验之前,用游标卡尺测得小球的直径为d,用刻度尺测得a绳的长度为la,b绳

的长度为lb;

【巅峰计划·高一物理试题第4页(共6页)】

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B.使木架绕BC轴匀速转动,并带动小球在水平面

内做匀速圆周运动,记录转n圈对应的时间t;

C.读出拉力传感器1、2的示数分别为Fa、Fb;

D.当小球运动到图示位置时,绳b被突然烧断,

同时木架也立即停止转动,读出拉力传感器1

在此瞬间的示数为F0。

(1)小球的质量m=,做匀速圆周运动的周

期T=;

(2)绳b被烧断之前小球做匀速圆周运动,若等式成立,则向心力

公式得到验证;(用Fa、Fb、n、t、g、lb和d表示)

(3)绳b被烧断之后的瞬间,若等式成立,则向心力公式得到验证。

(用F0、Fa、n、t、g、lb和d表示)

四、解答题:共3小题,第13小题10分,第14小题11分,第15小题18分,共39分。

13.一端弯曲的光滑绝缘轨道ABN固定在竖直平面上,如图所示,AB段水平、BN段是半

径为R的半圆弧,有一个正点电荷固定在圆心O处。一质量为m带正电小环,在水

23

平恒力F=mg作用下从C点由静止开始运动,到B点时撤去外力,小环继续运动,

3

发现刚好能到达绝缘轨道上与圆心等高的M点,已知CB间距为3R。已知小环在圆

轨道上时受到圆心处的点电荷的静电力大小为2mg。求:

(1)小环从C运动到M过程中,点电荷Q的电场力对它做的功;

(2)若水平恒力大小改为2F,则小环在能达到的最高点N时的速度大小;

26

(3)小环在距离B点R的D点以向右的初速度v0=2(1-)gR运动,在静电力的23

作用下运动到B点的速度恰好为0。若在D点施加最小的恒定外力作用由静止开

始运动,则小环在圆轨道上能到达的最大高度值多少?

14.如图所示,足够长的斜面与水平面夹角为37o,斜面上有一质量M=3kg的长木板,斜

面底端挡板高度与木板厚度相同.m=1kg的小物块从空中某点以v0=3m/s水平抛出,抛

出同时木板由静止释放,小物块下降h=0.8m掉在木板前端,碰撞时间极短,可忽略

不计,碰后瞬间物块垂直斜面的分速度立即变为零。碰后两者向下运动,小物块恰好

在木板与挡板碰撞时在挡板处离开木板。已知木板与斜面间动摩擦因数μ=0.5,木板

上表面光滑,木板与挡板每次碰撞均无能量损失,g=10m/s2,求:

【巅峰计划·高一物理试题第5页(共6页)】

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(1)碰前瞬间小物块速度大小和方向;

(2)木板至少多长小物块才没有从木板后端离开木板?

(3)木板从开始运动到最后停在斜面底端的整个过程中通过路程多大?

15.牛顿在前人研究的基础上,利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力

联系起来,巧妙推导出太阳和行星之间的引力关系。

(1)行星围绕太阳的运动当做匀速圆周运动,已知行星的质量为m,太阳的质量为M,

行星与太阳中心之间的距离为r,请利用牛顿定律和开普勒定律导出太阳和行星之

Mm

间的引力表达式F=G

r2

(2)牛顿思考月球绕地球运行的原因时,苹果偶然落地引起了他的遐想:拉住月球使

它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力,是否都与太阳吸引行星的力性质相同,

遵循着统一的规律:平方反比规律?因此,牛顿开始了著名的“月—地检验”。

a.已知月球与地球的距离约为地球半径的60倍,如果牛顿的猜想正确,请你据此

a

计算月球公转的向心加速度a和苹果下落的加速度g的比值;

g

b.在牛顿的时代,月球与地球的距离r′、月球绕地球公转的周期T′等都能比较精确

地测定,请你据此写出计算月球公转的向心加速度a的

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