廣東省廣州市三校（廣大附、鐵一、廣外）聯考2023-2024學年高一下學期期中考物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題：本大題7小題，每小題4分，共28分。1．如圖所示為《天工開物》中記載的筒車，它的發明已有兩千多年，仍沿用至今。若在水流沖擊下水筒隨筒車在豎直面內做勻速圓周運動，則水筒上升到最高點時所受合力方向（）A．豎直向下 B．豎直向上 C．水平向左 D．水平向右2．2024年1月18日1時46分，天舟七號貨運飛船成功對接于空間站（離地面高度約為400km）天和核心艙后向端口。天舟七號貨運飛船裝載了航天員在軌駐留消耗品、推進劑、應用實（試）驗裝置等物資，并為神舟十七號航天員乘組送去龍年春節的“年貨”。下列說法正確的是（）A．為實現成功對接，天舟七號在與空間站同一軌道上需要加速靠近天和核心艙B．天舟七號與空間站的組合體在軌道上運行速度大于7.9km/sC．天舟七號與空間站的組合體在軌道上運行周期比同步衛星的周期大D．天舟七號與空間站的組合體在軌道上穩定運行時比空間站單獨在該軌道運行時動能大3．廣州市內環路上出口處常有限速標志。某出口的路面是一段水平圓弧軌道，在雨天，汽車車輪與路面間的動摩擦因數為0.3，為了安全，汽車通過出口的最大速度為36km/h。在晴天，汽車車輪與路面間的動摩擦因數為0.6，則在晴天汽車通過出口的最大速度約為（）A．40km/h B．50km/h C．60km/h D．70km/h4．在翻修舊房時，工人同時將兩塊磚水平疊放在一起以初速度v0斜向上拋出，如圖所示。磚到達最高點時剛好被另一工人接住，空氣阻力忽略不計。下列說法正確的是（）A．從拋出到將要被接住的過程中，兩塊磚做之間作用力不為零B．磚在最高點工人接住前的速度為零C．若要讓磚準確到達接磚工人圖示中手的位置，拋磚時的速度方向必須瞄準該位置D．若在原位置、以相同速度v0拋出疊放在一起的三塊磚（可視為質點），能在同一最高位置被工人接住5．從合肥開往南京、上海的動車組開始運行，動車組的最大優點是列車的運行速度快。提高列車運行速度的一個關鍵技術問題是提高機車發動機的功率。動車組機車的額定功率是普通機車的27倍，已知勻速運動時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即FfA．1倍 B．2倍 C．3倍 D．9倍6．如圖所示為一小型起重機，物體P用不可伸長的輕質細繩繞過光滑輕質滑輪A、B，滑輪大小不計，連接C處的固定電動機。滑輪A的軸固定在水平伸縮桿上并可以水平移動，滑輪B固定在豎直伸縮桿上并可以豎直移動，電動機C可改變總繩長，使繩始終保持繃直，且滑輪B的豎直高度不會低于滑輪A。下列說法正確的是（）A．當滑輪A向右移動，滑輪B向下移動，有可能在物體P初始位置的右下側地面接到物體PB．當滑輪A、B均不動，電動機勻速收繩的過程中，細繩對物體P拉力的功率會逐漸變大C．當只將滑輪B向上移動時，物體P的重力做正功D．保持物體P距地面高度不變，將滑輪A向右勻速移動時，豎直伸縮桿不動，則電動機C需要勻速放繩7．如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達最高點后又返回到出發點。則下列能大致描述滑塊整個運動過程中的速度v、加速度a、動能Ek、重力對滑塊所做的功W與時間t或位移x之間關系的圖象是(取初速度方向為正方向)(A． B．C． D．二、多項選擇題：本大題3小題，每小題6分，少選得3分，錯選不得分，共18分。8．贛南臍橙，江西省贛州市特產。年產量達百萬噸，但大小不一。為了篩選大小大致相同的臍橙，設計如圖所示的橙子簡易篩選裝置，兩根共面但不平行的直桿傾斜放置，橙子沿兩桿向下運動，大、中、小橙落入不同區域的接收桶中，不計阻力，則（）A．離開桿后，大橙速度變化比小橙的快B．離開桿后，橙子在空中做勻變速運動C．橙子落入接收桶時一定在掉落點的正下方D．橙子受到桿的彈力始終不做功9．如圖所示，光滑半球的半徑為R，球心為O，固定在水平面上，其上方有一個光滑曲面軌道AB，高度為R2A．小球將沿半球表面做一段圓周運動后拋至C點B．小球將從B點開始做平拋運動到達C點C．OC之間的距離為2D．OC之間的距離為2R10．2023年春節黃金檔期中我國科幻電影《流浪地球2》再獲口碑、票房雙豐收，極具科幻特色的“太空電梯”設定吸引了眾多科幻愛好者研究的興趣。太空電梯是從地面基座連接距離地球表面約36000km靜止軌道空間站的直立式電梯，若地球的半徑近似為6400km，下列關于太空電梯設定的說法正確的是（）A．該直立式電梯軌道基座不能建設在廣州市B．若發生意外，斷裂在太空里的電梯部件將會繼續環繞地球做圓周運動C．若電梯臨時停在距離地表為19200km的高空，電梯里物品受到的萬有引力只有地球表面的1D．若電梯臨時停在距離地表為19200km的高空，電梯里物品處于完全失重的狀態三、實驗題：共15分11．某實驗小組用圖（a）所示裝置研究平拋運動裝置中，豎直硬板上依次固定著白紙和復寫紙。MN是一個水平放置、稍微向紙面內傾斜且可上下調節的擋板。小鋼球從斜槽中某高度由靜止釋放，從斜槽末端Q飛出后落到擋板上會擠壓復寫紙，在白紙上留下印記；上下調節擋板，通過多次實驗，白紙上會留下鋼球經過的多個位置，最終用平滑曲線將各位置連接，即可得到鋼球做平拋運動的軌跡。（1）下列說法正確的是____（填選項序號字母）A．安裝斜槽時，應保證斜槽末端Q的切線水平B．鋼球與斜槽間的摩擦是造成實驗誤差的主要原因C．移動擋板MN時，其高度必須等距變化D．鋼球每次都應從斜槽中同一高度由靜止釋放（2）圖（b）所示為實驗中得到的一張平拋運動軌跡圖，在軌跡取水平間距均為x的a、b、c三點，測得豎直間距分別為y1、y2，重力加速度為g。則鋼球從a運動到b的時間為，鋼球在斜槽末端Q的速度大小為。（用x、y1、y2、g表示）12．物理創新實驗研究小組用步進電機、圓盤、小物塊、手機等制作了圓周運動綜合探究平臺，探究圓周運動中向心力、向心加速度等各個物理量之間的關系：

