河南省郑州市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-07-07 浏览次数：119 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高一下·郑州期末) 物体做曲线运动时，其所受合外力（）

A . 不可能是恒力 B . 与速度方向不在一条直线上 C . 总是与速度方向垂直 D . 做功为零

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2. (2022高一下·郑州期末) 500m口径的中国天眼（FAST）是世界上已建成的最大的射电望远镜，可监测脉冲星，探测引力波的存在。而引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块“拼图”，关于牛顿力学、相对论和量子力学的一些观点，下列说法正确的是（）

A . 牛顿通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆 B . 相对论认为在不同的惯性系中，物理规律的形式都是相同的 C . 由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值 D . 高速运动的μ子寿命变长这一现象，既能用相对论时空观解释，又能用经典理论解释

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3. (2022高一下·郑州期末) 某传动装置由甲、乙两个齿轮构成，如图所示，两个齿轮半径分别为r₁、r₂ ，若甲轮的角速度为ω，则对乙轮边缘上某点的描述正确的是（）

A . 角速度大小为 $\text{[math]}$ B . 线速度大小为 $\text{[math]}$ C . 向心加速度大小为 $\text{[math]}$ D . 向心加速度大小为 $\text{[math]}$

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4. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）

A . 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B . 物体所受弹力增大，摩擦力减小 C . 物体所受弹力增大，摩擦力不变 D . 物体所受弹力减小，摩擦力也减小

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5. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，一根绳拉着小球在水平面内做匀速圆周运动，绳的固定点 $\text{[math]}$ 到圆 $\text{[math]}$ 的高度为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则根据题中所给条件可以求出下列物理量（）

A . 小球运动的向心加速度 B . 绳的拉力 C . 小球运动的线速度 D . 小球运动的角速度

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6. (2022高一下·郑州期末) 北京时间2022年5月10日8时54分，搭载“天舟四号”货运飞船的长征七号”遥五运载火箭，在文昌卫星发射中心点火发射，一段时间后，天舟四号货运飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接空间站天和核心舱后向端口，发射取得圆满成功。下列说法正确的是（）

A . “天舟四号”货运飞船与火箭成功分离后，火箭立即做自由落体运动 B . “天舟四号”货运飞船与“天和”核心舱对接后的运行速度大于 $\text{[math]}$ C . 若“天和”核心舱在轨运行时受阻力作用，则其运行周期将变小 D . 中国空间站如果机动变轨到更高轨道需使空间站减速

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7. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，长为 $\text{[math]}$ 的轻质细绳一端固定在天花板上的 $\text{[math]}$ 点，另一端栓一质量为 $\text{[math]}$ 的小球，开始时细绳处于水平位置。现将小球由静止释放，细绳从水平位置运动到竖直位置，在此过程中小球沿圆弧从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点，不计空气阻力，重力加速度为 $\text{[math]}$ （）

A . 小球在 $\text{[math]}$ 点释放的瞬间，细绳上的拉力大小为 $\text{[math]}$ B . 小球刚运动到最低点时，细绳上的拉力大小为 $\text{[math]}$ C . 小球在最低点时速度大小为 $\text{[math]}$ D . 小球在最低点时重力的瞬时功率最大

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8. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，某同学在练习投飞镖，已知飞镖出手点比飞镖盘的圆心高，飞镖以水平初速度 $\text{[math]}$ 投出，击中飞镖盘圆心正下方某处。不计空气阻力，如果想击中飞镖盘圆心，该同学可以采取的措施是（）

A . 掷出位置不变，适当减小初速度 $\text{[math]}$ B . 掷出位置不变，适当增大初速度 $\text{[math]}$ C . 初速度 $\text{[math]}$ 大小不变，适当远离镖盘 D . 初速度 $\text{[math]}$ 大小不变，掷出位置适当降低一些

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二、多选题

9. (2022高一下·郑州期末) 一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方 $\text{[math]}$ 位置有一只小球、小球从静止开始下落，在 $\text{[math]}$ 位置接触弹簧的上端，在 $\text{[math]}$ 位置小球所受弹力大小等于重力，在 $\text{[math]}$ 位置小球速度减小到零。不计空气阻力，关于小球下降阶段下列说法中正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 位置小球动能最大 B . 从 $\text{[math]}$ 位置的过程中小球的机械能逐渐减少 C . 从 $\text{[math]}$ 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 D . 从 $\text{[math]}$ 位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加

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10. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度 $\text{[math]}$ 正对斜面项点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，不计空气阻力（）

A . 若小球以最小位移到达斜面，则 $\text{[math]}$ B . 若小球击中斜面时速度与斜面垂直，则 $\text{[math]}$ C . 若小球能击中斜面中点，则 $\text{[math]}$ D . 若小球能击中斜面中点，则 $\text{[math]}$

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11. (2022高一下·郑州期末) 我国“天问一号”火星探测器接近火星后，先后在圆轨道1、2绕火星做匀速圆周运动。轨道1、2与火星表面的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，探测器在轨道1、2上运动周期为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知火星的半径为 $\text{[math]}$ ，引力常量为 $\text{[math]}$ ，不考虑火星的自转。则（）

A . 火星的质量为 $\text{[math]}$ B . 火星表面的重力加速度为 $\text{[math]}$ C . 探测器在轨道1和2的线速度之比为 $\text{[math]}$ D . 探测器在轨道1和2的周期之比为 $\text{[math]}$

