天津市第四十三中学2023-2024学年高一下学期期中物理试题(无答案)

这是一份天津市第四十三中学2023-2024学年高一下学期期中物理试题(无答案)，共7页。

物理学科
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。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共20小题，共60分。
1.匀速圆周运动不变的物理量是（ ）
A.线速度B.向心加速度C.向心力D.角速度
2.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法不符合史实的是（ ）
A.开普勒利用自己观察的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律
B.海王星的发现验证了万有引力定律的正确性，显示了理论对实践的巨大指导作用
C.卡文迪许的扭秤实验和库仑扭秤实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式
D.物理学公认：卡文迪许是第一个在实验室“称量地球质量”的人
3.下列关于重力势能的说法中正确的是（ ）
A.重力势能是物体独有的
B.重力势能的变化只跟重力做功有关系，和其他力做功无关
C.重力势能是矢量，在地球表面以下为负
D.重力势能的增量等于重力对物体做的功
4.关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是（ ）
A.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的
B.行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆轨道一个焦点上
C.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，太阳是不动的
D.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，行星距太阳近时速度小，距太阳远时速度大
5.游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当质量相同的两个小朋友坐在“魔盘”上随“魔盘”一起在水平面内匀速转动，他们距轴心的距离不一样，简化模型如图所示。两个小朋友相比具有（ ）
A.相同的线速度B.相同的加速度
C.相同的转动周期D.相同的摩擦力
6.如图，有一走时准时的时钟，已知时针、分针、秒针的转动半径分别为3cm、4cm、5cm。下列说法正确的是（ ）
A.时针的转动周期为24h
B.分针针尖的线速度大小为
C.秒针的角速度为rad/s
D.秒针与分针的角速度之比为1∶60
7.如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可筒化为图乙所示。A、B是盘上的边缘点，C为A盘上的一点，已知2rC=rA，rC=rB。以下关于A、B、C三点的线速度大小v、角速度大小ω之间关系的说法正确的是（ ）
A.A、B两点线速度相同
B.A、C两点角速度相同
C.B、C两点运动周期之比为2∶1
D.A、B两点向心加速度之比为4∶1
8.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A.图①中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态
B.图②中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C.图③中在铁路的转弯处，设计为外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力帮助火车转弯
D.图④中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
9.如图，在太空飞行了九天的“嫦娥三号”飞船，再次成功变轨，从100km的环月圆轨道I，降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道II，两轨道相交于点P，如图所示。关于“嫦娥三号”飞船，以下说法正确的是（ ）
A.在轨道I上运动到P点的速度比在轨道II上运动到P点的速度小
B.在轨道I上P点的加速度比在轨道II上运动到P点的加速度小
C.由轨道I向轨道II变轨需要在P点点火减速
D.由轨道I向轨道II变轨需要在P点点火加速
10.如图所示，某同学到超市购物，用大小为20N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力拉购物篮，以1m/s的速度在水平地面上匀速前进，则（ ）
A.前进6s内拉力所做的功为120J
B.前进6s内拉力的平均功率为20W
C.6s末拉力做功的瞬时功率为10W
D.前进6s内重力的平均功率为10W
11. 2017年11月21日，我国以“一箭三星”方式将“吉林一号”04、05、06星成功发射.其中“吉林一号”04星的工作轨道高度约为535km，比同步卫星轨道低很多，同步卫星的轨道又低于月球的轨道，其轨道关系如图所示.下列说法正确的是（ ）
A. “吉林一号”04星的发射速度一定小于第一宇宙速度
B.同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球的角速度大
C. “吉林一号”04星绕地球运行的周期比同步卫星的周期大
D.所有卫星在运行轨道上完全失重，重力加速度为零
12.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一轻质弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态；当撤去力F后，物体将向右运动.在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加
C.弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减小再增加
D.弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减小
13.宇宙中两颗靠得比较近的星球，只受到彼此之间的万有引力作用绕两球心连线上某点绕转，称之为双星系统。设某双星系统中A、B两星球绕其连线上的某固定点O做匀速圆周运动。若A、B的质量分别为M、m，则（ ）
A.星球A与星球B的轨道半径之比为M∶m
B.星球A与星球B的线速度大小之比为m∶M
C.星球A与星球B的周期大小之比为m∶M
D.若两星球间距离减小，则星球A做匀速圆周运动的周期变大
14.如图所示，小球m用长为L的细线悬挂在O点，在O点的正下方L/2处有一个钉子，把小球拉到水平位置释放.当摆线摆到竖直位置碰到钉子时，以下说法不正确的是（ ）
A.小球的线速度保持不变
B.小球的角速度突然增加为原来的2倍
C.细线的拉力突然变为原来的2倍
D.细线的拉力一定大于重力
15.如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则（ ）
甲乙丙
A.第1s内推力做功为2J
B.第2s内物体克服摩擦力做的功为4J
C. t=1.5s时推力F的瞬时功率为3W
D.第2s内推力F做功的平均功率为2W
16.如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO'的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等子滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起绕轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ）