（1）手機內部自帶加速度傳感器，可測量向心加速度大小與方向，規定x、y、z三個方向的正方向如圖所示．某同學站在轉臺上將手水平伸直，以不同朝向拿著手機，如圖以自己身體為軸旋轉，某段時間內測得y軸方向加速度時間圖像如圖，x、z軸方向加速度為零，則她可以是____（填選項前的字母）。A．將手機豎起，手機屏幕正對自己旋轉B．手機平放在手掌上，屏幕朝上，讓底邊對著自己旋轉C．手機平放在手掌上，屏幕朝上，讓側邊對著自己旋轉（2）該同學如圖將手機沿徑向平放固定在圓盤上，底邊正對圓盤轉軸，讓步進電機帶動圓盤旋轉，手機的加速度、角速度等值可通過手機appphyphox讀取，即可探究影響向心加速度的因素。手機與圓盤始終相對靜止。加速度傳感器位于手機中某一位置。①實驗中保持圓盤轉速恒定，不斷改變手機底邊到轉軸的距離r，并通過加速度傳感器讀取加速大小an。若要探究向心加速度與轉動半徑的的關系可做以下哪種關系圖像A．an－rB．an－r2C．an－1rD．an－該圖像是否過坐標原點(填“是”或“否”)，原因是②為了測加速度傳感器在手機中位置，可通過電機使手機以不同角速度繞軸做勻速圓周運動由an?ω2的圖像獲得斜率為k（使用國際單位），再用刻度尺測量手機底邊到轉軸的長度d，如圖，則d=四、解答題:共39分13．2021年9月28日，第十八屆中國吳橋國際雜技藝術節在石家莊開幕．傳統雜技表演中有一個節目叫做“水流星”，看得觀眾眼花繚亂，節目表演時，一細繩與水桶相連，水桶中裝有水，水桶與細繩一起在豎直平面內做圓周運動，如圖所示，水的質量m=0.5kg，水的重心到轉軸的距離l=50cm。（g取（1）若在最高點水桶的速率v=3m/（2）若水流星能在豎直平面內完整的做圓周運動，求桶在最低點的最小速率。14．如圖所示，一滑環套在水平光滑桿上，桿上P點處固定一擋板（擋板厚度不計）。長度為l=1m的輕繩一端連接滑環，另一端懸掛質量為m=2kg的小球，小球和滑環可看作質點，水平面上有一傾角為30°的固定斜面AB。P點與A點在同一豎直線上。初始時刻，輕繩保持豎直，滑環和小球一起水平向右以2m/s的速度做勻速直線運動，一段時間后滑環與擋板P碰撞，滑環即刻停止，輕繩恰好斷裂，小球剛好能垂直打到斜面AB上，不計空氣阻力，g取10m/（1）輕繩能承受的最大拉力FT（2）P點與A點之間的距離L。15．如圖1所示為遙控爬墻小車（四輪驅動），小車通過排出車身內部空氣，和外界大氣形成壓差，使車吸附在墻壁等平面上。如圖2所示，某次遙控小車從靜止出發沿著同一豎直面上的A、B、C運動到天花板上的D點，運動到D點時速度為3m/s。然后保持速率不變從D點開始繞O點做勻速圓周運動。AB沿豎直方向，BC與豎直方向夾角θ為37°，CD沿水平方向，三段長度均為1m。小車質量為0.5kg，車身內外由大氣壓形成垂直墻面的壓力差恒為25N。運動過程中小車受到墻壁的阻力f大小與車和墻壁間的彈力FN之間關系為f=0.6FN，方向總與速度方向相反。小車可視為質點，忽略空氣阻力，不計轉折處的能量損失，重力加速度為g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求小車在AB段向上運動時，小車所受阻力做功Wf；（2）遙控小車到水平天花板上做勻速圓周運動時，小車發動機提供某一方向的牽引力，大小恒為15N，求此時小車的轉動半徑；（3）求小車從A經過B、C到D三段直線運動過程中，小車牽引力(發動機)所做的總功。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】水筒隨筒車做勻速圓周運動，勻速圓周運動的合外力指向圓心，故水筒上升到最高點時所受合力方向豎直向下。

