2022-2023學(xué)年河南省七大名校巔峰計(jì)劃高一（下）期末物理試卷

一、單選題：共7小題，每題4分，共28分。

• 1．一根質(zhì)量均勻的細(xì)桿斜靠在墻上，地面光滑。初始時(shí)桿與墻面夾角為60°，在桿滑下的過(guò)程中，墻對(duì)桿的作用力（　?。?/h2>

  A．先增大后減小至0

  B．先增大后減小，但不會(huì)減為0

  C．一直增大

  D．一直減小
  組卷：160引用：2難度：0.2

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• 2．2015年9月14日，美國(guó)的LIGO探測(cè)設(shè)施接收到一個(gè)來(lái)自GW150914的引力波信號(hào)，此信號(hào)是由兩個(gè)黑洞的合并過(guò)程產(chǎn)生的。如果將某個(gè)雙黑洞系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)模型，兩黑洞繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在相互強(qiáng)大的引力作用下，兩黑洞間的距離逐漸減小，在此過(guò)程中，兩黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的（　?。?/h2>

  A．向心力均逐漸減小	B．線速度均逐漸減小
  C．周期均不變	D．角速度均逐漸增大
  組卷：91引用：3難度：0.7

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• 3．某同學(xué)在高度h處以一定大小的速度v₀拋出一小球，當(dāng)其速度方向不同時(shí)，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離即射程大小也不同，若不計(jì)空氣阻力，則最大射程為（　?。?/h2>

  A． 2 v 2 0 g

  B． v 2 0 + 2 gh g

  C． h + v 2 0 g

  D． v 0 g v 2 0 + 2 gh
  組卷：135引用：4難度：0.5

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• 4．如圖所示，滑塊A和足夠長(zhǎng)的木板B疊放在水平地面上，A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是B和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的4倍，A和B的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)對(duì)A施加一水平向右逐漸增大的力F，當(dāng)F增大到F₀時(shí)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，之后力F按圖乙所示的規(guī)律繼續(xù)增大，圖乙中的x為A運(yùn)動(dòng)的位移，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。對(duì)兩物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是（　?。?br />

  A．當(dāng)F＞2F0，木塊A和木板B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

  B．當(dāng)F＞F0，木塊A和木板B開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng)

  C．自x=0至木板x=x0木板B對(duì)A做功大小為 F 0 x 0 4

  D．x=x0時(shí)，木板B的速度大小為 F 0 x 0 2 m
  組卷：1081引用：5難度：0.3

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• 5．由n個(gè)帶電量均為Q的、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球無(wú)間隙排列構(gòu)成的半徑為R的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)。一個(gè)質(zhì)量為m的金屬小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)=2R的絕緣細(xì)線懸掛在圓環(huán)的最高點(diǎn)。當(dāng)金屬小球電荷量也為Q（未知）時(shí)，發(fā)現(xiàn)金屬小球在垂直圓環(huán)平面的對(duì)稱軸上P點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，如圖所示，軸線上的兩點(diǎn)P、P'關(guān)于圓心O對(duì)稱。已知靜電力常量為k,重力加速度為g,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。則下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

  A．O 點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

  B．由于 P、P′兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反

  C．金屬帶電小球的電量為Q= 8 mg R nk

  D．固定P處的小球，然后在圓環(huán)上取下一個(gè)小球（其余n-1個(gè)小球位置不變）置于P'處，則圓心O的場(chǎng)強(qiáng)大小為 2 R 2 kmg n
  組卷：922引用：3難度：0.3

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

• 14．如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面與水平面夾角為37°，斜面上有一質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板，斜面底端擋板高度與木板厚度相同。m=1kg的小物塊從空中某點(diǎn)以v₀=3m/s水平拋出，拋出同時(shí)木板由靜止釋放，小物塊下降h=0.8m掉在木板前端，碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)，碰后瞬間物塊垂直斜面分速度立即變?yōu)榱?。碰后兩者向下運(yùn)動(dòng)，小物塊恰好在木板與擋板碰撞時(shí)在擋板處離開(kāi)木板。已知木板與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，木板上表面光滑，木板與擋板每次碰撞均無(wú)能量損失，g=10m/s²，求：
  （1）碰前瞬間小物塊速度大小和方向。
  （2）木板至少多長(zhǎng)小物塊才沒(méi)有從木板后端離開(kāi)木板？
  （3）木板從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后停在斜面底端的整過(guò)過(guò)程中通過(guò)路程多大？
  組卷：118引用：5難度：0.5

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• 15．牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，利用他的運(yùn)動(dòng)定律把行星的向心加速度與太陽(yáng)對(duì)它的引力聯(lián)系起來(lái)，巧妙推導(dǎo)出太陽(yáng)和行星之間的引力關(guān)系。
  （1）行星圍繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)當(dāng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星的質(zhì)量為m,太陽(yáng)的質(zhì)量為M，行星與太陽(yáng)中心之間的距離為r,請(qǐng)利用牛頓定律和開(kāi)普勒定律導(dǎo)出太陽(yáng)和行星之間的引力表達(dá)式F=G

  M

  m

  r

  2

  ；
  （2）牛頓思考月球繞地球運(yùn)行的原因時(shí)，蘋果偶然落地引起了他的遐想：拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與拉著蘋果下落的力，是否都與太陽(yáng)吸引行星的力性質(zhì)相同，遵循著統(tǒng)一的規(guī)律--平方反比規(guī)律？因此，牛頓開(kāi)始了著名的“月-地檢驗(yàn)”。
  a.已知月球與地球的距離約為地球半徑的60倍，如果牛頓的猜想正確，請(qǐng)你據(jù)此計(jì)算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a和蘋果下落的加速度g的比值

  a

  g

  ；
  b.在牛頓的時(shí)代，月球與地球的距離r′、月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期T′等都能比較精確地測(cè)定，請(qǐng)你據(jù)此寫出計(jì)算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a的表達(dá)式；已知r′≈3.84×10⁸m,T′≈2.36×10⁶s,地面附近的重力加速度g=9.80m/s²，請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)估算比值a；與（1）中的結(jié)果相比較，你能得出什么結(jié)論？
  c.假如有一顆在赤道上的蘋果樹(shù)，長(zhǎng)到了月亮的高度。請(qǐng)你根據(jù)蘋果的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，在圖中的樹(shù)枝上畫(huà)出一個(gè)長(zhǎng)勢(shì)符合物理規(guī)律的蘋果，并推斷如果樹(shù)冠上的蘋果被人用剪刀剪離樹(shù)枝，蘋果是否會(huì)落回地面？（分析過(guò)程中可忽略其它星球?qū)μO果的作用）。
  組卷：159引用：3難度：0.3

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