廣東省深圳市名校聯考2023-2024學年高一下學期4月期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，每小題3分，第9~12題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．科學的發展離不開科學家的不斷探索。關于科學家的貢獻，下列說法正確的是（）A．卡文迪什首次通過實驗測出了引力常量B．牛頓根據萬有引力定律測出了地球的質量C．開普勒總結了行星運動的規律，并指出這是萬有引力作用的結果D．伽利略提出了慣性概念，衛星保持勻速率做圓周運動的性質就是慣性2．如圖所示為模擬過山車，小球安全通過軌道內側最高點，則小球通過最高點時（）A．受重力和向心力 B．重力和彈力提供向心力C．受重力、彈力和向心力 D．受豎直向上的離心力作用3．甲、乙兩個質點間的萬有引力大小為F，若甲質點的質量不變，乙質點的質量增大為原來的4倍，同時它們間的距離減為原來的23A．F9 B．2F3 C．3F4．如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，現用一支鉛筆貼著細線的左側水平向右以速度v0勻速移動，運動過程中保持鉛筆的高度不變，懸掛橡皮的那段細線始終保持豎直。當細線與豎直方向夾角為θ=30°A．52v0 B．2v0 5．如圖所示為某同學對著豎直墻面練習投籃，在同一高度的A、B兩點先后將球斜向上投出，籃球均能垂直打在豎直墻上的同一點P點，不計空氣阻力。關于籃球投出后在空中的運動，下列說法正確的是（）A．A點投出在空中的運動時間長B．B點投出在空中運動的時間長C．B點投出打到P點的速度大D．A、B兩點投出打到P點的速度大小無法比較6．如圖所示，剪刀在使用過程中，剪刀上的A、B兩點繞O點轉動的角速度分別為ωA和ωB，線速度大小分別為vA和vB，則（）A．ωA=ωB，vA<vB B．ωA=ωB，vA>vBC．ωA<ωB，vA=vB D．ωA>ωB，vA=vB7．長為L的懸線固定在O點，在O點正下方L2A．線速度突然增大 B．角速度突然減小C．向心力突然增大 D．懸線拉力突然減小8．生活中的很多現象往往都可從物理的角度進行解釋。在下面的四幅圖中，甲圖展示的是正在脫水的衣物，乙圖展示的是火車正在水平面內轉彎，丙圖展示的是兒童正在蕩秋千，丁圖展示的是摩托車騎于正在球形鐵籠豎直面內沿內壁進行“飛車走壁”表演。下列對四幅圖中有關現象的說法正確的是（）A．甲圖衣物中的水分因受到離心力的作用而被甩出B．乙圖中外軌高于內軌，但是火車的輪緣可能對外軌產生側向擠壓C．丙圖中秋千擺至最低點時，兒童處于失重狀態D．丁圖中在豎直面內做圓周運動的摩托車，在最高點時的速度可以為零9．下列關于三種宇宙速度的說法正確的是（）A．第一宇宙速度7.9km/s是人造衛星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度B．第一宇宙速度v1=7.9km/s，第二宇宙速度v2=11.2km/sC．第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星的最小發射速度D．我國發射的“天問一號”火星探測器，其發射速度大于第三宇宙速度10．小船過河，河寬300m，水流速度為4m/s，船在靜水中的速度為3m/s，下列說法錯誤的是（）A．船不可能到達正對岸B．船的最短過河時間為100sC．船頭指向正對岸過河到達對岸的過程，船的運動軌跡為曲線D．船頭指向正對岸過河到達對岸，船到達正對岸下游400m處11．有一個質量為2kg的質點在xOy平面內運動，在x方向的速度—時間圖像和y方向的位移—時間圖像分別如圖甲、乙所示。已知t=0時質點在坐標原點上，關于該質點的運動，下列說法正確的是（）甲乙A．t=0時，質點的速度大小為7m/sB．質點所受的合外力大小為3NC．在0~2s內，質點速度的變化量大小為4m/sD．質點的運動軌跡是一條曲線12．如圖所示，一長為r的輕桿一端固定一質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內做圓周運動。以下說法正確的是（）A．小球過最高點時，桿對球的作用力可能為零B．小球恰能過最高點時的速度為grC．小球過最低點時，桿對球的作用力一定豎直向下D．