故答案為：A。

【分析】做勻速圓周運動的物體所受的合外力大小不變，方向始終指向圓心。熟練掌握勻速圓周運動的特點。2．【答案】D【解析】【解答】A、為實現成功對接，需點火加速做離心運動從較低軌道進入較高的軌道，故A錯誤；

B、由萬有引力提供向心力

GMmr2=mv2r

得

v=GMr

可知空間站的軌道半徑大于地球的半徑，所以天舟七號與空間站的組合體在軌道上運行速度小于7.9km/s，故B錯誤；

C、由萬有引力提供向心力

GMmr2=m4π2T2r

3．【答案】B【解析】【解答】雨天汽車通過出口速度最大為v1時，由圓周運動規律

μ1mg=mv12r

晴天汽車通過出口速度最大為v2時，同理有

μ2mg=mv22r4．【答案】D【解析】【解答】A、不管拋幾塊磚，都是在做斜拋運動，在運動的過程中只受重力作用，兩塊磚之間沒有彈力作用。所以從拋出到將要被接住的過程中，兩塊磚做之間作用力為零，故A錯誤；

B、磚在最高點速度方向變為水平，但是速度不是零，故B錯誤；

C、若要讓磚準確到達接磚工人圖示中手的位置，拋磚時的速度方向為物體做斜拋運動的初速度，而瞄準接住的位置的方向是從拋出到最高點的位移方向，故C錯誤；

D、若在原位置、以相同速度v0拋出三塊磚，設初速度方向與水平方向成θ角，則磚塊從拋出到最高點的豎直高度為

h=v02sin2θ5．【答案】C【解析】【解答】當牽引力等于阻力時，速度最大，即

P=Ffvm=kvm3

則

v6．【答案】A【解析】【解答】A、當滑輪A向右移動，滑輪B向下移動，AB間的繩長可能會縮短，物體P可能下降到地面，處于物體P初始位置的右下側地面上，故A正確；

B、當滑輪A、B均不動，電動機勻速收繩的過程中，P勻速上升，細繩對物體P拉力恒等于P的重力，根據P=Fv，拉力的功率不變，故B錯誤；

C、當只將滑輪B向上移動時，繩長不變，物體P被提升，重力做負功，故C錯誤；

D、將滑輪A的速度沿BA方向與垂直BA方向分解，電動機C放繩的速度為

vc=vAcosθ-90°7．【答案】D【解析】【解答】物體上滑時的加速度大小a1=mgsinθ+μmgcosθm=gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下．下滑時的加速度大小a2=mgsinθ?μmgcosθm=gsinθ-μgcosθ，方向沿斜面向下，則知a1＞a故答案為：D.【分析】解決本題的關鍵根據牛頓第二定律得出上滑和下滑的加速度，判斷出物體的運動情況．要通過列方程分析圖象的物理意義．8．【答案】B,D【解析】【解答】A、加速度是表示速度變化快慢的物理量，離開桿后，橙子的加速度相同，大橙速度變化與小橙的一樣快，故A錯誤；

