2022-2023学年天津重点中学二校联考高一（下）期中物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年天津重点中学二校联考高一（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）1.下列说法正确的是(

)A.伽利略提出了行星运动的三大定律

B.牛顿最先在实验室里比较准确地测出了引力常量的数值

C.海王星被称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位

D.开普勒从实验中得出了行星运动定律2.火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(

)A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.53.一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h=1.8m，水落地的位置到管口的水平距离x=A.1.2m/s B.2.0m/s4.质量为m的小球在竖直平面内的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v.当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是(

)A.0 B.mg C.3mg5.微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则(

)A.a的初速度可能等于b的初速度

B.a与地面接触瞬间的速度一定最大

C.b的飞行时间比c的长

D.a的飞行时间比b的短6.火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是(

)A.该转弯处规定的安全行驶的速度为v=Rgtanθ

B.该转弯处规定的安全行驶的速度为v=R7.小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动，绳子拉力F提供向心力，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况说法正确的是(

)A.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pc做近心运动

B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动

C.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动

D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹

8.人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是(

)A.卫星离地球越远，角速度越大

B.同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相等

C.卫星离地球越远，周期越小

D.地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动9.城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则(

)A.小汽车通过桥顶时处于失重状态

B.小汽车通过桥顶时处于超重状态

C.小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN=mg10.如图所示，以v0=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°A.物体飞行时间是1s

B.物体撞击斜面时的速度大小为20m/s

C.物体飞行的水平距离10二、多选题（本大题共5小题，共15.0分）11.设地球的半径为R，卫星A离地高度为R，卫星B离地的高度为2R，万有引力常量为G，若卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，则(

)A.卫星A、B的加速度之比9：4 B.卫星A、B的加速度之比4：1

C.卫星A、B的速度之比3：2 D.卫星A12.已知某人造地球卫星绕地球公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出(

)A.人造地球卫星的质量 B.地球的质量

C.人造地球卫星的运行角速度 D.地球的密度13.如图所示，一辆汽车通过一段半径约为80m的圆弧形弯道公路，假设该汽车做匀速圆周运动，水平路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.5倍，取g=10m/

A.汽车安全通过此弯道的最大加速度5m/s2

B.汽车以80km/h的速率行驶可以安全通过此弯道

14.如图所示，长L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v

A.小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N

B.小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N

C.小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N

15.如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动，则(

)

A.飞行器在B点处点火后，速度变小

B.由已知条件不能求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期

C.只受万有引力情况下，飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度

D.飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）16.地球的第一宇宙速度是______km/s，是______(填“最大”或“最小”)环绕速度，是______(填“最大”或“最小”)17.如图所示，某同学到超市购物，用大小为20N、方向60°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，前进10s内拉力所做的功为______J，前进10四、实验题（本大题共1小题，共6.0分）18.在“研究平抛物体的运动”实验时，

(1)已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的______。

A.秒表

B.天平

C.重垂线

D.测力计

(2)在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择______。

A.实心小铁球

B.空心小铁球

C.实心小木球

D.塑料小球

(3)在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差______。

A.斜槽轨道末端切线必须水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.每次要平衡摩擦力五、简答题（本大题共2小题，共26.0分）19.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内。小球通过最高点B时。

(1)若小球通过最高点B时，对下管壁的压力为0.5mg，求小球从管口飞出时的速率v1；

(2)若小球通过最高点B时，对上管壁的压力大小为mg，求小球从管口飞出时的速率v2；20.一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为4.0×103N，汽车质量为4.0×103kg，沿水平路面行驶，汽车运动过程中始终未超过额定功率。求：

(1)六、计算题（本大题共1小题，共13.0分）21.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．

(1)求地球的质量M；

(2)推导第一宇宙速度v1的表达式；

(3)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、开普勒提出了行星运动的三大定律，故A错误。

B、牛顿发现了万有引力定律，但他并没有测出引力常量，引力常量最先由卡文迪许在实验室里比较准确地测出的，故B错误。

C、海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被人们称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位，故C正确。

D、开普勒通过研究第谷的行星观测数据，研究总结出了行星运动的三大规律，并不是从实验中得出了行星运动定律，故D错误。

故选：C。

本题是物理学史问题，根据开普勒、牛顿、卡文迪许等科学家的物理学成就进行解答。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累。

2.【答案】B

【解析】【分析】

根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度，进而求出火星与地球上重力加速度之比，结合星球表面的万有引力等于重力可得出同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值。

