天津市重点中学校2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

天津市重点中学校2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
满分：100分 考试时间：60分钟
第Ⅰ卷
注意事项：
1、每题选出答案后，用铅笔将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。
2、本卷共12题，每题4分，共48分。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．2023年2月6日，土耳其发生两次7.8级地震，多地建筑被夷为平地，震感遍及亚欧非多洲，中国第一时间派出多支救援队参与救援工作。救援过程中，有救援人员利用悬停的无人机，由静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．风力越大，急救包下落时间越长 B．风力越大，急救包下落时间越短
C．急救包着地速度大小与风力大小无关 D．急救包下落时间与风力大小无关
2．从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上点、点、点，则（ ）
A．撞在点的小球水平速度最小 B．撞在点的小球水平速度最小
C．撞在点的小球飞行时间最短 D．撞在点的小球飞行时间最短
3．下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体所受的合力一定是变化的
B．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上
C．做平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同
D．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
4．2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，下列物理量能计算出地球质量的（ ）
A．核心舱的质量和绕地半径 B．核心舱的质量和绕地周期
C．核心舱的绕地角速度和绕地周期 D．核心舱的绕地角速度和线速度
5．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。、是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时、两点（ ）
A．线速度之比是 B．角速度之比是
C．向心加速度之比是 D．转速之比是
6．质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是；当小球以的速度经过最高点时，对轨道的压力值为（ ）
A．0 B． C． D．
7．一种叫做“飞椅”的游乐项目，如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为，不计钢绳的重力，则转盘匀速转动的角速度的大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．如图，倾角为的斜面体固定在水平地面上，在点正上方的点，以速度水平抛出一个小球，小球落在斜面上的点（图中末画出），且落到斜面上时速度与斜面垂直，重力加速度为，不计空气阻力，则点离地面的高度为（ ）
A． B． C． D．
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。选对但不全的得2分）
9．如图所示，平台上的汽车用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮牵引重物上升，平台足够长，汽车始终保持匀速运动，在重物末达到定滑轮高度之前，下列说法正确的是（ ）
A．重物加速上升 B．重物减速上升
C．绳子拉力大于重物重力 D．重物处于失重状态
10．有、、、四颗地球卫星，还末发射，在赤道表面上随地球一起转动，是近地轨道卫星，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图，则（ ）
A．的向心加速度等于重力加速度 B．在相同时间内转过的弧长最长
C．在4小时内转过的圆心角是 D．的运动周期不可能是20小时
11．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲图火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．乙图中汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越大
C．丙图光滑且固定的竖直倒立圆锥筒内在不同水平面做匀速圆周运动的两小球，球周期较大
D．丁图中小球在竖直放置的光滑管型轨道中运动，通过最高点时速度越大对管壁的作用力也越大
12．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星两次变轨过程中均需要点火减速
B．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C．卫星在轨道2上经过Q点时的速率大于在轨道3上运动的速率
D．卫星在轨道2上运动的周期大于在轨道3上运动的周期
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共52分。
13．（6分）“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。
①采用的实验方法是__________
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的__________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
14．（8分）用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）实验时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，目的是使小球抛出后__________
A．只受重力 B．轨 重合
C．做平抛运动 D．速度小些，便于确定位置
（2）关于该实验的一些做法，要求合理的是__________
A．使用密度大、体积小的球进行实验 B．斜槽末端切线应当保持水平
C．斜槽轨道PQ尽量光滑 D．移动挡板MN时其高度必须等距变化
③为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的__________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定轴时__________（选填“需要”或者“不需要”）轴与重锤线平行。
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为__________（已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）
15．（12分）“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道半径为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度；
（3）火星的第一宇宙速度？
16．（12分）跳台滑雪是第24届北京冬奥会的项目之一，下图为简化后的跳台滑雪的轨道示意图，运动员（可视为质点）从起点下滑，最终滑过一段圆弧轨道后从处以的初速度水平飞出，在平直斜坡处着陆。已知点是斜坡的起点，圆弧轨道半径，斜坡与水平面的夹角，运动员连同滑雪装备总质量为，重力加速度，，。求：
（1）运动员到达点时受到的支持力大小；
（2）运动员在空中运动的时间；
（3）运动员落到点时的速度大小
17．（14分）如图所示，水平转台高，半径为，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为的小物块A、B（可看成质点），A与转轴间距离为，B位于转台边缘处，A、B间用长的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为，取，转台转动角速度从零开始缓慢增大
（1）当转台的角速度达到多大时细线上出现张力；
（2）当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动；
（3）若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求最终A、B两物块与转台中心的水平距离各为多少 （不计空气阻力）
高一年级期中检测物理参考答案
1．D 2．D 3．C 4．D 5．B 6．C 7．A 8．D 9．AC 10．BD 11．AC 12．BC
13．①A ②角速度平方 ③不变
14．①B ②AB ③球心 需要
15．（1）天问一号”环绕火星运动时由万有引力提供向心力，可得
3分
解得火星的质量为 1分
（2）不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力
3分
解得 1分
（3） 3分
解得 1分
16．（1）A点： 3分
得 1分
（2）竖直方向： 1分
水平方向： 1分
满足 1分
解得 1分
（3） 1分
2分
解得 1分
17．（1）对B： 2分
解得 1分
（2）当继续增大，受力也达到最大静摩擦力时，开始滑动
对A： 2分
对B： 2分
得 1分
（4）细线断开后，相对转台静止，最终物块与转台中心的距离为；1分
细线断开后，沿水平切线方向飞出做平抛运动
1分
1分
的水平射程 1分
由几何关系可得 1分
解得 1分