广东省2023-2024学年高一年级下册期中考试物理试卷（含解析）

广东省2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

学校:班级：姓名：考号：

一、单选题

1.为了更好地了解太阳活动对地球的影响，2022年10月，我国成功将“夸父一号”卫星发射升空，该卫

星绕地球的运动看成匀速圆周运动，距离地球表面约720千米，运行周期约99分钟，下列说法正确的是（）

A.“夸父一号”有可能静止在长沙市的正上方

B.若已知万有引力常量，利用题中数据可以估算出太阳的质量

C.“夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度

D.“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度

2.游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（）

A.飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用

B.飞椅只受向心力作用

C.飞椅在运动中合外力不变

D.飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力

3.如图，沿倾角为。的固定斜面向上推一个质量为皿的木箱，推力/沿水平方向，木箱沿斜面向上移动的

距离为/,木箱与斜面间的动摩擦因数为〃，重力加速度大小为g,则关于木箱所受各力做功情况的说法中

正确的是（）

A.木箱克服重力做功mg/

B.推力/做功为F/cos，

C./做功为〃（mgeos6+Feos6）/

D.支持力做功为（mgeose+Fsin。）/

4.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物

体在同一时刻速度分别为匕和心绳子对物体的拉力为FT,物体所受重力为G,则下面说法正确的是（）

A.物体做匀速运动，且vpv2B.物体做加速运动，且V,v,

C.物体做加速运动，且D.物体做匀速运动，且尸产G

5.如图所示，质量相等的a、8两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度%同时水平抛

出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨

道上，小球6能落到斜面上。则下列说法不无确的是（）

%。

A.a球可能垂直打在半圆轨道

B.a、8两球的速度偏转角可能相同

C.a、6两球在空中时，单位时间内速度变化量相等

D.6球以/抛出与以%抛出落在斜面上时速度偏转角一定相等

6.下列动作利用了离心现象的是（）

A.投篮球B.扣杀排球C.射箭D.投掷链球

7.如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，

另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点/、8接触，从而接通电

路使气嘴灯发光。触点3与车轮圆心距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点46距离为d,已知P

与触点力的总质量为加，弹簧劲度系数为衣，重力加速度为g,不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和

触点/、3均视为质点，要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为（）

试卷第2页，共6页

C;小物块P接

触

v£式

触点A开

关

触点B

丙

A.、户踵B.、户立C.、匹D.、声欣

二、多选题

8.翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员在天和核心舱中进行了为期半年的在轨驻留，开展了机械臂操作、

出舱活动、舱段转移、天宫课堂等工作，将于2022年4月返回地球。已知天和核心舱距离地面的高度约400km,

绕地球的运动可近似为匀速圆周运动，运动一周约1.5h。已知万有引力常量为6.67X10"N・m2/kg2,地球

半径约6400km。根据以上信息可估算出（）

A.地球的质量B.核心舱的质量

C.核心舱所受地球的引力D.核心舱所处位置的重力加速度

9.如图所示为过山车轨道的模型，重力为G的小车从倾斜轨道上不同高度/7处由静止滑下，从最低点a进

入竖直圆形轨道，沿圆轨道内侧运动经过最高点儿小车在a、6两点对轨道的压力大小分别为”和

忽略小车所受的摩擦及空气阻力，小车可视为质点，下列关系正确的是（）

A.N“一定大于GB.从一定大于G

C.人越大，N“越大D.2越大，越大

10.下列说法正确的是（）

A.某公路急转弯路面外侧高、内侧低，当汽车行驶的速率为0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动

的趋势。车速只要低于玲，车辆便会向内侧滑动

B.已知万有引力常量G、月球绕地球运动的周期7及月球到地球中心的距离只可以算出地球的质量也

C.在空间站工作的宇航员可以自由悬浮在空中，处于失重状态，这时宇航员不受力的作用

D.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的

三、实验题

11.向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力厂的大小与质量加、角速度3、轨道半径「之间的关

