廣東省廣州市廣雅名校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考物理試卷（含答案）

廣東省廣州市廣雅名校023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考物理試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單項(xiàng)選擇題，本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確．1．開(kāi)普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律．關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，開(kāi)普勒才發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)行規(guī)律B．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，運(yùn)行的周期都相同C．對(duì)任何一顆行星來(lái)說(shuō)，離太陽(yáng)越近，運(yùn)行速率就越大D．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，根據(jù)計(jì)算和觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了海王星，從而證明了規(guī)律的正確性2．同學(xué)們到中國(guó)科技館參觀，看到了一個(gè)有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，一輛小火車在平直軌道上勻速行駛，當(dāng)火車將要從“∩”形框架的下方通過(guò)時(shí)，突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球，該小球越過(guò)框架后，又與通過(guò)框架的火車相遇，并恰好落回原來(lái)的孔中。下列說(shuō)法中正確的是（）A．相對(duì)于地面，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線B．相對(duì)于地面，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線C．小球能落回小孔是因?yàn)樾∏蛟诳罩羞\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到水平向前的力D．小球能落回小孔純屬巧合3．如圖甲，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖乙一件小衣物隨著滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)a、b、c、d四個(gè)位置，這四個(gè)位置中，小衣物中的水滴最不容易被甩出的位置是（）A．a(chǎn)位置 B．b位置 C．c位置 D．d位置4．宇宙中的“雙星系統(tǒng)”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，且—般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆恒星球組成的雙星系統(tǒng)，在相互的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩顆恒星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1：m2=3：2。則m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)（）A．線速度之比為3：2 B．角速度之比為3：2C．向心力之比為2：3 D．半徑之比為2：35．如圖所示，將完全相同的小球1、2、3分別從同一高度由靜止釋放（圖甲和圖丙）或平拋（圖乙），其中圖丙是一固定在地面上的光滑斜面，每個(gè)小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地過(guò)程，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球3落地瞬間的重力的功率最小B．3個(gè)小球落地瞬間的速度大小相等C．該過(guò)程中，小球3的重力做功最多D．該過(guò)程中，3個(gè)小球的重力做功的平均功率相等6．如圖所示，汽車通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．橋所受的壓力等于汽車的重力B．橋所受的壓力大于汽車的重力C．橋所受的壓力小于汽車的重力D．汽車的速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越大7．2021年10月16日，“神舟十三號(hào)”載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空，飛船入軌后，與天和核心艙和“天舟二號(hào)”、“天舟三號(hào)”組合體進(jìn)行自主快速交會(huì)對(duì)接。“神舟十三號(hào)”載人飛船和同步衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，同步衛(wèi)星的軌道半徑約為“神舟十三號(hào)”載人飛船軌道半徑的6.6倍，則下列說(shuō)法正確的是（）A．“神舟十三號(hào)”載人飛船的周期大于同步衛(wèi)星的周期B．“神舟十三號(hào)”載人飛船的發(fā)射速度應(yīng)小于第一宇宙速度C．“神舟十三號(hào)”載人飛船的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度D．“神舟十三號(hào)”載人飛船的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度二、多項(xiàng)選擇題，本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要8．如圖所示，從水平地面上不同位置斜向上拋出的三個(gè)小球沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)，最終落在同一點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的。若忽略空氣阻力的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A．沿路徑1拋出的小球落地的速率最大B．沿路徑3拋出的小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)C．三個(gè)小球拋出的初速度的豎直分量相等D．三個(gè)小球拋出的初速度的水平分量相等9．中國(guó)的火星探測(cè)器“天問(wèn)1號(hào)”成功在火星表面著陸，圖為其運(yùn)行的軌道示意圖，它由橢圓軌道1、橢圓軌道2、圓軌道3、最終經(jīng)過(guò)軌道4落在火星表面附近，最后啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行反沖，穩(wěn)穩(wěn)地落在火星表面，P點(diǎn)是它們的內(nèi)切點(diǎn)，關(guān)于探測(cè)器的上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器從軌道2到軌道3需要向前噴氣減速B．探測(cè)器在軌道2和軌道1的P點(diǎn)加速度大小不相等C．火星的球心與橢圓的中心重合D．探測(cè)器在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度小于經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度10．一質(zhì)量為m的汽車原來(lái)在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P。從某時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)突然加大油門(mén)將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開(kāi)始勻速行駛。若汽車行駛過(guò)程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車加速過(guò)程的最大加速度為PB．汽車加速過(guò)程的平均速度為3C．汽車速度從v增大到2v過(guò)程做變加速運(yùn)動(dòng)D．汽車速度增大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力隨之不斷增大三、實(shí)驗(yàn)題，本題共2小題，共15分.11．某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊和水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。水平轉(zhuǎn)臺(tái)能繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，裝有遮光條的小滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，細(xì)線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，傳感器連接到計(jì)算機(jī)以顯示細(xì)線的拉力大小，安裝在鐵架臺(tái)上的光電門(mén)可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間。已知滑塊上遮光條的擋光寬度為d，旋轉(zhuǎn)半徑為R。（1）某次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間為Δt，則角速度ω=（用題中所給物理量的字母表示）；（2）控制轉(zhuǎn)臺(tái)以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄力傳感器和光電門(mén)的示數(shù)，分別為F1和Δt1；依次增大轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度，并保證每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)F2、F3…和光電門(mén)的示數(shù)Δt2、Δt3…。以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間平方倒數(shù)1(Δt)（3）該小組同學(xué)換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實(shí)驗(yàn)，作出F?1A． B．C． D．12．某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為1cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s四、計(jì)算題，本題共3小題，共39分.13．如圖（甲）所示，是飯店常見(jiàn)的一種可旋轉(zhuǎn)餐桌，其在圓形桌面上安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑r為0.8m，轉(zhuǎn)盤(pán)與桌面的高度差忽略不計(jì)，圓形桌面的半徑R為1m，轉(zhuǎn)盤(pán)中心與桌面中心重合，桌面與水平地面的高度差為0.8m，在轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣有一個(gè)陶瓷杯，示意圖如圖（乙）所示，陶瓷杯與轉(zhuǎn)盤(pán)、桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2（1）為了不讓陶瓷杯在轉(zhuǎn)盤(pán)上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為多少?（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以（1）中的最大角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，服務(wù)員突然抓住轉(zhuǎn)盤(pán)使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，陶瓷杯滑上桌面并最終從桌面飛出，陶瓷杯落地點(diǎn)離桌面邊緣飛出點(diǎn)的水平距離為多少?14．據(jù)報(bào)道，首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler﹣186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球，落地時(shí)間為t，已知該行星半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：（1）該行星“北極”表面的重力加速度g；（2）該行星的平均密度ρ；（3）經(jīng)測(cè)量該行星自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，求其距行星表面的高度H。15．如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)且與水平軌道CD相切于C點(diǎn)，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R。質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A。已知∠POC＝60°，求：（1）滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)所受軌道支持力；（2）滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)行規(guī)律之后，牛頓才發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)開(kāi)普勒第一定律可知，所有行星的運(yùn)行軌道均為橢圓，半徑越大，周期越大，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)與行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以對(duì)任何一顆行星來(lái)說(shuō)，離太陽(yáng)越近，運(yùn)行速率就越大，故C正確；