小球恰能過最高點時的速度為0二、實驗題（本題共2小題，共16分）13．用如圖所示的實驗裝置探究影響向心力大小的因素。已知長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉軸的距離相等，轉動手柄使長槽和短槽分別隨塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。擋板對球的支持力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，根據標尺上的等分格可以粗略估算出兩個球所受向心力的比值。（1）本實驗所采用的實驗探究方法是。（2）探究向心力和角速度的關系時，應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的兩個小球各自放在擋板處。（選填“A和B”或“A和C”或“B和C”）（3）皮帶套左右兩個塔輪的半徑分別為R1、R2，某次實驗使14．如圖甲所示是“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H。實驗時，當小球P從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放小球Q，發現兩小球同時落地，改變H大小，重復實驗，P、Q仍同時落地。（1）關于實驗條件，下列說法正確的有_______A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽軌道末段N端必須水平C．小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放D．小球P每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）該實驗結果可表明_______A．小球P在水平方向的分運動是自由落體運動B．小球P在水平方向的分運動是勻速直線運動C．小球P在豎直方向的分運動是勻速直線運動D．小球P在豎直方向的分運動是自由落體運動（3）某同學記錄了小球P運動過程中經過A、B、C三點，取A點為坐標原點，建立了如圖乙所示的坐標系，各點坐標值圖中已示出，重力加速度g取10m/s2，則小球P從A運動到C的時間為tAC=s，小球P平拋的初速度大小為v0=三、計算題（本題共3小題，共36分。作答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）15．一物體在地面上受到的重力大小G'為16N，現把物體放在以加速度為10m/s2豎直向上做勻加速直線運動的火箭中，取地面重力加速度大小g=10m/s2（1）物體受到的萬有引力的大小F；（2）火箭離地面的高度h。16．風洞是研究空氣動力學的實驗設備。如圖所示，將剛性桿水平固定在風洞內距地面高度H=1.8m處，桿上套一可沿桿滑動、質量為m=1kg的小球，將小球所受的風力調節為方向水平向左、大小為F=5N，小球以大小為v0=6m/s的初速度向右離開桿端。假設小球所受風力不變，重力加速度g取（1）小球在空中運動的時間；（2）小球落地時的水平位移大小；（3）小球落地時的速度。17．如圖所示，一個半徑為R=0.4m的圓盤浮在水面上．圓盤表面保持水平且與水平道路AB的高度差為h=0.8m，C、D為圓盤直徑邊緣的兩點。某時刻將小球以一定的初速度v0從B點水平向右拋出，初速度方向與圓盤直徑CD在同一豎直平面內，重力加速度g取10m/（1）若v0（2）若小球正好落在圓盤的圓心O處．則小球落到O處的速度；（3）若小球從B點水平拋出的同時，圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉動，要使小球能落到D點，則圓盤轉動的角速度ω。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】AB．卡文迪什首次通過實驗測出了引力常量，同時根據萬有引力定律，測出了地球的質量，故A正確，B錯誤；C．開普勒總結了行星運動的規律，并未發現萬有引力定律，故C錯誤；D．伽利略根據小球在斜面上運動的實驗，提出慣性的概念，但勻速圓周運動是變速運動，衛星保持勻速率做圓周運動的性質不是慣性，故D錯誤。故選A。

