廣東省廣州市廣雅名校023-2024學年高一下學期期中考物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題，本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確．1．開普勒分別于1609年和1619年發表了他發現的行星運動規律，后人稱之為開普勒行星運動定律．關于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．在牛頓發現萬有引力定律后，開普勒才發現了行星的運行規律B．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，運行的周期都相同C．對任何一顆行星來說，離太陽越近，運行速率就越大D．開普勒發現行星運動規律后，根據計算和觀測發現了海王星，從而證明了規律的正確性2．同學們到中國科技館參觀，看到了一個有趣的科學實驗：如圖所示，一輛小火車在平直軌道上勻速行駛，當火車將要從“∩”形框架的下方通過時，突然從火車頂部的小孔中向上彈出一小球，該小球越過框架后，又與通過框架的火車相遇，并恰好落回原來的孔中。下列說法中正確的是（）A．相對于地面，小球運動的軌跡是直線B．相對于地面，小球運動的軌跡是曲線C．小球能落回小孔是因為小球在空中運動的過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，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內做順時針的勻速圓周運動。如圖乙一件小衣物隨著滾筒勻速轉動經過a、b、c、d四個位置，這四個位置中，小衣物中的水滴最不容易被甩出的位置是（）A．a位置 B．b位置 C．c位置 D．d位置4．宇宙中的“雙星系統”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，且—般遠離其他天體。如圖所示，兩顆恒星球組成的雙星系統，在相互的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動。現測得兩顆恒星之間的距離為L，質量之比為m1：m2=3：2。則m1、m2做圓周運動（）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，每個小球從開始運動到落地過程，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球3落地瞬間的重力的功率最小B．3個小球落地瞬間的速度大小相等C．該過程中，小球3的重力做功最多D．該過程中，3個小球的重力做功的平均功率相等6．如圖所示，汽車通過拱形橋的最高點時，下列說法正確的是（）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，汽車對橋面的壓力越大7．2021年10月16日，“神舟十三號”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”、“天舟三號”組合體進行自主快速交會對接。“神舟十三號”載人飛船和同步衛星均繞地球做圓周運動，同步衛星的軌道半徑約為“神舟十三號”載人飛船軌道半徑的6.6倍，則下列說法正確的是（）A．“神舟十三號”載人飛船的周期大于同步衛星的周期B．“神舟十三號”載人飛船的發射速度應小于第一宇宙速度C．“神舟十三號”載人飛船的線速度小于同步衛星的線速度D．“神舟十三號”載人飛船的向心加速度大于同步衛星的向心加速度二、多項選擇題，本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要8．如圖所示，從水平地面上不同位置斜向上拋出的三個小球沿三條不同的路徑運動，最終落在同一點，三條路徑的最高點是等高的。若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）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動時間最長C．三個小球拋出的初速度的豎直分量相等D．三個小球拋出的初速度的水平分量相等9．中國的火星探測器“天問1號”成功在火星表面著陸，圖為其運行的軌道示意圖，它由橢圓軌道1、橢圓軌道2、圓軌道3、最終經過軌道4落在火星表面附近，最后啟動主發動機進行反沖，穩穩地落在火星表面，P點是它們的內切點，關于探測器的上述運動過程，下列說法正確的是（）A．探測器從軌道2到軌道3需要向前噴氣減速B．探測器在軌道2和軌道1的P點加速度大小不相等C．火星的球心與橢圓的中心重合D．探測器在軌道2上經過Q點的速度小于經過P點的速度10．