2023-2024學(xué)年重慶市名校聯(lián)盟期中聯(lián)合考試高一下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE2重慶市名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年度第二期期中聯(lián)合考試物理試題（高2026屆）（本試卷共6頁(yè)，總分100分，考試時(shí)間75分鐘）注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，并認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、座位號(hào)及科類名稱。2.請(qǐng)將準(zhǔn)考證條形碼粘貼在右側(cè)的[考生條形碼粘貼處]的方框內(nèi)。3.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須用0.5毫米黑色字跡的簽字筆填寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。4.請(qǐng)按題號(hào)順序在各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的〖答案〗無(wú)效，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。5.保持答題卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.陽(yáng)春三月，百花爭(zhēng)艷，某片花瓣從空中飄落的軌跡為曲線，則該花瓣（）A.加速度一定發(fā)生改變B.加速度方向可能與速度方向始終在同一直線上C.一定在做變速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力可能為0〖答案〗C〖解析〗A．若不計(jì)空氣阻力，花瓣只受重力作用，則加速度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，則加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，速度一定變化，即一定在做變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定不為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.重慶之眼—重慶歡樂(lè)谷摩天輪，有約40層樓（約120米）高，轉(zhuǎn)動(dòng)一圈大概需要30分鐘。坐在其中的游客隨乘坐艙的轉(zhuǎn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.游客受到合力一直不變B.該運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為0.21m/sC.該運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低點(diǎn)時(shí)，游客處于失重狀態(tài)〖答案〗B〖解析〗A．游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則受到合力一直指向圓心，則合力大小不變，方向不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為選項(xiàng)B正確；C．該運(yùn)動(dòng)的加速度不斷變化，不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低點(diǎn)時(shí)，加速度向上，游客處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，修正帶是一種常見(jiàn)的學(xué)習(xí)用具，是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡(jiǎn)化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動(dòng)的大小齒輪邊緣的兩點(diǎn)，C是大輪上的一點(diǎn)，若A、B、C的軌道半徑之比為3：4：2，則A、B、C的向心加速度大小之比（）A.8：6：3 B.9：6：4 C.4：3：2 D.6：3：2〖答案〗A〖解析〗B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，根據(jù)可知B、C的向心加速度大小之比2:1；A、B兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)可知A、B的向心加速度大小之比4:3；可知A、B、C的向心加速度大小之比8:6:3。故選A4.質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪分別連接著P與小車(chē)，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車(chē)以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g。當(dāng)小車(chē)和滑輪間的細(xì)繩與水平方向成θ2夾角時(shí)（如圖所示），下列判斷正確的是（）A.P的速率為vcosθ1B.P的速率為vsinθ2C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體P做加速直線運(yùn)動(dòng)D.繩的拉力始終等于mgsinθ1〖答案〗C〖解析〗AB．P的速率為vP=vcosθ2選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，則θ2減小，P的速率變大，可知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體P做加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．對(duì)P分析可知可知，繩的拉力始終大于mgsinθ1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.2023年10月26日11時(shí)14分，神舟十七號(hào)載人飛船發(fā)射成功，并與我國(guó)空間站實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接，六名航天員在“天和”順利會(huì)師。此后環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期約為90min。某時(shí)刻“天和”、地球同步衛(wèi)星與地心的連線在同一直線上，且“天和”與地球同步衛(wèi)星的間距最近。則下列說(shuō)法正確的是（）A.“天和”與地球同步衛(wèi)星從相距最近到下一次相距最近的時(shí)間為B.對(duì)接后，“天和”的運(yùn)行速度大于地球的第一宇宙速度C.“天和”與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為D.“天和”與地球同步衛(wèi)星的線速度大小之比約為〖答案〗A〖解析〗A．