明确星球表面重力与万有引力相等，会根据星球质量和半径关系求得其表面的重力加速度大小关系是正确解题的关键。

【解答】

解：在星球表面的万有引力等于重力，即：GMmR2=mg，

则有：g=GMR2，

所以火星与地球上重力加速度之比：

g火g3.【答案】B

【解析】解：水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律，

竖直方向上：h=12gt2，

代入数据解得：t=0.6s

水平方向上：x=v0t

代入数据解得水平速度为：v04.【答案】C

【解析】解：当小球以速度v经内轨道最高点时且不脱离轨道，则小球仅受重力，重力充当向心力，有mg=mv2r；

当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力G和轨道对小球竖直向下的支持力N，如图，合力充当向心力，有mg+N=m(2v)2r；

5.【答案】D

【解析】解：CD、bc高度相等，根据h=12gt2可得：t=2hg，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，故D正确，C错误；

A、a的位移最大，且时间最短，根据x=vt可知a的初速度最大，故A错误；

B、a运动的时间比b短，则落地时a6.【答案】A

【解析】解：AB、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图得：

F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)，根据合力提供向心力得：mgtanθ=mv2R，解得：v=Rg7.【答案】D

【解析】解：A.若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa做匀速直线运动即离心运动，故A错误；

BD.若拉力突然变小，拉力不足够提供需要的向心力，小球将做半径变大的离心运动，将沿轨迹Pb做离心运动，故B错误；D正确；

C.若拉力突然变大，拉力大于需要的向心力，小球将做半径变小的向心运动，将沿轨迹Pc做近心运动，故C错误。

故选：D8.【答案】B

【解析】解：根据：GmMr2=mrω2=m4π2T2r=mv2r

可得：ω=GMr3，v=GMr，T=2πr3G9.【答案】A

【解析】解：AB.小汽车到达最高点时，需要向下的向心力，故小汽车的合外力向下，所以加速度也向下，

所以小汽车在桥顶处于失重状态，故A正确，B错误；

C.小汽车在上桥过程中受到垂直于接触面向上的支持力和向下的重力，令重力与半径方向的夹角为θ，

所以任意位置的向心力为F=mgcosθ−FN=mv12R，

所以小汽车上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN=mgcosθ−mv1210.【答案】B

【解析】解：ACD.将小球撞击斜面时的速度分解成水平方向和竖直方向，据几何关系可得tan30o=v0vy

解得vy=103m/s

又vy=gt，x=v0t，h=12gt2

11.【答案】AC【解析】解：做匀速圆周运动的人造卫星，万有引力提供向心力，则有：GMmr2=mv2r=ma

变形可得：v=GMr,a=GMr2

由于卫星A、B的轨道半径是2：312.【答案】BC【解析】解：AB、研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：GMmr2=m⋅4π2rT2，解得：M=4π2rGT2，r为卫星绕地球公转的半径，T为公转周期。所以无法求出人造地球卫星的质量，可以求出地球的质量。故A错误，B正确；

C、根据圆周运动的公式ω=13.【答案】AD【解析】解：ABC、当汽车与路面间的摩擦力达到最大静摩擦时，有fm=mvm2R=mam=0.5mg，解得vm=20m/s=72km14.【答案】BD【解析】解：A、设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mg−FN=mv2l，得FN=mg−mv2l=30−3×40.5=6 N，

可知杆对小球的力向上，则小球对杆表现为压力，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力大小是6N，故A错误，B正确；15.【答案】AD【解析】解：A、飞行器在椭圆轨道近月点做离心运动，需要的向心力大于万有引力，而飞行器在圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，需要的向心力等于万有引力，可知飞行器在椭圆轨道近月点实施变轨成圆轨道后，飞行器所需向心力减小，所以应给飞行器点火减速，故A正确；

BD、设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，此时的轨道半径为R，根据万有引力提供向心力与月球表面的万有引力近似等于月球表面的重力可得：mg0=m⋅4π2RT2，则：T=2πRg0；飞行器在轨道Ⅱ上的半长轴为：r2=R+3R2=2R，根据开普勒第三定律可得：R16.【答案】7.9

最大

最小

【解析】解：地球第一宇宙速度即为围绕地球表面运动的卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有GMmR2=mv2R

又因为黄金代换，有GMmR2=mg

联立，得v17.【答案】100

10

【解析】解：根据匀速运动位移—时间公式，10s内购物篮前进的位移s=vt=1×10m=10m

根据功的定义式，拉力对购物篮做的功为W=Fscosθ

解得W=100J18.【答案】C

A

AD【解析】解：(1)除所给器材外，还需要重垂线，来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间，所以不需要天平、测力计、秒表，故C正确，ABD错误。

故选：C。

(2)为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选密度大的小球，故A正确，BCD错误。

故选：A。

(3)A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，故A正确；

BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次