湖南省耒陽市第一名校等多校聯考2023-2024學年高一下學期期中考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．萬有引力定律是物理學中幾個最重要的定律之一。最先發現萬有引力定律的是（）A．第谷 B．哥白尼 C．卡文迪什 D．牛頓2．為備戰2024年F1中國大獎賽，運動員正在刻苦訓練。若某賽車在彎道上高速行駛時突然外側后輪脫離賽車，則飛出時這個車輪的運動情況是（）A．脫離后就靜止不動B．與未脫落的車輪一樣繼續轉彎C．沿著與軌跡垂直的方向飛出D．沿著脫離時輪子前進的方向飛出3．2024年3月20日，探月工程四期“鵲橋二號”中繼星成功發射升空。“鵲橋二號”中繼星作為探月四期后續工程的“關鍵一環”，將架設地月新“鵲橋”，為“嫦娥四號”“嫦娥六號”等任務提供地月間中繼通信。3月25日，“鵲橋二號”中繼星經過約112小時奔月飛行后，在距月面約440公里處開始實施近月制動，約19分鐘后，順利進入環月軌道飛行，其運動軌跡演示如圖所示。下列說法正確的是（）A．該次發射速度大于第二宇宙速度B．“鵲橋二號”制動是向運動前方噴氣C．“鵲橋二號”的環月軌道一定為圓周D．“鵲橋二號”進入環月軌道后不受月球引力4．如圖所示，豎直固定在水平乒乓球桌面上的球網（厚度不計）到桌面左、右邊緣的水平距離相等。在某次乒乓球訓練中，從左邊桌面上方到球網水平距離為桌長的1kA．tk B．kt C．2kt5．某同學用輕繩拉動木箱進行力量訓練。如圖所示，該同學與木箱通過一根跨過定滑輪的輕繩連接，若該同學以大小為v的速度水平向右移動，則當輕繩與水平方向的夾角分別為θ1和θA．sinθ2sinC．cosθ2cos6．某次抗洪搶險中，救援船要橫渡一條寬度為d的平直河流，救援船在靜水中的速度大小為水速大小的2倍。若要求救援船在最短時間內渡河，則救援船在河中行駛的距離為（）A．d B．52d C．d2二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．大部分生活小區里面都有健身娛樂器材，其中蹺蹺板深受兒童喜愛。如圖所示，蹺蹺板的支點位于板的中點，小男孩到支點的距離比小女孩到支點的距離大。當蹺蹺板轉動時，下列說法正確的是（）A．男孩的線速度比女孩的線速度大B．男孩的線速度比女孩的線速度小C．男孩的角速度與女孩的角速度大小相等D．男孩的角速度比女孩的角速度小8．《夸父逐日》最早出自《山海經?海外北經》，反映了古代先民與自然災害做斗爭的事實。若夸父“逐日”的足跡遍及全球，且未離開地面，則對于夸父“逐日”的過程，下列說法正確的是（）A．夸父所受的重力豎直向下B．夸父在赤道時所受的重力最大C．夸父所受的重力和萬有引力始終相等D．夸父在兩極時隨地球轉動所需的向心力最小9．如圖所示，一根不可伸長的輕質細線，一端固定在O點，另一端系一小球（視為質點）。小球在水平面內做勻速圓周運動，當角速度大小為ω時，O點到軌跡圓心的高度為h1，細線的拉力大小為F1，小球的向心加速度大小為a1，線速度大小為v1；當角速度大小變為2ω時，O點到軌跡圓心的高度為h2，細線的拉力大小為FA．F2=4F1 B．h2=10．我國載人月球探測工程登月階段任務已啟動實施，計劃在2030年前實現中國人首次登陸月球。若探測器登月前一段時間內繞月球做勻速圓周運動，軌道半徑的三次方與周期的二次方的關系圖像的斜率為k，月球的半徑為R，引力常量為G，將月球視為質量分布均勻的球體，球的體積公式為V=4πA．月球的質量為4B．月球的密度為3C．月球的第一宇宙速度為πD．月球表面的重力加速度大小為4三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11．用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪左塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。實驗用球分為鋼球和鋁球，請回答相關問題：（1）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉動手柄，觀察左右露出的刻度，此時可研究向心力的大小與____的關系；A．質量m B．角速度ω C．半徑r（2）在（1）的實驗中，某同學勻速轉動手柄時，左邊標尺露出1格，右邊標尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為；（3）在（1）的實驗中，其他條件不變，若增大手柄轉動的速度，則下列符合實驗實際的是（）A．左右兩標尺的示數將變大，兩標尺示數的比值變小B．左右兩標尺的示數將變大，兩標尺示數的比值不變C．左右兩標尺的示數將變小，兩標尺示數的比值變小D．左右兩標尺的示數將變大，兩標尺示數的比值變大12．學校物理興趣小組用如圖甲所示的裝置做“探究平拋運動的特點”的實驗，豎直擋板上附有復寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時，豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點由靜止滾下，撞擊擋板留下點跡0，將擋板依次水平向右移動x，重復實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標原點，豎直向下建立坐標軸y，各點跡坐標值分別為y1、y2、y3（1）斜槽軌道要光滑，斜槽末端切線要水平。（均填“一定”或“不一定”）（2）將鋼球視為質點，當地的重力加速度大小為g，若用g、x和y4表示，則鋼球拋出時的初速度大小v0（3）在另一次實驗中，將白紙換成方格紙，方格紙中每小格的邊長均為L，通過實驗，記錄了鋼球在運動過程中的三個位置，如圖乙所示。將鋼球視為質點，已知當地的重力加速度大小為g，則鋼球做平拋運動的初速度大小v0'=，鋼球經過B點時在豎直方向上的分速度大小13．已知地球與月球的質量之比為81:1，地球與月球的半徑之比為（1）求地球和月球表面的重力加速度大小之比g1（2）若在地球和月球表面附近，分別豎直上拋一個小球，結果兩小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近豎直上拋的小球的初速度大小之比v114．如圖所示，籃筐距水平地面的高度h=3.05m，某次遠距離投籃練習中，豎直站立的運動員到籃筐中心的水平距離x=10.8m，籃球（視為質點）出手點距地面的高度（1）籃球從出手到進筐所用的時間t；（2）籃球出手時的速度大小v。15．某同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，輕繩的另一端系有質量為m的小球（視為質點），甩動手腕，使小球在豎直平面內繞O點做部分圓周運動（圓周擺動）。當小球某次運動到最低點時，輕繩突然斷裂，小球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知O點距地面的高度為d，O點與小球之間的繩長為2d3（1）求輕繩斷裂時小球的速度大小v1和小球落地時的速度大小v（2）求輕繩剛要斷裂時輕繩所受的拉力大小F；（3）改變繩長，使小球重復上述運動，若輕繩仍在小球運動到最低點時斷裂，且斷裂時輕繩所受的拉力大小仍為F，要使小球拋出的水平距離最大，求此種情況下的繩長l及輕繩斷裂后小球在水平方向上運動的最大距離xmax