設(shè)“天和”與地球同步衛(wèi)星從相距最近到下一次相距最近的時(shí)間為t，則解得選項(xiàng)A正確；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，可知對(duì)接后，“天和”的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，“天和”與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得“天和”與地球同步衛(wèi)星的線速度大小之比約為選項(xiàng)D錯(cuò)誤故選A。6.關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A.如圖甲所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到重力、彈力和向心力作用B.如圖乙所示，汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面的壓力越小C.如圖丙所示，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為D.如圖丁所示，衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗A．如圖甲所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到重力、彈力作用，兩個(gè)力的合力充當(dāng)向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．如圖乙所示，根據(jù)可知，汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面的壓力越小，選項(xiàng)B正確；C．如圖丙所示，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．如圖丁所示，衣服上的水滴與衣服間的附著力小于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面上的A點(diǎn)將一小球以初速度v0水平拋出，空氣阻力不計(jì)，小球落在斜面上，則（）A.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為沿斜面向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于斜面的勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.小球離斜面距離最大和剛接觸斜面時(shí)，沿斜面方向的位移之比為1∶4C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.小球離斜面的最大距離為〖答案〗D〖解析〗AD．采用正交分解法，將平拋運(yùn)動(dòng)分解到沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向上，沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于斜面方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有設(shè)最遠(yuǎn)距離為，則有聯(lián)立解得A錯(cuò)誤，D正確。BC．將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，球落在斜面上時(shí)，有得小球離斜面距離最大速度與斜面平行，設(shè)所用時(shí)間為，則有得可知根據(jù)上面分析知，小球沿斜面向下做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球離斜面距離最大和剛接觸斜面時(shí)，沿斜面方向的位移之比不為1：4．BC錯(cuò)誤。故選D二、多項(xiàng)選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)。如圖甲所示，選手騎馬沿如圖乙所示直線勻速前進(jìn)，速度大小為，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度大小為，且有，靶中心P到的距離為d，垂足為D，忽略箭在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.為保證箭能命中靶心，選手應(yīng)瞄準(zhǔn)靶心P放箭B.為保證箭能命中靶心，選手在D點(diǎn)放箭也可以命中靶心C.為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，箭射中靶心的最短時(shí)間為D.為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)位移最短，箭射中靶心的時(shí)間為〖答案〗BCD〖解析〗A．為保證箭能命中靶心，則箭的合速度方向應(yīng)該指向靶心，而選手應(yīng)瞄準(zhǔn)靶心P左側(cè)位置放箭，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．為保證箭能命中靶心，選手在D點(diǎn)放箭也可以命中靶心，此時(shí)箭頭應(yīng)該指向P點(diǎn)左側(cè)，合速度方向指向P點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則箭應(yīng)該垂直方向射出，此時(shí)箭射中靶心的最短時(shí)間為選項(xiàng)C正確；D．為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)位移最短，即合速度方向指向P點(diǎn)且垂直于方向，此時(shí)箭射中靶心的時(shí)間為選項(xiàng)D正確。故選BCD。9.宇宙中有一孤立星系，中心天體周?chē)腥w行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬(wàn)有引力，三顆行星的運(yùn)動(dòng)軌道中，有兩個(gè)為圓軌道，半徑分別為、，一個(gè)為橢圓軌道，半長(zhǎng)軸為，。在時(shí)間內(nèi)，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過(guò)的面積分別為、。行星I的速率為，行星II在B點(diǎn)的速率為，行星Ⅱ在E點(diǎn)的速率為，行星Ⅲ的速率為，下列說(shuō)法正確的是（）A.B.行星Ⅱ與行星Ⅲ的運(yùn)行周期不相等C.行星Ⅱ與行星Ⅲ在點(diǎn)時(shí)的加速度大小不相等D.〖答案〗AD〖解析〗AB．