D、開(kāi)普勒整理第谷的觀測(cè)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但海王星卻是在萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)之后才通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的，故D錯(cuò)誤。

故答案為：C。

【分析】熟悉掌握開(kāi)普勒三大定律的具體內(nèi)容及其適用條件。熟悉掌握各物理學(xué)史及各物理成就對(duì)物理研究的價(jià)值和意義。2．【答案】B【解析】【解答】AB、相對(duì)于地面，小球豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，軌跡是曲線，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD、能落回小孔是因?yàn)樾∏蚓哂袘T性，在水平方向保持與火車相同的速度，故CD錯(cuò)誤。

故答案為：B。

【分析】熟悉掌握物體做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)。掌握利用慣性分析在生活中存在的現(xiàn)象。3．【答案】A【解析】【解答】在a位置時(shí)根據(jù)F可得F在c位置時(shí)根據(jù)F可得F所以水滴在a位置時(shí)受筒壁的作用力最小，水滴最不容易被甩出；在c位置受筒壁的作用力最大，水滴最容易被甩出。故答案為：A。

【分析】當(dāng)衣服在ac位置時(shí)根據(jù)牛頓第二定律合力提供向心力從而得胡粗這兩點(diǎn)滾筒壁對(duì)衣服的支持力，從而結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)得出小衣物中的水滴最不容易被甩出的位置。4．【答案】D【解析】【解答】ABD、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，則

m1ω2r1=m2ω2r2

所以

r1:r2=m2:5．【答案】A【解析】【解答】A、落地瞬間重力的功率為

P=mgvy

則對(duì)甲有

P1=mgv1y=mg2gh

對(duì)乙有

P2=mgv2y=mg2gh

對(duì)丙有

P3=mgv3y=mg2ghsin45°=mggh

所以落地瞬間重力的功率

P1=P2>P3

故A正確；

B、根據(jù)動(dòng)能定理對(duì)甲有

mgh=12mv12

得

v1=2gh

對(duì)乙有

mgh=12m6．【答案】C【解析】【解答】汽車在拱形橋上運(yùn)動(dòng)時(shí)做的是曲線運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為汽車在做圓周運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)汽車通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有

