广东省2023-2024学年高一年级下册期中联考物理试卷（含解析）

广东省2023-2024学年高一下学期期中联考物理试卷（含解析）

学校:班级：姓名：考号：

一、单选题

1.关于曲线运动的性质，下列说法中正确的是（）

A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动

C.做曲线运动的物体所受合力必是变力D.做曲线运动的物体所受合力必是恒力

2.如图所示，尔B.。分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分

别为3八r和10八支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，尔B、，三点（）

A.角速度大小关系是必＞3cB.线速度大小关系是办＜ve＜ve

C.转速之比是njnjn"1：3：3D.加速度之比是（3.1•-Qc—1-30-3

3.如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为v,连

接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为6,则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度叫为（）

v

B.

cos。

C.vsin。

sin6

4.“春风尔来为阿谁，蝴蝶忽然满芳草”随着气温的不断回升，各个公园都展现出春意盎然的盛景，人们

纷纷走出家门，游玩踏青，在公园里，套圈是一项很受欢迎的游戏，规则要求每次从同一位置水平抛出圆

环，套住与圆环中心水平距离为3.5m的15cm高的竖直水瓶（宽度忽略不计），即可获得奖品。一身高1.6m

的同学从距地面1.4m高度水平抛出圆环，圆环半径为20cm,设圆环始终水平，则要想套住水瓶，他水平抛

出的速度可能为（支lOm/s?）（）

C.7.5m/sD.8.Om/s

5.如图所示是投掷飞镖游戏的示意图，。点距水平地面的高度为力，竖直靶板与。点的距离为必不计空气

阻力。当投掷者从。点以某一速度向右水平掷出飞镖时，飞镖打在靶上距地面1•的C点。现将竖直靶板向

右移动仍以相同速度从。点掷出飞镖，飞镖打在靶上的位置应该是（）

A.打在。点

B.打在地面与C点之间

C.恰好打在靶板与地面的交点处

D.不能打在靶板上

6.地球公转轨道接近圆，但彗星运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，

它最近出现的时间为1986年，预测下次飞近地球将在2061年左右。如图为地球与哈雷彗星绕日运动的示

意图，且图中材点为两轨迹的交点。则下列分析正确的是（）

地球、，--------

次哈雷彗星

太阳咛;

M

A.哈雷彗星在"点时的速度与地球在M点时的速度相同

B.哈雷彗星在4点时的加速度与地球在"点时的加速度相同

C.根据已知数据可估算哈雷彗星轨道的半长轴是地球公转半径的后倍

试卷第2页，共6页

D.地球与太阳的连线和哈雷彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等

7.如图所示，水平转台上放着一个纸箱A,当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱

A的受力情况，下列说法正确的是（）

A.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力

B.受重力、台面的支持力和静摩擦力

C.受重力和台面的支持力

D.受重力、台面的支持力、向心力和滑动摩擦力

二、多选题

8.如图所示，汽车匀速率通过拱桥的最高点时，关于拱桥对汽车的支持力，下列说法错误的是（）

A.支持力大于重力

B.支持力小于重力

C.汽车速度越大，支持力越大

D.支持力大小与汽车速度无关

9.有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道表面上随地球一起转动，6在地球的近地圆轨道

上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是（）

B.向心加速度大小关系是：ah>ac>ad>aa

JT

c.a在2小时内转过的圆心角是I

D.人的周期一定小于"的周期，d的周期一定大于24小时

10.将一小球以水平速度%=10m/s从。点向右抛出，经疯小球恰好垂直落到斜面上的4点，不计空气阻

力，g取lOm/s2,6点是小球做自由落体运动在斜面上的落点，如图所示，以下判断正确的是（）

A.斜面的倾角是30°

B.小球的抛出点距斜面的竖直高度是15m

C.若将小球以水平速度％=5m/s向右抛出，它一定落在48的中点户的上方

D.若将小球以水平速度％=5m/s向右抛出，它一定落在47的中点尸处

三、实验题

11.如图所示，物理实验小组应用图甲所示的装置探究平抛运动的特点，已知当地的重力加速度为g。

（1）关于该实验，下列描述正确的是（填正确答案标号）。

A.应选用光滑的斜槽，以减少摩擦力的影响

B.小球放置于末端能够保持静止，就可判断斜槽末端水平

C.小球尽量选用体积较小、密度较大的金属球

D.实验中可以用重垂线确定竖直方向

（2）一同学采用频闪照相的方法确定了小球运动的三个位置力、6、C,选定坐标纸上某个交叉位置为原点

0,建立直角坐标系如图乙所示。已知每个背景方格的实际边长均为。当地的重力加速度为g,则小球做

平抛运动的初速度%=，小球运动到8位置时的速度%=，小球抛出点的位置坐标

为。（用题中给出的物理量表示）

12.在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示.图（b）是演示器部分原

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理示意图：皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.6倍，轮③的半径是轮①的2倍，轮⑤的半

