天津市第三中学2022~2023学年度第二学期
高一年级期中检测（2023.4）
物 理
第I卷 选择题
一、单选题（共5题，每题5分，共25分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1.如图所示，某台计算机的硬盘约有近万个磁道(磁道为不同半径的同心圆)，每个磁道分成m个扇区(每扇区为圆周)。电动机使磁盘以转速n(转/秒)匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，若不计磁头大小及磁头转移磁道所需的时间，则磁盘转动时( )
A.A点的线速度小于B点的线速度 B.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
C.硬盘转动一圈的时间为2πn D.一个扇区通过磁头所用的时间为
2.2014年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R( r > R )，不计卫星间的相互作用力，则( )
卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为
B．这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为g C．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
D．卫星1中的仪器因不受重力而处于完全失重状态
3.某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的游泳池中。现制作一个为实际尺寸 的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的( )
A. B. C. D.
4.据报道一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过。如图所示，假设火星绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T。该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道A点“擦肩而过”。已知万有引力常量G，则( )
A．可计算出火星的质量 B．可计算出彗星经过A点时受到的引力
C．可计算出彗星经过A点的速度大小
D．可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度
5.如图所示，AB是一段半径为R的 圆弧曲面，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，最后落到水平地面上的C点，已知小球没有跟圆弧曲面的任何其他点接触，则BC的最小距离为
A. R B. R C. (-1)R D. R
二、不定项选择题（共3题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6.2016年6月25日20时00分，长征七号运载火箭成功发射，6月26日15时04分许，围绕地球飞行了13圈的多用途飞船缩比返回舱开始返回。假设飞船围绕地球做匀速圆周运动，若已知地面重力加速度和地球半径及引力常量G，可以求出的物理量为( )
多用途飞船围绕地球做匀速圆周运动的向心力
B．多用途飞船围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
C．地球质量 D．多用途飞船围绕地球做匀速圆周运动的线速度
7.如图所示，质量分别是m和2m的两个球P、Q穿在水平光滑杆上，不计一切摩擦，两球之间用一条轻绳连接，当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，两球到轴的距离用rP、rQ表示，则此时( )
A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用
B．P球受到的向心力大小等于Q球受到的向心力大小
C．rP一定等于2rQ D．当ω增大时，P球将向外运动
8.世界上首家私人太空旅馆运营商西班牙“银河套房”公司宣布，拟在未来建立全球第一家太空旅馆——“太空度假村”．在游客入住期间，每天能欣赏到15次日出，并将以每小时3万公里的速度旅行，每85分钟环绕地球一周．下列说法正确的是( )
“太空度假村”运行的速度大于同步卫星运行的速度
B．“太空度假村”到地球的距离大于同步卫星到地球的距离
C．“太空度假村”运行的速度小于赤道上随地球自转的物体的速度
D．“太空度假村”的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度
第II卷 非选择题
（本大题共2小题，共12.0分）
9.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道竖直放置，一小球以某一速度进入半圆轨道，通过最高点P时，对轨道的压力为其重力的一半，不计空气阻力，则小球落地点到P点的水平距离为
10.如图所示为“探究小球做匀速圆周运动时的向心加速度与转速、半径的关系”的实验装置.有机玻璃支架上固定一直流电动机，电动机转轴上固定一半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线连接一重锤，圆盘边缘连接一轻质细绳，细绳另一端连接一个小球.实验操作如下：
①按如图所示组装好实验器材
②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，若不计一切阻力，当小球运动稳定时，调节水平激光笔2的高度和竖直激光笔1的位置，让激光恰好照射到小球的球心(如图中B点所示)，用刻度尺测量小球做匀速圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的竖直高度h;
③当小球某时刻经过图中A点时开始计时，并记录为第1次，当小球第k次经过A点时，所经历的时间为t;
切断电源，整理器材。
请回答下列问题：
(1)小球做匀速圆周运动的向心力由 提供;
A.重力 B.绳的拉力
C.绳的拉力的水平分力 D.重力与绳的拉力的合力
(2)若电动机的转速增大，激光笔1应 (选填“左移”或“右移”)
(3)小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 (用R、t、k和π表示)
11.某探究小组为探究向心力与线速度、角速度、圆周半径等大小关系，利用两个相同材质可绕竖直轴转动的水平转盘和两个相同的长方体小橡皮擦进行实验。如图所示，转盘半径分别为2r和r，A点在大转盘的边缘处、B点在大转盘上离转轴距离为r处，C点在小转盘的边缘处，橡皮擦与转盘间的最大静摩擦力是其所受重力的μ倍，大转盘通过皮带带动小转盘无打滑地转动。现将一橡皮擦放置在A处。
(1)为探究线速度大小相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在_____(填“B”或“C”)处，当缓慢增大转速，可看到放置在____处的橡皮擦先开始滑动。
(2)为探究角速度相等时向心力大小与圆周半径大小的关系，应将另一橡皮擦放在_____(填“B”“C”)处，缓慢增大转速，可看到放置在____处的橡皮擦先开始滑动。
四、简答题（本大题共3小题，共48.0分）
12.(14分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2,求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块恰好要滑动时的向心加速度an；
(3)物块与转台间的动摩擦因数μ。
13.（16分）宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G求：
(1)线的拉力；
(2)该星球表面的重力加速度；
(3)若在该星球表面上水平抛出一个物体，使该物体不再落回该星球表面，则物体需要的最小初速度;
14.（18分）现有一根长L＝1 m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m＝0.5 kg的小球(可视为质点)，将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无拉力，如图所示．不计空气阻力，g取10 m/s2，则：
(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？
(2)在小球以速度v1＝4 m/s水平抛出的瞬间，绳中的拉力为多少？
(3)在小球以速度v2＝1 m/s水平抛出的瞬间，绳中若有拉力，求其大小；
若无拉力，试求绳子再次伸直时所经历的时间．
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线
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高 年级 试卷 (
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)高一物理答案
一、单选题（共5题，每题5分，共25分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1 2 3 4 5
D A B D C
多选题（共3题，每题5分，共15分，每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6 7 8
BCD BC AD
第II卷 非选择题
（共 2 题 ，共 12.0 分）
9. R
10.；左移；
11. ；．
12.【答案】物块做平抛运动，在竖直方向上有：
在水平方向上有：由式解得；
物块恰好要滑动时的向心加速度
物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
，，由式得：，代入数据解得。
13.【答案】解：因为半径，解得线的拉力 ；
线的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，即，解得该星球表面的重力加速度 ；
星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度，
设近“地”卫星的质量为，根据向心力公式有：
解得 ；
14.答案 (1) m/s (2)3 N (3)无张力，0.6 s
解析 (1)小球做圆周运动的临界条件为重力刚好提供最高点时小球做圆周运动的向心力，即mg＝m，解得v0＝＝ m/s.(2)因为v1>v0，故绳中有张力．根据牛顿第二定律有FT＋mg＝m，代入数据得绳中张力FT＝3 N.
(3)因为v2