一質量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發動機的輸出功率為P。從某時刻開始，司機突然加大油門將汽車發動機的輸出功率提升至某個值并保持不變，結果汽車在速度到達2v之后又開始勻速行駛。若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．汽車加速過程的最大加速度為PB．汽車加速過程的平均速度為3C．汽車速度從v增大到2v過程做變加速運動D．汽車速度增大時發動機產生的牽引力隨之不斷增大三、實驗題，本題共2小題，共15分.11．某興趣小組的同學設計了圖甲所示的裝置測量滑塊和水平臺面間的動摩擦因數。水平轉臺能繞豎直的軸勻速轉動，裝有遮光條的小滑塊放置在轉臺上，細線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉軸上的力傳感器上，傳感器連接到計算機以顯示細線的拉力大小，安裝在鐵架臺上的光電門可以讀出遮光條通過光電門的遮光時間。已知滑塊上遮光條的擋光寬度為d，旋轉半徑為R。（1）某次旋轉過程中遮光片經過光電門時的遮光時間為Δt，則角速度ω=（用題中所給物理量的字母表示）；（2）控制轉臺以某一角速度勻速轉動，記錄力傳感器和光電門的示數，分別為F1和Δt1；依次增大轉臺的角速度，并保證每次都做勻速轉動，記錄對應的力傳感器示數F2、F3…和光電門的示數Δt2、Δt3…。以力傳感器的示數F為縱軸，對應的擋光時間平方倒數1(Δt)（3）該小組同學換用相同材料的質量更大的滑塊再次做了該實驗，作出F?1A． B．C． D．12．某同學利用圖（a）所示裝置研究平拋運動的規律。實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發出一次閃光，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軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為1cm。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經在圖（b）中標出。完成下列填空：（1）實驗前應對實驗裝置反復調節，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）根據圖（b）中數據可得，當地重力加速度的大小為m/s四、計算題，本題共3小題，共39分.13．如圖（甲）所示，是飯店常見的一種可旋轉餐桌，其在圓形桌面上安裝有可轉動的圓盤，轉盤的半徑r為0.8m，轉盤與桌面的高度差忽略不計，圓形桌面的半徑R為1m，轉盤中心與桌面中心重合，桌面與水平地面的高度差為0.8m，在轉盤邊緣有一個陶瓷杯，示意圖如圖（乙）所示，陶瓷杯與轉盤、桌面之間的動摩擦因數分別為μ1=0.5、μ2（1）為了不讓陶瓷杯在轉盤上發生相對滑動，轉盤轉動的最大角速度為多少?（2）當轉盤以（1）中的最大角速度旋轉時，服務員突然抓住轉盤使其停止轉動，陶瓷杯滑上桌面并最終從桌面飛出，陶瓷杯落地點離桌面邊緣飛出點的水平距離為多少?14．據報道，首次在太陽系外發現“類地”行星Kepler﹣186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達該行星，進行科學實驗。宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個小球，落地時間為t，已知該行星半徑為R，萬有引力常量為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）經測量該行星自轉周期為T，如果該行星存在一顆同步衛星，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固定在豎直平面內且與水平軌道CD相切于C點，D端有一被鎖定的輕質壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點的距離為2R。質量為m的滑塊(視為質點)從軌道上的P點由靜止滑下，剛好能運動到Q點，并能觸發彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過圓軌道的最高點A。已知∠POC＝60°，求：（1）滑塊第一次滑至圓形軌道最低點C時所受軌道支持力；（2）滑塊與水平軌道間的動摩擦因數μ；（3）彈簧被鎖定時具有的彈性勢能。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、發現了行星的運行規律之后，牛頓才發現萬有引力定律，故A錯誤；