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，對(duì)于行星Ⅱ、行星Ⅲ分別有由于，所以，即行星Ⅱ和行星Ⅲ的周期相等，假設(shè)為一個(gè)周期，則它們與中心天體的連線掃過(guò)的面積分別為橢圓的面積和圓的面積，根據(jù)幾何關(guān)系可知，橢圓的面積小于圓的面積，故A正確、B錯(cuò)誤；C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在點(diǎn)時(shí)距離中心天體的距離相等，根據(jù)牛頓第二定律有可得即二者加速度大小相等，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得因此有當(dāng)行星從I變軌到Ⅱ時(shí)，運(yùn)行半徑增大，需要在B點(diǎn)加速，因此有行星在軌道Ⅱ上從B點(diǎn)到E點(diǎn)，與中心天體的距離增大了，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，因此有行星在E點(diǎn)的速度小于行星在E點(diǎn)能夠繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，由于，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得所以有故D正確。故選AD。10.如圖甲所示，一長(zhǎng)為的輕繩，一端穿在過(guò)點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略空氣阻力的影響，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度平方與繩對(duì)小球的拉力的關(guān)系如圖乙所示，圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，下列判斷正確的是（）A.利用該裝置可以得出重力加速度，且B.僅增加輕繩的長(zhǎng)度，得到的圖線斜率變小C.僅增加小球的質(zhì)量，得到的圖線斜率變大D.僅改變小球的質(zhì)量，圖線點(diǎn)的位置不變〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)可得由圖可知可得選項(xiàng)A正確；BC．圖像的斜率為可知，僅增加輕繩的長(zhǎng)度，得到的圖線斜率變大；僅增加小球的質(zhì)量，得到的圖線斜率變小，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．因a點(diǎn)的位置坐標(biāo)為gL，則僅改變小球的質(zhì)量，圖線點(diǎn)的位置不變，選項(xiàng)D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。11.如圖甲所示為向心力演示儀，某同學(xué)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。長(zhǎng)槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的三種組合方式，變速塔輪自上而下每層左右半徑之比分別為、和。（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是___________；A.理想模型法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.放大法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（選填“一”、“二”或“三”）；（3）現(xiàn)有兩鋼球，在另一次實(shí)驗(yàn)中，把球1放在A位置，球2放在C位置，傳動(dòng)皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為_(kāi)__________。A. B. C. D.〖答案〗（1）C（2）一（3）A〖解析〗【小問(wèn)1詳析】實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選Ｃ；【小問(wèn)2詳析】探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，需要保持角速度和質(zhì)量一定，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪?！拘?wèn)3詳析】現(xiàn)有兩鋼球，在實(shí)驗(yàn)中把球1放在A位置，球2放在C位置，即轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等；傳動(dòng)皮帶位于第三層，兩塔輪半徑之比3:1，則根據(jù)v＝ωr可知，角速度之比為1:3；根據(jù)可知向心力之比為1:3，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約1:3。故選A。12.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置進(jìn)行“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)每次須將小球從軌道同一位置無(wú)初速度釋放，目的是使小球拋出后___________。A.只受重力 B.軌跡重合 C.做平拋運(yùn)動(dòng) D.速度小些，便于確定位置（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的一些做法，不合理的是___________。A.使用密度大、體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平C.建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)D.建立坐標(biāo)系時(shí)，利用重垂線畫(huà)出豎直線，定為y軸（3）由于忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)位置O，該小組成員只能以平拋軌跡中的某點(diǎn)A作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，并標(biāo)出B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖乙所示。根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，可求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)__________m/s。（?。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）另一實(shí)驗(yàn)小組該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn)，測(cè)出其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了圖像，如圖丙所示，此平拋物體的初速度，則豎直方向的加速度___________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）B（2）C（3）3.0（4）9.70〖解析〗【小問(wèn)1詳析】實(shí)驗(yàn)操作時(shí)每次須將小球從軌道同一位置無(wú)初速度釋放，目的是使小球拋出后沿相同的軌跡運(yùn)動(dòng)，即軌跡重合，故選B；【小問(wèn)2詳析】A．