精品解析：天津市南开中学2022-2023学年高一下学期期中物理试题（解析版）.docxVIP

天津市南开中学2022-2023学年高一（下）期中物理试卷

一、单项选择题(共5题,每题5分,共25分)

1.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）

A.一铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯

B.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力

C.“水流星”表演中，通过最高点时杯子处于完全失重状态，不受重力作用

D.山崖边的公路被称为最险公路，若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择内圈较为安全

【答案】B

【解析】

【详解】A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误；

B．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力与支持力的合力提供向心力，即有

可知，故B正确；

C．当“水流星”通过最高点时，杯子受重力、水的压力和拉力，加速度向下，合力提供向心力，处于失重状态；而当“水流星”刚好能通过最高点时，仅受重力，重力提供向心力，处于完全失重状态，故C错误；

D．当汽车转弯时，摩擦力提供向心力

可知汽车以恒定的线速度大小转弯，半径越大需要的向心力越小，所以外圈较为安全，故D错误。

故选B。

2.如图所示，质量均为m的三个小球分别从高度都为h的光滑固定斜面顶端由静止滑到底端，三个斜面倾角不同，则（）

A.重力对小球做功均为mgh B.弹力对小球做功均为mgh

C.重力的平均功率均相等 D.到斜面底端时重力的瞬时功率均相等

【答案】A

【解析】

【详解】A．重力对小球做功为

W=mgh

因为三种情况高度相同，所以重力对小球做的功相同，故A正确；

B．小球在下落过程中，弹力方向与位移方向垂直，所以弹力做功为零，故B错误；

C．对小球受力分析，斜面方向只有重力沿斜面的分力，根据牛顿第二定律

mgsinθ=ma

解得

a=gsinθ

根据位移-时间公式

解得

由于角度不同，下落时间不同，所以重力的平均功率不同，故C错误；

D．小球滑到斜面底端时的速度为v，由速度-时间公式

小球滑到斜面底端时重力的瞬时功率为

由于角度不同，小球到斜面底端时重力瞬时功率不相等，故D错误。

故选A。

3.2023年1月21日，神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福，空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道I，设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切与A点，下列说法正确的是（）

A.在A点时神舟十五号经过点火加速才能从轨道I进入轨道II

B.飞船在A点的加速度小于空间站在A点的加速度

C.空间站在轨道I上的速度小于

D.轨道I上的神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可

【答案】C

【解析】

【详解】A．载人飞船若要从轨道I进入轨道II，做近心运动，需要在A点减速，故A错误；

B．载人飞船在轨道I上通过A点时受到万有引力等于在轨道II上运行时通过A时点万有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故B错误；

C．根据万有引力提供向心力有

万有引力等于重力有

可知，是围绕地球做圆周运动的最大速度，则空间站在轨道I上的速度小于，故C正确；

D．轨道I上神舟十五号飞船想与前方的空间站对接，需要加速，而加速后轨道半径会变大，则需要在低轨道上加速才能完成与空间站对接，故D错误。

故选C。

4.人类首次发现了引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞（质量分别为26个和39个太阳质量）互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M，两个黑洞间的距离为L，其运动周期为T，则（）

A.黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量

B.黑洞A的向心力一定小于黑洞B的向心力

C.两个黑洞间的距离L一定时，M越大，T越大

D.两个黑洞的总质量M一定时，L越大，T越小

【答案】A

【解析】

【详解】ABCD．两个黑洞A、B组成双星系统，各自由相互的万有引力提供向心力，所以它们的向心力大小相等，它们的周期T相同，设黑洞A、B的轨道半径分别为、，则

联立解得

因为，所以黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量，两个黑洞间的距离L一定时，M越大，T越小，两个黑洞的总质量M一定时，L越大，T越大，A正确，BCD错误。

故选A。

5.如图，“单臂大回环”是体操运动中的高难度动作，运动员单臂抓杠，以单杠为轴完成圆周运动，不考虑手和单杠之间的摩擦和空气阻力，将人视为处于重心的质点，将“单臂大回环”看成竖直平面内的圆周运动，等效半径为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A.单杠对手臂只能提供拉力，不能提供支持力