B、離開桿后，不計阻力，僅受重力作用，加速度為重力加速度，橙子在空中做勻變速運動，故B正確；

C、橙子下落時做的初速度斜向下的斜拋運動，故C錯誤；

D、橙子受到每根桿的彈力的方向都與桿垂直，彈力方向與橙子的位移方向總是垂直的，垂橙子受到桿的彈力始終做功為零，故D正確。

故答案為：BD。

【分析】加速度是表示速度變化快慢的物理量，離開桿后橙子均做初速度斜向下的斜拋運動，只受重力作用。橙子受到每根桿的彈力的方向都與桿垂直，橙子沿桿方向運動，即位移與彈力方向垂直。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB、小球從A點由靜止滑到B點，根據機械能守恒

mgR2=12mv2

得

v=gR

小球在B開始做平拋運動的臨界條件

mg=mv'2R

得

v'=gR

由

v=v'

知小球從B點開始就做平拋運動，故A錯誤，B正確；

CD、小球從B點開始做平拋運動，由平拋運動規律10．【答案】A,C【解析】【解答】A、由于要與同步軌道的空間站進行連接，故太空電梯應該建立在同步衛星軌道所在的平面內，即赤道上，故A正確；

BD、太空電梯的設定實際為建于地球之上，由大型基座、牽引鋼纜等組建連接于同步軌道的垂直電梯，實際是地表建筑物，跟隨地球自轉且具有相同的角速度，故其自轉的角速度，線速度明顯小于第一宇宙速度，故除靜止軌道外的部分斷裂皆因其受到的萬有引力大于向心力，均會掉落，電影內也有這一情節，故BD錯誤；

C、距離地表19200km的高空處，距離地心距離約約為地球半徑的4倍，根據萬有引力定律

GMmR2=mg

其重力加速度約為地球表面的11611．【答案】（1）A；D（2）y2?【解析】【解答】（1）A、安裝斜槽時，應保證斜槽末端Q的切線水平，以保證小球做平拋運動，故A正確；

B、鋼球與斜槽間的摩擦對實驗無影響，故B錯誤；

C、移動擋板MN時，其高度不一定要必須等距變化，故C錯誤；

D、鋼球每次都應從斜槽中同一高度由靜止釋放，以保證小球到達斜槽底端時的速度相同，故D正確。

故答案為：AC。

（2）a到b和b到c的水平位移相等，則運動時間相等，設相等時間為T，在豎直方向上，根據

y2-y1=gT2

解得鋼球從a運動到b的時間為

12．【答案】（1）B（2）A；否；加速傳感器到底邊距離未知，r不是傳感器的圓周軌道的半徑，半徑大于手機底邊到轉軸的距離r；0.1016；k-d【解析】【解答】（1）根據圖像，旋轉時有沿y軸負方向的加速度，向心加速度指向圓心，可能是手機平放在手掌上，屏幕朝上，讓底邊對著自己旋轉。

故答案為：B。

（2）①實驗中保持圓盤轉速恒定，故ω恒定，根據公式

an=rω2

可以做出an－r圖像，故答案為：A。

加速傳感器到底邊距離未知，r不是傳感器的圓周軌道的半徑，半徑大于手機底邊到轉軸的距離r，即

an=r+lω2（l是手機內部加速度傳感器到手機底邊的長度，ω是定值）

即有

an=rω2+lω2

故an13．【答案】（1）若水流星能在豎直平面內完整的做圓周運動，以水桶中的水為研究對象，在最高點恰好不流出來，說明水的重力恰好提供其做圓周運動所需的向心力，此時桶的速率最小，有mg=m則桶的最小速率為v因v>v0，故此時桶底對水有向下的壓力，設為F代入數據可得F由牛頓第三定律知，水對桶底的壓力大小為F'（2）由（1）可知，在最高點桶的最小速率為v設最低點的最小速率為v，根據動能定理mg2R=v=5m【解析】【分析】（1）桶中水做圓周運動的過程，由桶對水的支持力及自身重力的合力提供向心力，再根據牛頓第二定律進行解答，桶對水的支持力與水對桶底的壓力是一對相互作用力；

（2）水流星能在豎直平面內完整的做圓周運動，則臨界情況為，在最高點恰好由水的重力提供其做圓周運動所需的向心力。根據牛頓第二定律確定此時水流星在最高點的速度。確定水流星從最高點到達最低點的過程各力的做功情況，再根據動能定理進行解答。14．【答案】（1）當滑環停止瞬間，對小球由牛頓第二定律得F得F