使用密度大、體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小空氣阻力影響，選項(xiàng)A合理；B．斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B合理；C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以小球球心在白紙上的投影點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，選項(xiàng)C不合理；D．建立坐標(biāo)系時(shí)，利用重垂線畫(huà)出豎直線，定為y軸，選項(xiàng)D合理。故選C?！拘?wèn)3詳析】豎直方向根據(jù)解得T=0.1s初速度【小問(wèn)4詳析】根據(jù)x=v0t可得由圖像可知解得g=9.70m/s2四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量的木塊，繩的一端系在木塊上，穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心光滑小孔，另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量的物體，木塊與點(diǎn)間距離為，木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)始終靜止。（1）若木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間是光滑的，求轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度？（2）若木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求的取值范圍?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中物體受力平衡，木塊做圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律對(duì)和分別分析可知解得（2）最大靜摩擦力當(dāng)轉(zhuǎn)速較小，最大靜摩擦力沿半徑向外時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速較大，最大靜摩擦力沿半徑向內(nèi)時(shí)解得故的取值范圍為14.航模比賽是廣大青少年喜歡參與的一項(xiàng)活動(dòng)。某航模比賽中，要求選手操控?zé)o人機(jī)在一定的高度上完成一系列水平動(dòng)作。為了精準(zhǔn)確定無(wú)人機(jī)的飛行坐標(biāo)，在該高度建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)xOy，無(wú)人機(jī)在xOy平面上運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)，無(wú)人機(jī)位于y軸上。它在x軸方向和y軸方向的運(yùn)動(dòng)圖像分別如甲圖和乙圖所示。（1）求時(shí)無(wú)人機(jī)的速度大小和方向；（2）求時(shí)無(wú)人機(jī)的位置坐標(biāo)P（x，y）。（3）求無(wú)人機(jī)在前4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程?！即鸢浮剑?），方向與x軸正方向夾角的正切值為2；（2）（4.5m，4m）；（3）或或〖解析〗（1）時(shí)由甲圖可知由乙圖可知y方向做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)人機(jī)的速度大小為設(shè)與x軸正方向的夾角為θ，則時(shí)無(wú)人機(jī)的速度方向與x軸正方向夾角的正切值為2；（或設(shè)v與y軸負(fù)方向的夾角為，求出）（2）時(shí)由甲圖可知圖像所圍面積表示x軸方向的位移則時(shí)無(wú)人機(jī)的坐標(biāo)為P（4.5m，4m）。（3）由無(wú)人機(jī)在x方向和y方向的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有聯(lián)立消去時(shí)間t可得前4s的軌跡方程為或或15.某人站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球運(yùn)動(dòng)起來(lái)，最終在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知輕繩能承受的最大拉力為2mg，握繩的手離地面高度為6l，手與球之間的繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g，忽略空氣阻力。（1）當(dāng)繩與豎直方向的夾角為，且繩子的拉力小于最大值，求小球運(yùn)動(dòng)的周期；（2）當(dāng)小球的速度大小為時(shí)，輕繩剛好斷掉，求此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ及球的速度大??；（3）保持手的高度不變，改變繩長(zhǎng)，使小球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，要使繩剛好被拉斷后小球的落地點(diǎn)與拋出位置的豎直投影點(diǎn)O的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少，最大水平距離為多少。〖答案〗（1）；（2）θ=60°，；（3），〖解析〗（1）設(shè)小球做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)受力情況和向心力公式解得（2）繩斷時(shí)繩子的拉力有解得θ=60°做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑由合力提供向心力有解得（3）改變繩長(zhǎng)時(shí)，繩子能承受的最大拉力不變，繩與豎直方向的夾角為θ，則可知繩子與豎直方向的角度θ不變，設(shè)繩長(zhǎng)為時(shí)，小球的速度大小為，有解得繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為，水平距離為x，時(shí)間為，有整理可得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知當(dāng)繩長(zhǎng)時(shí)，水平距離最大，最大距離為重慶市名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年度第二期期中聯(lián)合考試物理試題（高2026屆）（本試卷共6頁(yè)，總分100分，考試時(shí)間75分鐘）注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，并認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、座位號(hào)及科類名稱。2.請(qǐng)將準(zhǔn)考證條形碼粘貼在右側(cè)的[考生條形碼粘貼處]的方框內(nèi)。3.