天津市第一中学滨海学校2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题

这是一份天津市第一中学滨海学校2024-2025学年高一下学期5月期中物理试题，共8页。
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Ⅰ卷答案涂在答题纸指定位置；Ⅱ卷答案也写在答题纸上，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，用铅笔将答题卡上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。
2.本卷共12小题，每小题4分，共48分。
一.单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.海南某河流平直段宽为300m，水流速度1m/s。一小船相对静水的速度为2m/s，则在此河段渡河所需的最短时间为 ( )
A. 150s B. 200s C. 250s D. 300s
2.2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是 ()
A.战斗机合力可能一直竖直向上
B.战斗机的速度一直在变化
C.战斗机的加速度可能保持不变
D.战斗机做匀变速曲线连动3.陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO'重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是 ( )
A. P、Q两点的加速度大小相等
B. P、Q两点的加速度均指向转轴( OO'
C.相同时间内 P 点转过的角度比Q 点大
D.一个周期内 P点通过的位移比 Q 点大
4.如图，某人在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，人向左运动的速度大小为( v1,船靠岸的速度大小为v₂。下列说法正确的是 ( )
A.人和船的速度大小关系 v1=v2
B.人和船的速度大小关系 v1>v2
C.人若匀速运动，船会加速靠岸
D.船若匀速靠岸，人必加速运动
5.某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是( )
A.航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期
B.不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在P点的速度大小相等
C.航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度
D.卫星在轨道2运行经过Q点的加速度小于在轨道3运行时经过Q点的加速度6.小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率ν通过某一水平弯道时(可视为圆周运动)，细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法错误的是 ( )
A.细线与竖直方向的夹角变大 B.细线对小球的拉力变大
C.横杆对物块的摩擦力变大 D.横杆对物块的支持力变大
7.2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，实现世界首次月球背面采样返回。据中国探月工程总设计师吴伟仁院士介绍：我国航天员有望在十年内登上月球。如果将来宇航员在月球(视为质量分布均匀的球体)表面以大小为v0的初速度竖直上抛一物体(视为质点)，经时间t返回手中。已知引力常量为G，月球的半径为R，则( )
A.月球表面的重力加速度为 v0t
B.月球的质量为 v0R2Gt
C.在月球上发射卫星的最小发射速度为 v=2v0Rt
D.月球卫星的最小环绕速度为 v=2v0Rt
8.如图所示、在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的两个物体A和B， mA=3mB=3m它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为 RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 ( )
A.此时绳子张力为T=9μmg
B.此时圆盘的角速度为 ω=2μgr
C.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D.此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二.不定项项选择题：在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错或不答得0分。
9.如图所示，半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹(可视为质点)以大小为v₀的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为g，圆筒足够长，下列说法正确的是( )
A.在圆筒中的运动时为 2πRv0
B.两弹孔的高度差为 2gR2v02
C.圆筒转动的周期可能为 Rv0
D.若仅改变圆筒的转速，则子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔
10.用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是( )
A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力
B.小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点的速率是 gL
D.小球在圆周最低点时拉力一定大于重力
11.天文学家首次在正常星系中发现的超大质量双黑洞如图所示，此发现对验证宇宙学与星系演化模型、广义相对论在极端条件下的适应性等都具有十分重要的意义。若图中双黑洞的质量分别为m1和m2，双黑洞间距离为L，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。根据所学知识，下列选项正确的是 ( )
A.双黑洞的轨道半径之比 r1:r2=m2:m1
B.双黑洞的线速度之比 v1:v2=m1:m2
C.双黑洞的向心加速度之比 a1:a2=m1:m2
D.它们的运动周期为 T=2πL3Gm1+m2
12.如图所示，“封盖”也叫“盖帽”，是篮球比赛中常用的防守方式。投篮运动员出手点离地面的高度 ℎ1=2.75m,封盖的运动员击球点离地面的高度 ℎ2=3.20m,两运动员竖直起跳点的水平距离 x1=0.60m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后，篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高h=2.40m, 取g=10m/s²,不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是( )
A.球脱离投篮运动员时的速度大小为2m/s
B.封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为4m/s
C.篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为4.8m
D.封盖运动员在篮球投出前0.4s开始起跳
第Ⅱ卷 非选择题(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4题, 共52分。
三.实验题：本大题共2小题，共12分.
13.以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作。
(1)用如图甲所示装置获得钢球的平抛轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下列操作要求正确的是 (填正确答案标号)。
A.斜槽的末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降
D.小球运动时可以与木板上的白纸相接触
(2)图乙是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的小球在斜槽上释放的位置 (填“较低”或“较高”)
(3)按正确的操作步骤得到如图丙所示的小球的运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，以A 点为坐标原点，B、C坐标如图所示，则小球平抛的初速度 v0=_m/s(取 g=10m/s2)。
(4)该小组利用实验数据绘制‘ “y=x2”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为g= (用斜率 k和初速度v₀表示)。
14.如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。长槽上的挡板 B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A 和短槽上的挡板 C到各自转轴的距离相等。
(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是 。
A.验证力的平行四边形定则
B.伽利略对自由落体的研究
C.探究加速度与力、质量的关系
(2)探究向心力和角速度的关系时，将传动皮带套在两塔轮半径 (填“相同”或“不同”)的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 处(选填“A、C”或“B、C”)，转动时发现左边的标尺上露出的红白相间的等分格数为右边标尺的4倍，那么，左边塔轮的半径与右边塔轮的半径之比为 。
(3)利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录多组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的 物理量
是 。
A. T B.1T
C. T² D.1T2
四.综合题：本题共3小题，共40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.如图所示，“好奇号”火星探测器于 2012年成功登陆火星表面。在登陆火星前，
“好奇号”在距火星表面高度为h的轨道上绕火星做匀速圆周运动，周期为T。
已知火星的半径为R。引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，求：
(1)火星的质量；
(2)火星的第一宇宙速度。
16.如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。已知一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度 v0=20m/s,落点在斜坡上的B点，斜坡的倾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面。不计空气阻力，取重力加速度大小 g=10m/s2,sin37∘=0.6,
cs37°=0.8,求：
(1)运动员在空中飞行的时间；
(2)A、B 间的距离s;
17.如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.5m的竖直光滑圆弧轨道CDE相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。圆弧和倾斜传送带EF 相切于 E点，EF 的长度为
l=10m。一质量为m=1kg的物块(视为质点)从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A 点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带EF。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带EF间的动摩擦因数μ=0.5，取 g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。求：
(1)小球从A 点飞出的速度大小 v₀；
(2)物块到达C点时对C点的压力大小 FNC；
(3)若物块能被送到F端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。