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】最先發現萬有引力定律的是牛頓。

故答案為：D。

【分析】熟練掌握物理學史，了解各物理學家的成就及其成就對物理研究的價值和意義。2．【答案】D【解析】【解答】賽車沿彎道行駛，任一時刻賽車上任何一點的速度方向都是賽車運動的曲線軌跡上對應點的切線方向，被甩出的后輪的速度方向就是甩出點所在軌跡的切線方向。

故答案為：D。

【分析】做曲線運動的物體在任何一點的速度方向沿曲線軌跡上對應點的切線方向，甩出后輪胎沿切線方向做直線運動。3．【答案】B【解析】【解答】A、當衛星的發射速度大于第二宇宙速度時，衛星將逃離地球，不可能成為月球的衛星，故A錯誤；

B、向前噴氣可以對衛星產生向后的力，從而使衛星做減速運動，故B正確；

C、根據開普勒第一定律可知，衛星的環月軌道可能為橢圓，故C錯誤；

D、衛星受到月球的萬有引力作用，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】第二宇宙速度為逃離地球的速度，鵲橋繞月運動，仍受到地球引力作用。制動時沿運動方向相反的方向噴氣使衛星減速。熟練掌握衛星變軌問題的分析與應用。4．【答案】D【解析】【解答】乒乓球被擊出后做平拋運動，平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動，經分析可知，乒乓球在球網右側運動的水平位移大小與其在球網左側運動的水平位移大小的比值為k2，因此乒乓球在球網右側運動的時間與其在球網左側運動的時間的比值為k2，可知乒乓球在球網右側運動的時間為k2t。5．【答案】C【解析】【解答】設木箱的速度大小為v1，輕繩收縮的速度大小為v2，對木箱，根據運動的分解有

v2=v1cosθ1

同理，對人，根據運動的分解有

v26．【答案】B【解析】【解答】當船頭垂直河岸行駛時，救援船渡河的時間最短，設水速大小為v，則最短時間

tmin=d2v

救援船沿河岸方向的位移大小

x=vtmin

救援船在河中行駛的距離

s=d27．【答案】A,C【解析】【解答】根據題意可知，由于兩兒童繞同一點轉動，所以他們的角速度相同，由公式

v=ωr

可知，由于男孩的轉動半徑較大，則男孩的線速度較大。

故答案為：AC。

【分析】兩兒童屬于同軸轉動，他們的角速度相同。根據題意確定兩人做圓周運動的半徑關系，再根據線速度與角速度的關系進行解答。8．【答案】A,D【解析】【解答】地面所有物體所受地球的萬有引力，按其作用效果分為重力和向心力，向心力使物體隨地球一起繞地軸自轉，所以說重力是地球對物體的萬有引力的一個分力，方向豎直向下。萬有引力、重力和向心力三個力遵循力的平行四邊形定則，萬有引力的方向指向地心，物體由赤道向兩極移動時，萬有引力大小不變，向心力減小，重力增大，當物體到達兩極時，其所受的重力等于萬有引力。