系，装置如图所示，两个变速塔轮通过皮带连接。实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速

塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的

反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上红白相间的等分格显示出两个金

属球所受向心力的大小。

(1)下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是。

A.探究弹簧弹力与形变量的关系

B.探究两个互成角度力的合成规律

C.探究加速度与力、质量的关系

D.探究平抛运动的特点

(2)为了探究金属球的向心力厂的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是

A.应使用两个质量不等的小球

B.应使两小球离转轴的距离不同

C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上

D.以上说法都不正确

12.河源市龙川县某学校的物理研究小组利用如图所示装置进行平抛运动的实验探究：

(1)如图甲所示的演示实验中，A,B两球同时落地，说明

A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B.平抛运动的飞行时间只由高度决定

C.平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动

D.平抛运动的轨迹是一条抛物线

试卷第4页，共6页

（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，斜槽轨道末端必须,滑道2

与光滑水平板平滑衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一相对高度由静上同时释放，观察到两球

在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向的分运动是

（3）某同学通过图丙的实验让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列操作

正确的是

A.检查轨道末端槽口是否水平

B.每次由不同位置静止释放小球

C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触

四、解答题

13.一个质量游150kg的雪橇，受到与水平方向成6=37。角斜向左上方500N的拉力厂作用，在水平地面

上移动的距离J=10m（如图所示）。物体与地面间的滑动摩擦力E»=100N,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求

合外力对物体所做的总功。

14.2023年2月24日，“逐梦寰宇问苍穹中国载人航天工程三十年成就展”在北京开幕。已知空间站绕地

球（视为质量分布均匀的球体）做匀速圆周运动，地球的半径为此地球表面的重力加速度大小为&空间

站离地面的高度为力，引力常量为G,不计地球的自转影响，求：

（1）地球的质量好

（2）地球的密度。；

（3）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期九

15.在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可

以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。（g取10m/s2）

（1）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？

（2）求落地时摩托车的最小落地速度。

试卷第6页，共6页

参考答案

1.D

【详解】A.依题意，可知“夸父一号”不是地球的同步卫星，所以不可能静止在长沙市的正上方，故A错

误；

B.“夸父一号”是地球的卫星，已知万有引力常量，利用题中数据也不能估算出太阳的质量，故B错误；

C.由于“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故C错误；

D.“夸父一号”绕地球运行周期约99分钟，小于地球的自转周期24h,根据

2万

(£)=——

T

可知，其角速度大于地球自转的角速度，故D正确。

故选D。

2.D

【详解】ABD.向心力为效果力，是由其他的力提供的，而飞椅在做圆周运动的过程中实际只受到重力与悬

绳的拉力这两个力的作用，而向心力是由这两个力的合力提供的，故AB错误，D正确；

C.做匀速圆周运动的物体，所受合外力大小不变，方向始终指向圆心，即方向始终在发生变化，因此飞椅

在运动中合外力始终在变，故C错误。

故选Do

3.B

【详解】根据题意，对木箱受力分析，如图所示

=mgcos0+FsinO

则摩擦力为

于=Mmgcos6+Fsin

木箱沿斜面向上移动的距离为/,则木箱上升的高度为

h-lsin0

A.木箱克服重力做功为

W=mgh=mglsin0

答案第1页，共7页

故A错误;

B.由几何关系可知，推力F与位移的夹角为凡则推力厂做功为

We=FICOS0

故B正确;

C.摩擦力做功为

W,=一月=cos8+Fsin6)/

故C错误；

D.物块在支持力方向没有位移，则支持力不做功，故D错误。

故选B。

4.C

【详解】取小车为研究对象，小车向左的速度为合速度，沿绳、垂直绳方向分解，如下图所示，其分速度为

等于物体上升的速度，由几何关系可知匕＞彩，且有

匕

v2=cosa

小车向左运动的过程中a减小，余弦值增大，为增大，物体向上做加速运动，加速度、合力方向向上，说

明绳子对物体的拉力大于物体重力。

丫2

由以上分析可知物体做加速运动，且砂G。

故选C

5.A

【详解】A.球如果能垂直打在半圆轨道上，则速度反向延长线过圆心，故A选项是不正确的。

B.a、6两球可能落在等高且距离抛出点水平位移相等的位移处，时间相等，速度偏转角相同，选项B正确;