径是轮④的0.8倍，轮⑥的半径是轮④的0.5倍；两转臂上黑白格的长度相等；A、B、C为三根固定在转臂

上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图(a)中的标尺1和2可以显示

出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2勿的球1和球2,质量为力的球3。

(1)在研究向心力的大小厂与质量加、角速度。和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的；

A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.演绎法

(2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的不同；

A.转动半径rB.质量mC.角速度。D.线速度「

(3)若将球1、2分别放在挡板B、C位置,将皮带与轮①和轮④相连，则是在研究向心力的大小尸与的

关系；

(4)若将球1、3分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2的比值为1:4,则与皮带连接的

变速塔轮为。

A.①和④B.②和⑤C.③和⑥D.③和④

(5)实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，将球1、2分别放在挡板B、C位置，转动手柄，则标尺1和标尺2

显示的向心力之比为。

四、解答题

13.《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配

重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。图中配重空间站质量为加，比同步卫星更高,

距地面高达9兄若地球半径为??,自转周期为T,重力加速度为g,求：

(1)通过缆绳连接的配重空间站线速度大小为多少；

(2)配重空间站受到缆绳的力大小为多少；

(3)若配重空间站没有缆绳连接，在该处绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为多少？

14.某学校课外兴趣小组举行遥控小车操控比赛，遥控小车自身长s为1m,通过操控使其能沿平直的特制

水平轨道行驶。按比赛规则，开始遥控小车保持以疗8m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到。点时，操控

手通过遥控使小车立即匀减速停车，要求整个小车只能停在4?段内方可视为操作成功，已知x犷7m,x『9

m,求：

(1)要想操作成功，操控手必须将小车匀减速运动的加速度大小控制在什么范围？

(2)当操作成功时，小车做匀减速运动的最长时间是多少？

BA

15.如图所示，装置8O'O可绕竖直轴。'。转动，可视为质点的小球A与两轻细线连接后分别系于5、C两

点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角6=37。.已知小球的质量片1kg,细线AC长L=lm,

34

B点距C点的水平和竖直距离相等.(重力加速度g取lOm/s?,sin37o=g和cos37o=g)

(1)若装置以一定的角速度匀速转动时，线A8水平且张力恰为0,求线AC的拉力大小？

(2)若装置匀速转动的角速度g=Ji6rad/s,求细线AC与AB的拉力分别多大？

(3)若装置匀速转动的角速度。2=V55rad/s,求细线AC与AB的拉力分别多大？

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参考答案

1.A

【详解】A.做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，速度是矢量，因此曲线运动一定是变速运动，A正确;

B.变速运动可能速度大小改变，方向不变，比如自由落体运动，速度方向不变，是直线运动，B错误；

CD.无论合力是恒力还是变力，只要力的方向与速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动，CD错误。

故选A。

2.C

【详解】A.大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，则有

以：%=1:1

根据-5则有

"：%=小心=1：3

小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等，则有

COR\COC=\'.\

根据丫=5则有

:vc=1:10

所以角速度大小关系是

%：为:=1:3:3

则

3A<3B=3c

选项A错误；

B.线速度大小关系是

vA:vB-.vc==1:1:10

则

VA-VB<VC

选项B错误；

D.根据"=加可知

aA:aB:ac=\:3t30

选项D错误;

答案第1页，共10页

C.根据co=27vn可知转速之比是

nA:nB:nc=\:3:3

选项C正确。

故选Co

3.A

【详解】假设此时重物的速度为匕绳子与杆的夹角为。，将重物速度沿绳和垂直于绳分解，如图所示沿绳

方向的速度相等，所以

%=VCOS0

【详解】圆环做平抛运动，则

解得

t『j2（L4；0.15）,

则水平抛出圆环的最大速度为

v,=土建=3,5+0,2=7.4m/s

t0.5

平抛出物体的最小速度为

x—R3.5—0.2//.

=-----=---------=6.6m/s

t0.5

所以圆环平抛的初速度大小应满足

6.6m/s<v()<7.4m/s

故选Co

5.D

答案第2页，共10页

【详解】飞镖打在靶上距地面g的c点时有

初速度为

现将竖直靶板向右移动飞镖在空中运动的时间为

此过程中水平方向的位移为

则飞镖不能打在靶板上，故D正确，ABC错误。

故选Do

6.B

【详解】A.哈雷彗星在材点时的速度与地球在"点时的速度方向不同，大小关系由题设条件无法判定，A

错误；

B.根据牛顿第二定律

与।_GMmGM

mr2mr2

哈雷彗星在M点时的加速度大小等于地球在M点时的加速度大小，方向也相同，B正确；

C.根据开普勒第三定律

C错误；

D.根据开普勒第二定律可知同一颗行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球与太阳的连

线在相等时间内扫过的面积与哈雷彗星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不相等，D错误。

故选Bo

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7.B

【详解】当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止，所以纸箱A受重力、台面的支持力和静摩擦力，其中静