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須用0.5毫米黑色字跡的簽字筆填寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。4.請(qǐng)按題號(hào)順序在各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的〖答案〗無(wú)效，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。5.保持答題卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.陽(yáng)春三月，百花爭(zhēng)艷，某片花瓣從空中飄落的軌跡為曲線，則該花瓣（）A.加速度一定發(fā)生改變B.加速度方向可能與速度方向始終在同一直線上C.一定在做變速運(yùn)動(dòng)D.所受的合力可能為0〖答案〗C〖解析〗A．若不計(jì)空氣阻力，花瓣只受重力作用，則加速度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，則加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，速度一定變化，即一定在做變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．花瓣做曲線運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定不為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2.重慶之眼—重慶歡樂(lè)谷摩天輪，有約40層樓（約120米）高，轉(zhuǎn)動(dòng)一圈大概需要30分鐘。坐在其中的游客隨乘坐艙的轉(zhuǎn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.游客受到合力一直不變B.該運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為0.21m/sC.該運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低點(diǎn)時(shí)，游客處于失重狀態(tài)〖答案〗B〖解析〗A．游客做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則受到合力一直指向圓心，則合力大小不變，方向不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該運(yùn)動(dòng)的線速度大小約為選項(xiàng)B正確；C．該運(yùn)動(dòng)的加速度不斷變化，不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)游客所處的乘坐艙運(yùn)動(dòng)到摩天輪最低點(diǎn)時(shí)，加速度向上，游客處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，修正帶是一種常見(jiàn)的學(xué)習(xí)用具，是通過(guò)兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡(jiǎn)化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動(dòng)的大小齒輪邊緣的兩點(diǎn)，C是大輪上的一點(diǎn)，若A、B、C的軌道半徑之比為3：4：2，則A、B、C的向心加速度大小之比（）A.8：6：3 B.9：6：4 C.4：3：2 D.6：3：2〖答案〗A〖解析〗B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，根據(jù)可知B、C的向心加速度大小之比2:1；A、B兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)可知A、B的向心加速度大小之比4:3；可知A、B、C的向心加速度大小之比8:6:3。故選A4.質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪分別連接著P與小車(chē)，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車(chē)以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g。當(dāng)小車(chē)和滑輪間的細(xì)繩與水平方向成θ2夾角時(shí)（如圖所示），下列判斷正確的是（）A.P的速率為vcosθ1B.P的速率為vsinθ2C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體P做加速直線運(yùn)動(dòng)D.繩的拉力始終等于mgsinθ1〖答案〗C〖解析〗AB．P的速率為vP=vcosθ2選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，則θ2減小，P的速率變大，可知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體P做加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．對(duì)P分析可知可知，繩的拉力始終大于mgsinθ1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.2023年10月26日11時(shí)14分，神舟十七號(hào)載人飛船發(fā)射成功，并與我國(guó)空間站實(shí)現(xiàn)完美對(duì)接，六名航天員在“天和”順利會(huì)師。此后環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期約為90min。某時(shí)刻“天和”、地球同步衛(wèi)星與地心的連線在同一直線上，且“天和”與地球同步衛(wèi)星的間距最近。則下列說(shuō)法正確的是（）A.“天和”與地球同步衛(wèi)星從相距最近到下一次相距最近的時(shí)間為B.對(duì)接后，“天和”的運(yùn)行速度大于地球的第一宇宙速度C.“天和”與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為D.“天和”與地球同步衛(wèi)星的線速度大小之比約為〖答案〗A〖解析〗A．設(shè)“天和”與地球同步衛(wèi)星從相距最近到下一次相距最近的時(shí)間為t，則解得選項(xiàng)A正確；B．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，可知對(duì)接后，“天和”的運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，“天和”與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得“天和”與地球同步衛(wèi)星的線速度大小之比約為選項(xiàng)D錯(cuò)誤故選A。6.關(guān)于如圖所示的四種圓周運(yùn)動(dòng)模型，下列說(shuō)法正確的是（）A.