G-FN=mv2R

可得

F7．【答案】D【解析】【解答】A．由開(kāi)普勒第三定律r飛船的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，則其周期小于同步衛(wèi)星的周期，A不符合題意；B．近地衛(wèi)星的的線速度即為第一宇宙速度，是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，飛船軌道半徑大于近地衛(wèi)星半徑，發(fā)射速度大于第一宇宙速度，B不符合題意；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有G解得v=飛船軌道半徑小于同步衛(wèi)星，所以其線速度大于同步衛(wèi)星，C不符合題意；D．空間站的向心加速度由G得a=G飛船軌道半徑小于同步衛(wèi)星，所以其向心加速度大于同步衛(wèi)星，D符合題意。故答案為：D。

【分析】飛船的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，則其周期小于同步衛(wèi)星的周期。近地衛(wèi)星的的線速度即為第一宇宙速度。8．【答案】A,C【解析】【解答】BC、將初速度分解為水平方向和豎直方向的分速度，在豎直方向上三個(gè)小球的分運(yùn)動(dòng)相同，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知

h=12gt2，v2=2gh

9．【答案】A,D【解析】【解答】A、探測(cè)器由高軌道進(jìn)入低軌道，需要向前噴氣減速，故A正確；

B、根據(jù)牛頓第二定律

GMmr2=ma

可知在同一點(diǎn)，探測(cè)器的加速度大小相等，故B錯(cuò)誤；

C、火星的球心在橢圓的焦點(diǎn)上，故C錯(cuò)誤；

D、探測(cè)器在軌道2的Q點(diǎn)相當(dāng)于是“遠(yuǎn)地點(diǎn)”，軌道2的Q點(diǎn)相當(dāng)于是“近地點(diǎn)”，“近地點(diǎn)”的速度更大，故D正確。10．【答案】A,C【解析】【解答】A、設(shè)汽車所受的阻力為f，則開(kāi)始時(shí)

P=fv

加大油門(mén)后

P1=f·2v

則

P1=2P

汽車在開(kāi)始加大油門(mén)時(shí)的加速度最大，最大加速度為

a=F-fm=2Pv-fm=Pmv

故A正確；

BCD、汽車若做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度為11．【答案】（1）d（2）a（3）B【解析】【解答】（1）由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度，即

v=dΔt

又因

v=Rω

聯(lián)立可得

ω=dRΔt

（2）對(duì)在轉(zhuǎn)臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)滑塊，由牛頓第二定律有

μmg+F=mv2R

聯(lián)立以上可得

F=md2R·1?t2-μmg

根據(jù)圖乙解得

μ=ad2gR

（3）換用質(zhì)量更大的滑塊，根據(jù)以上可得12．【答案】（1）水平；初速度（2）9.7【解析】【解答】（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平，確保小球拋出時(shí)速度水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使每次小球平拋的初速度相同。

（2）小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由逐差法有

y4+y3-y13．【答案】（1）解：為了不讓陶瓷杯在轉(zhuǎn)盤(pán)上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則向心力不能大于最大靜摩擦力，即m解得ω≤2.5rad/s轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為2.5rad/s。（2）解：陶瓷杯從轉(zhuǎn)盤(pán)上滑出時(shí)速度為v滑出后物塊在桌面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則μ桌面半徑為R=1m，如圖所示由幾何關(guān)系可得物塊在桌面上滑行的距離為x=根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得v解得v劃出桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上h=則陶瓷杯落地點(diǎn)離桌面邊緣飛出點(diǎn)的水平距離為x解得x陶瓷杯落地點(diǎn)離桌面邊緣飛出點(diǎn)的水平距離為0.16m?！窘馕觥俊痉治觥浚?）當(dāng)向心力小于等于最大靜摩擦力時(shí)陶瓷杯在轉(zhuǎn)盤(pán)上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而得出轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度；

（2）結(jié)合線速度與角速度的關(guān)系以及牛頓第二定律得出加速度的大小，結(jié)合幾何關(guān)系以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系得出陶瓷杯滑出車后的速度，滑出陶瓷杯后做