摩擦力提供纸箱随转台一起做圆周运动的向心力，向心力是效果力，是一种力或几种力的合力，不是某种

性质的力，因此ACD错误，B正确；故选B。

8.ACD

【详解】汽车匀速率通过拱桥的最高点时，设汽车速度为叭拱桥半径为R,根据牛顿第二定律可得

mg-N—

解得

v2

N=mg-w—＜mg

可知支持力小于重力，汽车速度越大，支持力大小越小，B正确，不满足题意要求；ACD错误，满足题意要

求。

故选ACDo

9.CD

【详解】设地球质量为M质量为次的卫星绕地球做半径为八线速度为八周期为八加速度为a的匀速

圆周运动，根据牛顿第二定律有

A.根据②式可知

%>匕>vd

a和c的周期相同，所以角速度相同，根据丫=("可知

匕＞%

故A错误；

B.根据④式可知

%＞，＞ad

答案第4页，共10页

根据4=可知

ae>aa

无法比较a”和a.的大小关系，故B错误；

C.a的周期为24小时，所以它在2小时内转过的圆心角是

267t

a=----=—

T6

故C正确；

D.根据③式可知

Th<Td

Td>Tc=24h

故D正确。

故选CD,

10.AC

【详解】A.设斜面倾角为〃，对小球在1点的速度进行分析

tan。"

gt

解得

6=30°

故A项正确；

B.小球距过A点水平面的竖直高度为

h=g=15m

则小球的抛出点距斜面的竖直高度大于15m,故B错误；

CD.若小球的初速度为%'=5m/s，过/点做水平面，则小球落到水平面的水平位移是小球以初速度%=10m/s

抛出时的一半，即P点的正上方，故延长小球运动的轨迹线，知小球一定落在43的中点P的上方，故C正

确，D错误。

故选AC。

11.BCD3栏(-3LJ0Z,)

【详解】(1)[1]A.此实验中，对斜槽的光滑程度无要求，故A错误；

B.判断斜槽末端切线水平的依据是将小球置于斜槽末端能够静止，故B正确；

答案第5页，共10页

C.为了尽量减少空气阻力的影响，小球尽量选用体积小、密度大的金属球，故c正确；

D.竖直方向的确定可以用重垂线，故D正确。

故选BCDo

（2）[2][3][4]设相机频闪的时间间隔为7,水平方向

3L=v0T

竖直方向

5L-3L=gT2

可得平抛运动的水平速度

%=3栏

设小球下落到6点时的竖直分速度力,.,由

3L+5L

VBy=-F-

可得

则小球在8位置的速度

%=业,+.=

由于频闪的时间间隔相同，对于竖直方向的自由落体运动，第1个人第2个八第3个7内的位移1:3:5,

结合图像可知抛出点的纵坐标为101,抛出点的横坐标为-3L,故小球抛出点的坐标为（-3乙,10乙）。

12.BC半径rC1：2

【详解】（1）[1]在研究向心力的大小厂与质量以角速度。和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的

控制变量法。

故选B。

（2）[2]皮带边缘的线速度大小相等，由可知，皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的角

R

速度。不同。

故选Co

（3）[3]若将球1、2分别放在挡板B、C位置，两球转动半径之比为2：1,将皮带与轮①和轮④相连，两

球转动的角速度相同，则是在研究向心力的大小尸与半径r的关系。

（4）[4]球1、3的质量比为2：1,分别放在挡板B、C位置，两球转动半径之比为2：1,转动手柄，则标

答案第6页，共10页

尺1和标尺2的比值为1:4,由

F=marr

可知，两球转动的角速度之比为1：4,故皮带的半径比为4：1,可知与皮带连接的变速塔轮为③和⑥。

故选Co

(5)[5]实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，两球转动的角速度之比为1：2,将球1、2分别放在挡板B、C

位置，两球的转动半径为2：1,由

F--m(o2r

可知转动手柄，则标尺1和标尺2显示的向心力之比为1：2o

20TTR40"〃求gm

13.(1)(2)

TToo

【详解】(1)配重空间站的轨道半径为

r=9R+R=\0R

配重空间站绕地心转动的周期与地球自转的周期相同，通过缆绳连接的配重空间站速度大小为

21r20TTR

v=----=-------

TT

(2)配重空间站做匀速圆周运动，合力提供向心力有

-Mm_v2

G——+r=m—

rr

黄金代换

GMm

m

R2=S

解得

「40/加Hgm

r—.

T2100

(3)若配重空间站没有缆绳连接，由万有引力提供向心力得

「Mmv2

G-z-=m—

rr

地面的物体

G赞=/g

解得

叵

V10

14.(1)2m/s2<a<4m/s2;(2)4s

答案第7页，共10页

【详解】（1）小车做匀减速运动到速度降为。的过程中，停车位移

当位移最小时，加速度最大

2

82

-------m/s-=4m/s2

2、2(%A+S)2X(7+1)

位移最大时，加速度最小

22

822

“minm/s=2m/s

2%2(%A+XAB)2x(7+9)

所以加速度大小的范围是

2m/s2<a<4m/s2

（2）由速度公式

v=vQ+at

可知，小车减速到速度为0的时间

七%

a

可知加速度最小时，小车匀减速运动的时间最长

=J^=^s=4s

max

-2

15.(1)12.5N(2)12.5N1.5N(3)20N2N

【详解】（1）线47水平且张力恰为0时，对