如圖甲所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到重力、彈力和向心力作用B.如圖乙所示，汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面的壓力越小C.如圖丙所示，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為D.如圖丁所示，衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗A．如圖甲所示，在光滑固定圓錐筒的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，受到重力、彈力作用，兩個(gè)力的合力充當(dāng)向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．如圖乙所示，根據(jù)可知，汽車(chē)安全通過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面的壓力越小，選項(xiàng)B正確；C．如圖丙所示，輕質(zhì)細(xì)桿一端固定一小球，繞另一端O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．如圖丁所示，衣服上的水滴與衣服間的附著力小于所需的向心力時(shí)，水滴做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面上的A點(diǎn)將一小球以初速度v0水平拋出，空氣阻力不計(jì)，小球落在斜面上，則（）A.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為沿斜面向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于斜面的勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.小球離斜面距離最大和剛接觸斜面時(shí)，沿斜面方向的位移之比為1∶4C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.小球離斜面的最大距離為〖答案〗D〖解析〗AD．采用正交分解法，將平拋運(yùn)動(dòng)分解到沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向上，沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于斜面方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有設(shè)最遠(yuǎn)距離為，則有聯(lián)立解得A錯(cuò)誤，D正確。BC．將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，球落在斜面上時(shí)，有得小球離斜面距離最大速度與斜面平行，設(shè)所用時(shí)間為，則有得可知根據(jù)上面分析知，小球沿斜面向下做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球離斜面距離最大和剛接觸斜面時(shí)，沿斜面方向的位移之比不為1：4．BC錯(cuò)誤。故選D二、多項(xiàng)選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一騎射項(xiàng)目如圖所示，運(yùn)動(dòng)員騎在奔跑的馬上，彎弓放箭射擊側(cè)向的固定目標(biāo)。如圖甲所示，選手騎馬沿如圖乙所示直線勻速前進(jìn)，速度大小為，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度大小為，且有，靶中心P到的距離為d，垂足為D，忽略箭在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.為保證箭能命中靶心，選手應(yīng)瞄準(zhǔn)靶心P放箭B.為保證箭能命中靶心，選手在D點(diǎn)放箭也可以命中靶心C.為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，箭射中靶心的最短時(shí)間為D.為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)位移最短，箭射中靶心的時(shí)間為〖答案〗BCD〖解析〗A．為保證箭能命中靶心，則箭的合速度方向應(yīng)該指向靶心，而選手應(yīng)瞄準(zhǔn)靶心P左側(cè)位置放箭，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．為保證箭能命中靶心，選手在D點(diǎn)放箭也可以命中靶心，此時(shí)箭頭應(yīng)該指向P點(diǎn)左側(cè)，合速度方向指向P點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則箭應(yīng)該垂直方向射出，此時(shí)箭射中靶心的最短時(shí)間為選項(xiàng)C正確；D．為保證箭能命中靶心，且運(yùn)動(dòng)位移最短，即合速度方向指向P點(diǎn)且垂直于方向，此時(shí)箭射中靶心的時(shí)間為選項(xiàng)D正確。故選BCD。9.宇宙中有一孤立星系，中心天體周?chē)腥w行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬(wàn)有引力，三顆行星的運(yùn)動(dòng)軌道中，有兩個(gè)為圓軌道，半徑分別為、，一個(gè)為橢圓軌道，半長(zhǎng)軸為，。在時(shí)間內(nèi)，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過(guò)的面積分別為、。行星I的速率為，行星II在B點(diǎn)的速率為，行星Ⅱ在E點(diǎn)的速率為，行星Ⅲ的速率為，下列說(shuō)法正確的是（）A.B.行星Ⅱ與行星Ⅲ的運(yùn)行周期不相等C.行星Ⅱ與行星Ⅲ在點(diǎn)時(shí)的加速度大小不相等D.〖答案〗AD〖解析〗AB．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，對(duì)于行星Ⅱ、行星Ⅲ分別有由于，所以，即行星Ⅱ和行星Ⅲ的周期相等，假設(shè)為一個(gè)周期，則它們與中心天體的連線掃過(guò)的面積分別為橢圓的面積和圓的面積，根據(jù)幾何關(guān)系可知，橢圓的面積小于圓的面積，故A正確、B錯(cuò)誤；C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在點(diǎn)時(shí)距離中心天體的距離相等，根據(jù)牛頓第二定律有可得即二者加速度大小相等，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得因此有當(dāng)行星從I變軌到Ⅱ時(shí)，運(yùn)行半徑增大，需要在B點(diǎn)加速，因此有行星在軌道Ⅱ上從B點(diǎn)到E點(diǎn)，與中心天體的距離增大了，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，因此有行星在E點(diǎn)的速度小于行星在E點(diǎn)能夠繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度，由于，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得所以有故D正確。