故答案為：AD。

【分析】地面所有物體所受地球的萬有引力，按其作用效果分為重力和向心力，向心力使物體隨地球一起繞地軸自轉，所以說重力是地球對物體的萬有引力的一個分力，方向豎直向下。物體由赤道向兩極移動時，萬有引力大小不變，向心力減小，重力增大。9．【答案】A,B【解析】【解答】A、設小球的質量為m，細線的長度為l，小球做勻速圓周運動時細線與豎直方向的夾角為θ，有

Fsinθ=mω2lsinθ

解得

F=mω2l

可知

F2=4F1

故A正確；

B、經分析可知

mgtanθ=mω2lsinθ，h=lcosθ

得

h=gω2

可知

h2=h14

故B正確；

C、由

mgtan10．【答案】A,D【解析】【解答】A、設月球與探測器的質量分別為M、m，探測器登月前一段時間內繞月球做勻速圓周動的軌道半為r1，有

GMmr12=m4π2T2r1

又

r13T2=k

解得

M=4π2kG

故A正確；

B、月球的體積

V=4πR33

月球的密度

ρ=11．【答案】（1）B（2）2：1（3）B【解析】【解答】（1）因兩球的質量和半徑相同，所以比較的是向心力的大小和角速度ω的關系。

故答案為：B。

（2）由向心力計算公式

F=mω2r

向心力之比1：4，則角速度之比1：2，又因皮帶連接的左、右塔輪線速度相同，由

v=ωr

可知，左右塔輪半徑之比2：1。

（3）若增大手柄轉動的速度，由

F=mω2r12．【答案】（1）不一定；一定（2）4x（3）32gL2【解析】【解答】（1）只要鋼球從斜槽上同一位置由靜止滾下，鋼球經過斜槽末端時的速度就相同，因此斜槽軌道不一定要光滑；若斜槽末端切線不水平，則鋼球離開斜槽末端后在空中不做平拋運動，因此斜槽末端切線一定要水平。

（2）根據平拋運動的規律有

y4=12gt2，4x=v0t

解得

v0=4xg2y413．【答案】（1）設地球與月球的質量分別為M1、M2，地球與月球的半徑分別為R1mm解得g（2）設小球上升的最大高度為h，則有vv解得v【解析】【分析】（1）忽略地球與月球的自轉，則星球表面物體所受重力等于萬有引力，再結合萬有引力定律進行解答；

（2）物體分別在月球和地球上做豎直上拋運動，物體只受重力作用，再根據豎直上拋運動規律結合（1）中結論進行解答。14．【答案】（1）設籃球上升過程所用的時間為t1h解得t設籃球下降過程所用的時間為t2h解得t又t=解得t=0（2）籃球在水平方向上的速度大小v解得v籃球出手時在豎直方向上的速度大小v解得v又v=解得v=13m【解析】【分析】（1）籃球在空中做斜拋運動，根據運動的分解，籃球在豎直方向先做豎直上拋運動至最高點，隨后從最高點開始做自由落體運動。根據幾何關系確定籃球做豎直上拋運動和自由落體運的位移，再根據運動規律確定籃球的總時間；

（2）籃球在水平方向做勻速直線運動，根據勻速運動規律確定籃球在豎直方向的速度。對小球從拋出點到最高點的過程，根據豎直上拋運動規律確定籃球拋出時豎直方向速度，再根據運動的合成進行解答。15．【答案】（1）設輕繩斷裂后小球在空中運動的時間為t，根據平拋運動的規律有d?解得t=又d=解得v小球落地時的豎直分速度大小v經分析可知v解得v（2）由題意可知小球做圓周運動的半徑R=設當輕繩斷裂時，輕繩對小球的拉力大小為F'F根據牛頓第三定律有F=解得F=（3）設在繩長為l的情況下，輕繩斷裂時小球的速度大小為v3F?mg=m設輕繩斷裂后小球在空中運動的時間為t1d?l=又x=解得x=當l=dx【解析】【分析】（1）繩子斷裂