南京市燕子矶中学2022~2023学年第二学期3月学分认定考试
高一物理
2023.03.15
本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。
注意事项:
答题前，考生务必将姓名、班级、学号写在答题卡的相应位置。选择题答案按要求填涂答题卡上，非选择题的答案写在答题卡上对应题目的答案空格内，答案写在试卷上无效。考试结束后，交回答题卡。
一、单项选择题:共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（ ）
A.所受地球引力的大小近似为零
B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
2.由上海飞往美国洛杉矶(由西向东)的飞机和洛杉矶返航飞往上海(由东向西)的飞机若往返飞行时间相同，且飞经太平洋上空等高匀速飞行，飞行中两种情况相比较，飞机上的乘客对座椅的压力( )
A.相等
B.前者一定稍大于后者
C.前者一定稍小于后者
D.以均可能为零
3.能用来计时的钟表有多种，如图所示，从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械闹表、生物钟。由相对论的知识可知，物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢，则地定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是（ ）
A.正确，对各式计时仪器的影响一定相同
B.错误，对各式计时仪器的影响不一定相同
C.AB两个选项分别说明了两种不同情况下的影响
D.以上答案均错误
4.土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系，则下列判断正确的是（ ）
A若v2 ∝R，则该层是土星的卫星群
B.若v ∝R，则该层是土星的一部分
C若v ∝ 1/R，则该层是土星的卫星群
D.若v2 ∝ 1/R，则该层是土星的一部分
5.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，如图为转弯处火平轨道横截而示意图。己知内外轨道与水平面倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内轨和外轨均不受侧压力作理，下面分析正确的是（ ）
A.轨道半径R= v2 / g
B. v =
C.若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
D.若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向里
6.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则两大铁球之间的万有引力为（ ）
A.2F
B.4F
C.8F
D.16F
7.如图，小车向右做匀加速直线运动，人站在车厢里向前推车并与车保持相对静止，则下列说法正确的是(
A.人对车厢做正功
B人对车厢做负功
C.摩擦力对人做负功
D.人对车厢不做功
8.如图，斜面体静置于租糙水平地面上，滑块a通过轻绳穿过固定光滑圆环与小球b相连，绳与斜面平行，b在水平面内做可速圆周运动。由于阻力影响，b的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止，则下列说法中正确的是( )
A.绳对小球b的拉力缓慢变大
B.斜面体对地面的压力缓慢变大
C.斜面体对滑块a的摩擦力缓慢减小
D.斜面体对地面的摩擦力缓慢变大
9. 2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热映，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道II。在圆形轨道II上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚，对于该过程，下列说法正确的是(图中A点为近日点) ( )
A.沿轨道I运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道II
B.沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期
C.沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
D.在轨道上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大
10.如图，火星与地球近似在同一平面内， 绕太阳沿同方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是
A.火星的公转周期大约是地球的倍
B.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行
C.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行
D.在冲日处，火星相对于地球的速度最大
11.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上(与地球相距最近)，如图所示，设该行星与地球的公转周期之比为k1 ，公转轨道半径之比为k2 ，则（ ）
A. k1=（N+1）/N B. k1 = N/（N-1）
C. k2 = D. k2 =
二、非选择题:共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. (10分)如图甲为探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置，图乙为示意图，图丙为俯视图。图乙中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。
(1)如图乙所示，如果两个钢球质量相等，且a、b轮半径相同， 则是在验证向心力的大小F和_______之间的关系。
A.质量m B.半径r C.角速度ω
(2)现有两个质量相同的钢球，①球放在A槽的边緣，②球放在B槽的边缘，a、b轮半径相同，它们到各自转轴的距离之比为2: 1。则钢球①、②的线速度之比为_____________。
13. (12分)卫星发射进入预定轨道时往往需要进行多次轨道调整。如图所示，发射任务中先将卫星送至近地圆轨道，然后卫星从圆轨道上A点加速，控制卫星进入椭圆轨道，最后在B点进入距地高为6R的预定圆形高轨道运动，其中A、B分别是两个圆轨道与椭圆轨道相切之处。已知卫星从A点到B点所需的时间为t0，地球半径为R。假定卫星在两个圆轨道上稳定运行时均做匀速圆周运动，求：
(1)卫星在高轨道上运行时的周期。
(2)地表的重力加速度。
14. (12分)如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。质量为M、半径为R的铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的质量为m,其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为6mg不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。
(1)若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小；
(2)要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度大小；
(3)若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作用力大小。
15. (10分)某卫星A在赤道平面内绕地球做圆周运动，运行方向与地球自转方向相同， 赤道上有一卫星测控站B，已知卫星距地面的高度为R,地球的半径为R，自转周期为T0 ，地球表面的重力加速度为g 。求:
(1)卫星A做圆周运动的周期T；
(2)卫星A和测控站B能连续直接通讯的最长时间t (I卫星信号传输时间可忽略)。
16. (12分)如图所示，质量为2kg的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R = 0.5m，质量为4kg的薄壁圆筒上。圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足w= β1 ·t (β1 = 5rad / s2)，物块和地面之间动摩擦因数为μ= 0.5，g=10m/s2 。
(1)物块运动中受到的拉力F；
(2)从开始运动至t1 = 2s ，拉力对物块做功的平均功率P；
(3)若当圆筒角速度达到ω0 时，使其减速转动，并以此时刻为t = 0，且角速度满足ω=ω0 — β2 ·t，则减速多长时间后小物块停止运动(ω0、β2均为已知)。