故選AD。10.如圖甲所示，一長(zhǎng)為的輕繩，一端穿在過(guò)點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略空氣阻力的影響，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度平方與繩對(duì)小球的拉力的關(guān)系如圖乙所示，圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，下列判斷正確的是（）A.利用該裝置可以得出重力加速度，且B.僅增加輕繩的長(zhǎng)度，得到的圖線斜率變小C.僅增加小球的質(zhì)量，得到的圖線斜率變大D.僅改變小球的質(zhì)量，圖線點(diǎn)的位置不變〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)可得由圖可知可得選項(xiàng)A正確；BC．圖像的斜率為可知，僅增加輕繩的長(zhǎng)度，得到的圖線斜率變大；僅增加小球的質(zhì)量，得到的圖線斜率變小，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．因a點(diǎn)的位置坐標(biāo)為gL，則僅改變小球的質(zhì)量，圖線點(diǎn)的位置不變，選項(xiàng)D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共15分。11.如圖甲所示為向心力演示儀，某同學(xué)探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系。長(zhǎng)槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的三種組合方式，變速塔輪自上而下每層左右半徑之比分別為、和。（1）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究向心力的大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是___________；A.理想模型法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.放大法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（選填“一”、“二”或“三”）；（3）現(xiàn)有兩鋼球，在另一次實(shí)驗(yàn)中，把球1放在A位置，球2放在C位置，傳動(dòng)皮帶位于第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約為_(kāi)__________。A. B. C. D.〖答案〗（1）C（2）一（3）A〖解析〗【小問(wèn)1詳析】實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選Ｃ；【小問(wèn)2詳析】探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，需要保持角速度和質(zhì)量一定，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪?！拘?wèn)3詳析】現(xiàn)有兩鋼球，在實(shí)驗(yàn)中把球1放在A位置，球2放在C位置，即轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等；傳動(dòng)皮帶位于第三層，兩塔輪半徑之比3:1，則根據(jù)v＝ωr可知，角速度之比為1:3；根據(jù)可知向心力之比為1:3，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比約1:3。故選A。12.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置進(jìn)行“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)每次須將小球從軌道同一位置無(wú)初速度釋放，目的是使小球拋出后___________。A.只受重力 B.軌跡重合 C.做平拋運(yùn)動(dòng) D.速度小些，便于確定位置（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的一些做法，不合理的是___________。A.使用密度大、體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平C.建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)D.建立坐標(biāo)系時(shí)，利用重垂線畫(huà)出豎直線，定為y軸（3）由于忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)位置O，該小組成員只能以平拋軌跡中的某點(diǎn)A作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，并標(biāo)出B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖乙所示。根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，可求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)__________m/s。（?。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）另一實(shí)驗(yàn)小組該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn)，測(cè)出其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了圖像，如圖丙所示，此平拋物體的初速度，則豎直方向的加速度___________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）B（2）C（3）3.0（4）9.70〖解析〗【小問(wèn)1詳析】實(shí)驗(yàn)操作時(shí)每次須將小球從軌道同一位置無(wú)初速度釋放，目的是使小球拋出后沿相同的軌跡運(yùn)動(dòng)，即軌跡重合，故選B；【小問(wèn)2詳析】A．使用密度大、體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小空氣阻力影響，選項(xiàng)A合理；B．斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B合理；C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以小球