A. B. C. D.
17.质量为m的小球从地面上方H高处无初速释放，落在沙地后出现一个深度为h的坑，如图所示，空气阻力不计，在此过程中（ ）
A.重力对小球做功为mgH
B.小球的重力势能减少了mgh
C.外力对小球做的总功为mgH
D.沙地对小球的平均阻力为
18.如图所示，金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的n倍，金星质量为火星质量的K倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是（ ）
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的第一宇宙速度是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星大
D.金星到太阳运动的周期比火星大
19.“火星500”是模拟火星的志愿者实验活动.假如某志愿者乘坐宇宙飞船登上火星，在该火星“北极”距星球表面附近h处自由释放一个小球，测得落地时间为t，已知火星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A.火星的质量为
B.火星的第一宇宙速度为
C.宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期可能为
D.如果火星存在一颗同步卫星，其距星球表面高度为
20.如图所示是玩具飞车的360°回环赛道，其底座固定，且赛道视为半径为R的光滑竖直圆轨道。一质量为m的无动力赛车被弹射出去后，在圆形轨道最低点以水平初速度v0向右运动。设重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.当时赛车在最低点对轨道的压力为4mg
B.如果赛车能够完成圆周运动，v0的最小值是
C.如果赛车能够完成圆周运动，其对轨道的最大压力与最小压力之差为6mg
D.如果赛车能够完成圆周运动，其最大速度与最小速度之差为
第II卷（非选择题）
二、填空题：本大题共1小题，共6.0分。
21.“嫦娥三号探月飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，已知其周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，则月球的密度ρ月= ，月球表面的重力加速度g月= .（忽略月球自转的影响）
三、实验题：本大题共1小题，共9.0分。
22.如图所示是探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。图中A、B、C到转轴的距离之比为1∶2∶1.
（1）本实验采用的实验方法是 。
A.微元法B.放大法C.累积法D.控制变量法
（2）在探究向心力的大小F与半径r的关系时，要将质量 （选填“相同”或“不同”）的两小球分别放在长槽的 （选填“A”或“B”）处和短槽的C处，与皮带连接的变速塔轮相对应的半径 （选填“相同”或“不同”）。若实验中观察到标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为2∶1，则可以得到的结论是 。
四、计算题：本大题共2小题，共25.0分。
23. 2022年1月10日起，全国铁路将实行新的列车运行图，攀枝花至西昌的动车即将开通运营，最大运行速度为200km/h的复兴号动车组将运行在设计时速为160km/h的成昆铁路复线上，攀西地区将进入动车时代，攀枝花至西昌的运行时间将由原来的3个小时缩短为1.5小时。开通前的某次测试中从攀枝花南站匀加速开出的动车，经t1=150s速度达到v1=108km/h，之后动车以恒定功率行驶。相关资料显示，该列动车质量m=180t，运行过程中所受阻力恒为车重的0.06倍.设铁轨为水平直线，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）该列动车匀加速运动过程中牵引力F的大小；
（2）该列动车运行的最大速度vm及从车站开出后运行x=8km的时间t（此时列车已达到最大速度）。
24.如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计（计算中取g=10m/s2）。求：
（1）从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。
（2）从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ。
（3）若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s，求此时人和车对轨道的压力。