【分析】此題涉及引力常量、萬有引力定律、開普勒行星運動定律、慣性等知識點。

1、卡文迪什實驗測出了引力常量，并計算了地球質量。

2、萬有引力定律由牛頓發現。

3、開普勒三定律總結了行星運動規律。

4、慣性是物體保持靜止或勻速直線運動狀態的性質，勻速圓周運動不是慣性運動。2．【答案】B【解析】【解答】向心力是效果力，可以是幾個力的合力也可以是某個力的分力，不是物體受到的力；也不存在所謂的離心力的說法，所以小球通過最高點時重力和彈力提供向心力，故ACD錯誤，B正確。故選B。

【分析】此題涉及向心力、效果力、離心力等。

1、向心力是效果力，由實際力的合力或分力提供。

2、離心力是虛擬力，僅存在于非慣性參考系中。

3、小球通過最高點時，向心力由重力和彈力提供。3．【答案】D【解析】【解答】ABCD．由萬有引力定律得F=GMmr解得F'故答案為：D。

【分析】利用萬有引力定律可以求出兩個質點之間的引力大小。4．【答案】A【解析】【解答】將鉛筆與繩子接觸的點的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向，如圖所示

則沿繩子方向上的分速度為

v繩=v0sinθ=v02

則橡皮在豎直方向上的速度大小為故選A。

【分析】1、速度分解遵循平行四邊形法則，沿繩方向分速度決定約束運動。

2、繩子不可伸長時，沿繩方向速度傳遞，垂直方向速度不傳遞。

3、合速度是原始速度矢量，與分速度滿足關系式v=v5．【答案】C【解析】【解答】AB．籃球在空中的運動時間由豎直方向的高度差決定，根據

t=2hg

可知A點、CD．由逆向思維可知，從P點出來的籃球做平拋運動，根據

x=可知，水平位移越大初速度越大，則B點投出打到P點的速度大，故C正確，D錯誤。故選C。

【分析】1、無論水平初速度如何，?豎直方向的運動時間僅由高度差決定?。水平運動與豎直運動相互獨立（運動分解原理）。

2、將平拋運動反向視為自由下落的逆過程（例如從最高點下落），利用對稱性簡化計算。

3、由于時間t相同（由高度差決定），?水平位移越大，水平初速度越大?。6．【答案】B【解析】【解答】剪刀上的A、B兩點繞O點轉動，則角速度相等，即

ω根據

v=ωr因為

rA>rB

可知故選B。

【分析】剪刀在使用過程中，A、B兩點均繞O點轉動。根據剛體轉動的特性，同一剛體上繞同一點轉動的各點角速度相等?。因此，剪刀上的A、B兩點繞O點轉動的角速度分別為ωA和ωB，且ωA=ωB。

線速度v與角速度ω和轉動半徑r的關系為v=rω。在角速度相等的情況下，線速度的大小取決于轉動半徑r。通常，剪刀的手柄部分（假設為A點）離轉軸O點較遠，而刀口部分（假設為B點）離轉軸較近。因此，A點的轉動半徑大于B點的轉動半徑，即rA>rB。根據v=rω，可以得出vA>vB?。7．【答案】C【解析】【解答】本題主要考查了碰釘問題，理解碰釘前后物理量是否改變，同時熟悉公式的推導即可完成分析。A．碰到釘子瞬間，線速度不突變，所以線速度不變，故A錯誤；B．碰到釘子瞬間，圓周運動半徑減小，根據v=ωr可知角速度突然增大，故B錯誤；C．碰到釘子瞬間，圓周運動半徑減小，根據F可知向心力增大，故C正確；D．根據牛頓第二定律T?mg=小球重力不變，向心力增大，懸線拉力增大，故D錯誤。故選C。

【分析】小球碰釘前后的線速度無法瞬間改變，而半徑減小，根據角速度和向心力的公式完成分析。8．【答案】B【解析】【解答】離心運動的應用和防止的意義在于合理利用離心現象的優點，同時避免其可能帶來的危害。理解和應用離心運動對于提高生產效率、保障生活安全具有重要意義。同時，合理防止離心運動可能帶來的危害也是不可或缺的。A．甲圖脫水桶的脫水原理是：當水滴的附著力小于需要的向心力時，水滴做離心運動，從而沿切線方向甩出，水滴并非受到離心力的作用，故A錯誤；B．乙圖中只要火車的速度滿足規定的速度時，火車的輪緣對內軌和外軌均無側向作用力，當火車的速度超過規定的速度時，火車有做離心運動的趨勢，此時火車的輪緣就會對外軌產生側向擠壓，故B正確；C．丙圖中秋千從高處擺至最低點時，加速度向上，則兒童一定處于超重狀態，故C錯誤；D．丁圖中在豎直面內做圓周運動的摩托車，在最高點時的最小速度滿足mg=m即v=即速度一定不為零，故D錯誤。故選B。

【分析】根據脫水的原理分析判斷；根據火車轉外向心力的提供分析判斷；根據秋千在最低點的受力情況分析判斷；根據最高點的重力提供向心力分析判斷。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．第一宇宙速度v1B．第一宇宙速度v1=7.9km/s，第二宇宙速度v2=11.2km/s，則人造衛星發射時的速度大于等于C．第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星的最小發射速度，故C正確；D．我國發射的“天問一號”火星探測器，其發射速度大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，故D錯誤。故選AC。

【分析】1、第一宇宙速度確實是人造衛星繞地球做勻速圓周運動的最大運行速度，也是最小發射速度，

2、第二宇宙速度確實是使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的小行星的最小發射速度，

3、第三宇宙速度是物體掙脫太陽引力束縛，飛出太陽系的最小發射速度。“天問一號”火星探測器是飛往火星，仍在太陽系內，其發射速度應大于第二宇宙速度但小于第三宇宙速度。10．【答案】C【解析】【解答】A．由于船速小于水速，不管船頭朝哪，都不可能到達正對岸，故A正確，不符合題意；B．船頭垂直河岸，過河時間最短，為

t=dvC．船頭指向正對岸過河到達對岸的過程，合速度保持不變，故船的運動軌跡為直線，C錯誤，符合題意；D．船頭指向正對岸過河到達對岸，渡河時間為100s，可得

s=v水故選C。

【分析】1、船在靜水中的速度小于水流速度，因此船頭指向正對岸時，船會被水流帶向下游，無法直接到達正對岸。、

2.船的最短過河時間：當船頭垂直河岸時，船在垂直于河岸方向上的速度最大，此時過河時間最短。

最短過河時間t=dv船=100s

3.船頭指向正對岸時船的運動軌跡：

船頭指向正對岸時，船同時參與兩個分運動：一個是沿船頭方向的勻速直線運動，一個是隨水流向下的勻速直線運動。這兩個分運動都是直線運動，因此合運動也是直線運動，船的運動軌跡為直線。所以C選項錯誤。11．【答案】C,D【解析】【解答】A．t=0時質點在x方向的初速度vx=4m/s，在y方向的初速度合速度

