2020-2021学年天津市滨海新区高一下学期期末考试物理试题

滨海新区2020—2021学年度第二学期期末质量检测

高一物理试题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，满分100分，考试时间60分钟。

答卷前，考生务必将自己的学校、姓名、准考证号填写在答题纸上。答卷时，考生务必将答案写在答题纸上，答在试卷上的无效。

祝各位考生考试顺利！

第I卷 选择题 （48分）

注意事项：

1．每题选出答案后，用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。

2．本卷共12小题，每小题4分，共48分。
 

一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分。）

1．一质点做匀速圆周运动过程中，下列物理量保持不变的是（　　）

A．线速度        B．周期         C．加速度        D．合外力

2．下列描述符合物理史实的是（　　）

A．开普勒定律表明行星绕太阳运转的轨道均为理想的圆

B. 海王星同其它行星一样也是通过天文观测发现的

C. 牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量G

D．卡文迪什在实验室用扭秤装置测出了引力常量G

3．“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景的摩天轮，是天津的地标之一。如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。已知座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（　　）

A．运动周期为            B．加速度的大小为ωR

C．所受合力的大小始终为mg   D．所受合力的大小始终为
4．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在我国举办，跳台滑雪是比赛项目之一。运动员在雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。某运动员从跳台B处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，如图所示。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。若测得运动员在空中飞行的时间约为4s，A、B两点间的水平距离约为80m，则运动员从B点飞出时的速度大小约为（　　）

A．1m/s             B．2m/s              C．10m/s             D．20m/s
 

5．一种叫做“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g，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．

6．如图所示，将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平抛(图乙)，其中丙是一固定在地面上倾角为45°的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地（　　）
A．全程重力做功
B．落地瞬间速度
C．落地瞬间重力的功率
D．全程重力做功的平均功率

7．2021年初，我国进行了第一次火星探测，向火星发射了轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列关于火星探测器的说法中正确的是（　　）

A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可

B．发射速度只有大于第三宇宙速度才可以

C．发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的

8．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”都遵循同样的规律（即“物体受到地球引力的大小与物体到地球中心距离的平方成反比”）。在已知地球表面重力加速度、地球半径和月球中心与地球中心距离的情况下，还需要知道（　　）

A．月球的质量     B．月球的半径    C．月球公转的周期    D．月球表面的重力加速度
 

二、多项选择题 (本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。)

9．汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），当汽车以10m/s的速度经过半径50m的弯道时，下列判断正确的是（    ）

A．汽车受到重力、弹力、摩擦力

B．汽车受到重力、弹力、摩擦力和向心力

C．汽车的向心力大小为4000N
D．汽车会发生侧滑

10．北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成，则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比（　　）

A．GPS导航卫星的线速度大

B．GPS导航卫星的向心加速度小

C．北斗导航系统的同步卫星的角速度大

D．北斗导航系统的同步卫星的轨道半径大
 

11．如图所示，质量为的物体沿倾角为的固定斜面减速上滑，加速度的大小为，重力加速度g取10 m/s2，上滑2m时速度仍沿斜面向上。在此过程中（　　）

A．物体的机械能保持不变

B．物体的重力势能增加40 J

C．物体的动能减少28 J

D．系统的内能增加8 J
 

12．如图所示，质量为60kg的某同学在做俯卧撑，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与两脚、两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，重力加速度g取10 m/s2，则克服重力做功和相应的功率为（　　）

A． 

B． 

C．         

D．

第II卷 非选择题  （共52分）

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。

2．本卷共5小题，共52分。

三、实验题（本题共2小题，每空3分，共15分。）

13．用如图所示的装置来探究向心力大小的表达式。

（1）在这个实验中采用了           方法。

A．放大           B．等效替代    
C．理想实验       D．控制变量

（2）转动手柄可以使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球随之做匀速圆周运动。这时我们可以看到弹簧测力筒上露出标尺，通过标尺上红白相间的等分格数，即可求得两个球所受的                  。

14．某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是          。

A．交流电源       B．刻度尺    
  C．秒表           D．天平（含砝码）

（2）图乙是该同学在某次实验中得到的一条纸带，O是重物开始下落时打出的点，A、B、C是按照打点先后顺序选取的三个计数点，通过测量得到O、A间距离为，O、B间距离为，O、C间距离为。已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重物质量为m，从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中，重物动能的增加量为          。




（3）该同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离为，计算对应计数点的重物速度为，得到如图丙所示的图像，由图像可求出当地的重力加速度=     。



四、综合题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15．（10分）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存的电能作为动力来源的汽车。有一质量的混合动力轿车，在平直公路上以的速度匀速行驶，蓄电池不工作，发动机的输出功率为。当看到前方有大货车慢速行驶时，该轿车提速超车，这个过程发动机输出功率不变，蓄电池开始工作，输出功率为。假设全程阻力不变，求：

（1）混合动力轿车以的速度在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小；
（2）混合动力轿车提速超车的过程中所达到的最大速度的大小。

16．（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主义诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“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。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：

（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；

（2）火星的质量M；

（3）火星表面的重力加速度g的大小。

17．（15分）某同学参照过山车情景设计了如下模型：光滑的竖直圆轨道半径R=1.6 m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量为m=2kg的小滑块（可视为质点）与水平轨道之间的动摩擦因数均为µ=0.5，滑块从A点由静止开始受到水平拉力F=60N的作用，在B点撤去拉力，AB的长度为L=5m，不计空气阻力，。

（1）求滑块恰好通过圆轨道最高点的速度大小；
（2）若滑块恰好通过圆轨道的最高点，求当滑块再回到圆轨道最低点时圆轨道对滑块的支持力大小；
（3）要使滑块能进入圆轨道运动且不脱离轨道，求平直轨道BC段的长度范围。

滨海新区2020-2021学年度第二学期期末质量检测    高一物理试题参考答案及评分标准

评分说明：

1．各题均按答案及评分参考评分。

2．若考生的非选择题答案与参考答案不完全相同但言之有理，可酌情评分，但不得超过该题所分配的分数。

第Ⅰ卷 选择题共12小题，每小题4分，共48分。1~8题为单项选择题， 9~12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。

第Ⅱ卷共5题，共52分。
三、实验题（本题共2小题，每空3分，共15分）
13．（1）D    （2）向心力大小之比
14．（1）A B  （2）  （3）9.7或9.70

四、综合题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（10分）(1) （3分）

匀速   （2分）

(2)   （3分）  （2分）

16．（12分）
（1）由线速度定义可得        （2分）                                                

（2）设“天问一号”的质量为m，引力提供向心力有

  （3分）

得       （2分）

（3）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受引力等于重力

      （3分）

得             （2分）

 17．（15分）
（1）设滑块恰好通过最高点时速度为v1，

       （2分）

代入数据解得：  （1分）

（2）设滑块再回到圆轨道最低点C时速度为v2，由动能定理可得

   （2分）

在最低点C满足

       （2分）

联立可解得圆轨道对滑块的支持力为 （1分）
（3）要使滑块不脱离轨道，有两种可能：

①滑块要能通过最高点，到达最高点的速度大于等于v1，即到达C点的速度大于等于v2即可，

从A到C过程，由动能定理可得

（1分）

解得BC的距离    （1分）

②滑块到达与圆心等高处速度为零，沿轨道返回，也不会脱离轨道，据动能定理可得

（1分）

解得BC的距离（1分）

另外，滑块要能够进入圆轨道，应至少能到达C点，由动能定理可得

     （1分）

解得（1分）

综上所述，要使滑块不脱离轨道，BC的长度范围应介于

或 （1分）