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12. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，一根不可伸长的细绳，长为L，一端固定在天花板上的O点，另一端与质量为m的小球相连。开始时，先把小球拉至与悬点等高的a点，然后由静止释放小球，小球摆动过程中被竖直线0b上的钉子p挡住，小球绕钉子做圆周运动，已知细绳能够承受的最大拉力为F=7mg，g为重力加速度，则下列说法中正确的是（）

A . 当pb间距为 $\text{[math]}$ 时小球能够绕钉子做完整的圆周运动 B . 当pb间距为 $\text{[math]}$ 时，小球运动到b点后细绳会被拉断 C . 当pb间距为 $\text{[math]}$ 时，小球可做完整的圆周运动且细绳不会被拉断 D . 小球运动到b点时，由于细绳碰到了钉子，导致小球的速度突变

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三、实验题

13. (2022高一下·郑州期末) 如图所示是一种简易的圆周运动向心力演示仪，图中 A、B 为两个穿在水平滑杆上并通过棉线与转轴相连的重锤。试结合下列演示现象，分析影响向心力的因素。
1. （1）使线长L_A＝L_B ，质量m_A＞m_B ，加速转动横杆；
  现象：连接 A的棉线先断；
  
  表明：在半径和角速度一定的条件下，圆周运动所需向心力随的增大而增大；
2. （2）使质量 m_A＝m_B ，线长L_A＞L_B ，加速转动横杆；
  现象：连接 A的棉线先断；
  
  表明：在物体质量和角速度一定的条件下，圆周运动所需向心力随的增大而增大；
3. （3）对任一次断线过程进行考察；
  现象：并不是横杆一开始转动就断线，而是加速了一段时间之后线才断的；
  
  表明：在物体质量和半径一定的条件下，圆周运动所需向心力随的增大而增大。
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14. (2022高一下·郑州期末) 某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知当地的重力加速度为g。
1. （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还必须要测量下列哪些物理量____（填选项序号）。
  
  A . 小球的质量m B . 光电门1和光电门2之间的距离h C . 小球从光电门1到光电门2下落的时间t D . 小球的直径d
2. （2）小球通过光电门1时的瞬时速度 $\text{[math]}$ （用题中所给的物理量表示）。
3. （3）如果不考虑空气阻力，测得的物理量间满足关系式：，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
4. （4）考虑到实际存在空气阻力，则实验过程中小球的重力势能的减少量（填“大于”、“小于”或“等于”）其动能的增加量。
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四、解答题

15. (2022高一下·郑州期末) 如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过轻质动滑轮和一个轻质定滑轮，轻质动滑轮下方悬挂一质量为 $\text{[math]}$ 的重物，轻绳不接触滑轮的部分都是竖直的，手持轻绳末端使系统保持静止。现在用手以恒定拉力 $\text{[math]}$ 竖直向下拉动细绳末端，使细绳末端下降 $\text{[math]}$ ，该过程中摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）该过程中，恒力 $\text{[math]}$ 做的功 $\text{[math]}$ ；
2. （2）该过程中，重物的重力势能增加量 $\text{[math]}$ ；
3. （3）该过程中，重物的末速度大小 $\text{[math]}$ 。
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16. (2022高一下·郑州期末) 为了保护环境，一种使用氢气燃料的汽车，质量为 $\text{[math]}$ ，发动机的额定输出功率为 $\text{[math]}$ ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 $\text{[math]}$ 倍。若汽车从静止开始做匀加速运动，加速度的大小为 $\text{[math]}$ ，已知重力加速度 $\text{[math]}$ ，试求：
1. （1）汽车做匀加速运动达到的最大速度；
2. （2）汽车做匀加速运动可持续的时间；
3. （3）当速度为 $\text{[math]}$ 时，汽车牵引力的瞬时功率 $\text{[math]}$ 。
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17. (2022高一下·郑州期末) 在2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，18岁的中国选手谷爱凌顶住压力，在关键的第三跳以超高难度动作锁定金牌，这也是中国女子雪上项目第一个冬奥会冠军，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳台、着陆坡、停止区组成，如图所示。在某次训练中，运动员经助滑道加速后自起跳点C以大小为vC=20m/s的速度向右上方飞起，完成空中动作后，落在着陆坡上（无机械能损失），然后沿半径为R=45m的圆弧滑道自由滑行通过最低点F，进入水平停止区后调整姿势做匀减速滑行直到静止。已知在快到F点的瞬间运动员对地面的压力为重力（含装备）的3倍，运动员在水平停止区受到的阻力为重力（含装备）的0.5倍，忽略其它运动过程中的阻力。g取10m/s² ，求：
1. （1）运动员在F点的速度vF的大小；
2. （2）水平停止区FG的最小长度L；
3. （3） C点与F点间的高度差h。
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18. (2022高一下·郑州期末) 利用万有引力定律可以测量天体的质量。
1. （1）测地球的质量
  英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”，已知地球表面重力加速度为 $\text{[math]}$ ，地球半径为 $\text{[math]}$ ，引力常量为 $\text{[math]}$ 。若忽略地球自转的影响，求地球的质量。
2. （2）测“双星系统”的总质量
  所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点 $\text{[math]}$ 做匀速圆周运动的两个星球 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，如图所示，已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 绕 $\text{[math]}$ 点运动的周期均为 $\text{[math]}$ ，引力常量为 $\text{[math]}$ ，求星球 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的总质量。
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