C.a、6两球加速度相同，单位时间内速度变化量相等，选项C正确；

D.6球落在斜面上，根据

答案第2页，共7页

=tan。

则速度偏转角

tana=8=2tan9

%

也相同，选项D正确。

此题选择不正确的，故选A。

6.D

【详解】A.篮球被投出后做斜上抛运动，是利用惯性，与离心运动无关。故A错误；

B.扣杀排球是利用力是改变物体运动状态的原因，力越大物体运动的状态改变越快，与离心运动无关。故

B错误；

C.箭射出后做斜上抛运动或平抛运动，是利用惯性，与离心运动无关。故C错误；

D.投掷链球的过程中，先让链球做圆周运动，增大链球的速度，然后在合适的位置将链球抛出，在抛出点

松手的瞬间，链球做圆周运动的拉力消失，将从抛出点做离心运动。故D正确。

故选D。

7.A

【详解】当气嘴灯运动到最高点时能发光，则

kd+2mg-ma)'R

得

。=」制+2mg

VmR

即要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为沪嘉欣。故选A。

8.AD

【详解】AB.根据牛顿第二定律得

G岛二苧2

解得

M=

GT2

可以估算出地球的质量也不能估算出核心舱的质量0,A符合题意，B不符合题意;

答案第3页，共7页

C.核心舱所受地球的引力为

G----------

(R+妨

因为核心舱的质量勿未知，不能估算出核心舱所受地球的引力，C不符合题意;

D.核心舱所处位置的重力加速度为

4/(R+〃)

可以估算出核心舱所处位置的重力加速度，D符合题意。

故选AD。

9.AC

【详解】AC.在a点时设轨道对车的支持力为N.,则

N-G=m-^

aR

N=N

则N.一定大于G,因

NA=G(1+K)

K

则方越大，M越大，选项AC正确;

B.在6点时设轨道对车的压力为N〃，则

Nb+G=m

因为

答案第4页，共7页

Nh=Nh

则可能大于、小于或等于G,选项B错误;

D.从开始运动到到达6点，则

1,

mg(h-2R)=­mv1

解得

N,=m^-G=2G--5G

hRR

则

N「N；,=6G

即力越大，M-M=N,-M,=6G,恒定不变，选项D错误。

故选AC。

10.BD

【详解】A.转弯路面外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力。若车速低

于外,所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的向心力，车辆不会向内侧滑动，A错误;

B.已知万有引力常量C、月球绕地球运动的周期7及月球到地球中心的距离凡根据万有引力提供向心力

有

cMm41一

G石

解得地球的质量

GT2

B正确;

C.在空间站工作的宇航员可以自由悬浮在空中，处于失重状态，但这时宇航员仍受重力的作用，C错误;

D.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的，D正确。

故选BDo

11.CBC/CB

【详解】（1）[1]实验目的是探究小球做圆周运动所需向心力厂的大小与质量勿、角速度。、轨道半径「多

个物理量之间的关系，需要先保持几个物理量不变，研究其中两个物理量的关系，因此实验采用了控制变

量法。给出的实验中，只有探究加速度与力、质量的关系时采用了控制变量法。

故选Co

答案第5页，共7页

（2）[2]A.为了探究金属球的向心力厂的大小与轨道半径r之间的关系，必需确保质量与角速度不变，则

应使用两个质量相等的小球，A错误；

B.为了探究金属球的向心力尸的大小与轨道半径r之间的关系，应使两小球圆周运动的轨道半径r不同,

即应使两小球离转轴的距离不同，B正确；

C.为了保持角速度不变，应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上，C正确；

D.根据上述可知，D错误。

故选BC。

12.A水平匀速直线运动AC

【详解】（1）[1]图甲所示的演示实验中，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，改变球体释放高度，A,

B两球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。

故选Ao

（2）[2]为了确保小球飞出的速度方向沿水平方向，实验中，斜槽轨道末端必须水平；

[3]两球从斜面的同一相对高度由静上同时释放，则小球飞出斜面的初速度大小相等，球2离开斜面后在光

滑水平板上做匀速直线运动，，观察到两球在水平面相遇，表明球1平抛运动在水平方向的分运动是匀速直

线运动。

（3）[4]A.为了确保小球飞出斜槽后速度方向水平，实验时，需要检查轨道末端槽口是否水平，故A正确；

B.为了确保小球飞出斜槽的初速度大小一定，小球每次均应从斜槽同一高度静止释放，故B错误；

C.为了减小实验描点时的误差，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，避免小球运动轨迹发生较大偏差，

故C正确。

故选AC。

13.3000J

【详解】拉力6做功