B、根據開普勒第一定律可知，所有行星的運行軌道均為橢圓，半徑越大，周期越大，故B錯誤；

C、根據開普勒第二定律可知：對每一個行星而言，太陽與行星的連線在相同時間內掃過的面積相等，所以對任何一顆行星來說，離太陽越近，運行速率就越大，故C正確；

D、開普勒整理第谷的觀測數據后，發現了行星運動的規律，但海王星卻是在萬有引力定律發現之后才通過觀測發現的，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】熟悉掌握開普勒三大定律的具體內容及其適用條件。熟悉掌握各物理學史及各物理成就對物理研究的價值和意義。2．【答案】B【解析】【解答】AB、相對于地面，小球豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做勻速運動，軌跡是曲線，故A錯誤，B正確；

CD、能落回小孔是因為小球具有慣性，在水平方向保持與火車相同的速度，故CD錯誤。

故答案為：B。

【分析】熟悉掌握物體做直線運動和曲線運動的條件和特點。掌握利用慣性分析在生活中存在的現象。3．【答案】A【解析】【解答】在a位置時根據F可得F在c位置時根據F可得F所以水滴在a位置時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】當衣服在ac位置時根據牛頓第二定律合力提供向心力從而得胡粗這兩點滾筒壁對衣服的支持力，從而結合離心運動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、雙星系統靠相互間的萬有引力提供向心力，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

則對甲有

P1=mgv1y=mg2gh

對乙有

P2=mgv2y=mg2gh

對丙有

P3=mgv3y=mg2ghsin45°=mggh

所以落地瞬間重力的功率

P1=P2>P3

故A正確；

B、根據動能定理對甲有

mgh=12mv12

得

v1=2gh

對乙有

mgh=12m6．【答案】C【解析】【解答】汽車在拱形橋上運動時做的是曲線運動，可認為汽車在做圓周運動，而當汽車通過拱形橋的最高點時，做圓周運動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．由開普勒第三定律r飛船的軌道半徑小于地球同步衛星的軌道半徑，則其周期小于同步衛星的周期，A不符合題意；B．近地衛星的的線速度即為第一宇宙速度，是衛星發射的最小速度，飛船軌道半徑大于近地衛星半徑，發射速度大于第一宇宙速度，B不符合題意；C．根據萬有引力提供向心力，有G解得v=飛船軌道半徑小于同步衛星，所以其線速度大于同步衛星，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星，所以其向心加速度大于同步衛星，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星的軌道半徑，則其周期小于同步衛星的周期。近地衛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，在豎直方向上三個小球的分運動相同，根據豎直上拋運動特點可知

h=12gt2，v2=2gh

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

B、根據牛頓第二定律

GMmr2=ma

可知在同一點，探測器的加速度大小相等，故B錯誤；

C、火星的球心在橢圓的焦點上，故C錯誤；

D、探測器在軌道2的Q點相當于是“遠地點”，軌道2的Q點相當于是“近地點”，“近地點”的速度更大，故D正確。10．【答案】A,C【解析】【解答】A、設汽車所受的阻力為f，則開始時

P=fv

加大油門后

P1=f·2v

則

P1=2P

汽車在開始加大油門時的加速度最大，最大加速度為

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

故A正確；

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

v=dΔt

又因

v=Rω

聯立可得

ω=dRΔt

（2）對在轉臺上做勻速圓周運動滑塊，由牛頓第二定律有

μmg+F=mv2R

聯立以上可得

F=md2R·1?t2-μmg

根據圖乙解得

μ=ad2gR

（3）換用質量更大的滑塊，根據以上可得12．【答案】（1）水平；初速度（2）9.7【解析】【解答】（1）實驗前應對實驗裝置反復調節，直到斜槽末端切線水平，確保小球拋出時速度水平；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動，由逐差法有

y4+y3-y13．【答案】（1）解：為了不讓陶瓷杯在轉盤上發生相對滑動，則向心力不能大于最大靜摩擦力，即m解得ω≤2.5rad/s轉盤轉動的最大角速度為2.5rad/s。（2）解：陶瓷杯從轉盤上滑出時速度為v滑出后物塊在桌面上做勻變速直線運動，則μ桌面半徑為R=1m，如圖所示由幾何關系可得物塊在桌面上滑行的距離為x=根據勻變速直線運動規律可得v解得v劃出桌面后做平拋運動，在豎直方向上h=則陶瓷杯落地點離桌面邊緣飛出點的水平距離為x解得x陶瓷杯落地點離桌面邊緣飛出點的水平距離為0.16m。【解析】【分析】（1）當向心力小于等于最大靜摩擦力時陶瓷杯在轉盤上不發生相對滑動，從而得出轉盤轉動的最大角速度；

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