v=vxB．在x方向的加速度大小為

a=8-42m/s2=2m/C．質點在0~2s時間內速度的變化量大小為

Δv=at=4m/s

D．質點在x方向上做勻加速直線運動，在y方向上做勻速直線運動，所以質點做勻變速曲線運動，故D正確。故選CD。

【分析】此題主要涉及了速度的合成與分解、牛頓第二定律、加速度的定義與計算、速度變化量的計算以及勻變速曲線運動的理解等物理學知識點。

1、質點的合速度是由其在各個方向上的分速度合成的。

2、在這里，需要理解如何根據質點在x方向和y方向上的初速度來計算合速度

3、需要利用牛頓第二定律來計算質點的合力，即知道加速度和質量后可以求出合力。

當質點在某一方向上做勻加速（或勻減速）直線運動，而在另一方向上做勻速直線運動時，質點的整體運動軌跡將是勻變速曲線運動。

在這個問題中，需要理解質點在x方向和y方向上的運動性質，并據此判斷質點的整體運動類12．【答案】A,D【解析】【解答】A．當小球通過最高點的速度為v=gr時，設桿對球的力為F，則

解得桿對球的作用力為零，故A正確；BD．小球在最高點，由重力和桿對球的作用力提供向心力，若桿對球的支持力

F根據

mg?FNC．在最低點，球受到重力和桿的拉力，其合力提供向心力，故桿對球的作用力一定豎直向上，故C錯誤。故選AD。

【分析】主要涉及了牛頓第二定律、向心力公式、桿的作用力特性以及圓周運動最高點與最低點的受力分析等知識點。

1、桿與繩不同，桿可以提供拉力也可以提供推力。當小球在最高點速度恰好為根號下gr時，桿對小球的作用力為零；當小球速度小于根號下gr時，桿對小球提供向上的支持力；當小球速度大于根號下gr時，桿對小球提供向下的拉力。

2、在最高點，小球可能受到重力和桿的作用力（支持力或拉力），這兩者的合力提供向心力。

在最低點，小球受到重力和桿的拉力，這兩者的合力同樣提供向心力。由于小球在最低點時速度較大，所需的向心力也較大，因此桿對小球的拉力會大于重力。13．【答案】控制變量法；A和C；1：3【解析】【解答】（1）實驗裝置是為了探究影響向心力大小的因素，因此實驗所采用的實驗探究方法是控制變量法。（2）探究向心力和角速度的關系時，應控制圓周運動的半徑不變，即應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的兩個小球各自放在擋板A和C處。（3）皮帶連接的邊緣的線速度相等，根據

v=解得

ω1ω2=R214．【答案】（1）B；C（2）D（3）0.4；3；5【解析】【解答】（1）A.斜槽光滑與否不影響實驗，關鍵在末端水平，故A錯。

B.斜槽末端需水平以確保小球初速度水平，故B正確。

C.實驗關注豎直方向，水平速度可變，故C正確。

D.不需每次初速度相同，故D錯。

（2）AB．無法驗證小球P在水平方向的分運動，故AB錯誤；

CD．該實驗結果可表明：小球P在豎直方向的分運動與小球Q的運動相同，即自由落體運動，故C錯誤，D正確。

故選D。

（3）由圖乙可知，中相鄰兩點間水平距離相等，所以運動時間相等，設均為，根據運動學公式有

Δy=yBC?yAB=gT2

解得則小球P從A運動到C的時間為，小球P平拋的初速度大小為

v0=xABT=3m/s

小球P經過B點時豎直方向上的速度大小為

v15．【答案】解：（1）設物體的質量為m、加速度為a，物體對火箭的壓力為FN，火箭對物體的支持力為FG'=mg解得

F=4N（2）設當物體對火箭的壓力為20N時，地球的質量為M，引力常量為G

F=GMm(R+h)解得

h=6400km???????【解析】【分析】（1）?物體在火箭上的受力分析?：物體質量為m，加速度為a，根據牛頓第二定律，物體受到的合力F=ma。

物體在火箭上受到的支持力N與物體對火箭的壓力F_{壓}是一對作用力與反作用力，根據牛頓第三定律，N=F

物體受到的合力F_{合}由火箭對物體的支持力N和