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智学大联考·皖中名校联盟
合肥八中 2023-2024 学年第二学期高一年级期中检测
物理试题卷（B 卷）
注意事项:
1．你拿到的试卷满分为 100 分，考试时间为 75 分钟。
2．试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。
一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的。
1．“嫦娥五号”探月卫星在由地球飞向月球时，假设沿曲线从 M 点向 N 点飞行的过程中，速度逐渐减小。
在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的（ ）
A． B． C． D．
2. 在静水中速度为 v1的小船，为垂直渡过宽度为 d 的河流，船头与河岸成θ角斜向上游，如图甲所示。
航行中发现河水流速 vs与河岸间距离 x的关系如图乙所示，为使小船仍能到达正对岸，下列措施中可行的
是（ ）
A．保持船头方向不变， v1先增大后变小
B．保持船头方向不变， v1先变小后增大
C．保持船速 v1大小不变，θ先增大后减小
D．保持船速 v1大小不变，θ一直减小
3.如图所示为行星减速机的工作原理图。行星架为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为R1，周围四
个“行星轮”的半径为 R2，“齿圈”为主动件，其中 R1 2R2。A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘
上的点。则在转动状态下（ ）
A．A点与 B点的角速度之比 2:1
B．B点与 C点的转速之比 4:1
C． A点与 C点的周期之比 2:1
D．A点与 C点的线速度大小之比 1:2
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4.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮
球运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是 （ ）
A．两次在空中的时间可能相等
B．两次抛出的初速度水平分量可能相等
C． 两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D．两次抛出的初速度大小可能相等
5.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮
正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止(座舱及乘客可视为
质点)，则正确的说法是（ ）
A． 游客受力平衡
B．游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴
C．游客在最高点和最低点时，对座椅的压力大小相等
D．由于向心加速度恒定，故座舱做匀变速曲线运动
6.2023 年 5 月 30 日，搭载“神舟十六号”载人飞船的“长征二号”F 遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中
心点火升空，将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利送入太空，与“神舟十五号”乘组胜利会师。若宇航
员在空间站中测得空间站对地球的张角为 2θ，如图所示，已知地球的近地卫星（可视为绕地面运行）的运
动周期为 T，则空间站在轨绕地球做圆周运动的周期大小为（ ）
T
A．
sin3
T
B．
tan 2
T
C．
sin
T
D．
tan
7.钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，再经出发区、
滑行区和减速区的一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a）是比赛中一运动员在滑行区某
弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量 m=90kg，其在弯道上 P处做水平面内圆周运动的模型如
图（b），车在 P处既无侧移也无切向加速度，速率 v=30m/s，弯道表面与水平面成θ=53°，不计摩擦力
和空气阻力，重力加速度 g=10m/s2，sin53°=0.8。则在 P处（ ）
A．车对弯道的压力大小为 900N
B．人对车的压力大小为 1500N
C．人和车做圆周运动的半径为 67.5m
D．人和车的加速度大小为 7.5m/s2
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8．如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心 O点分别以水平初速度 v1、v2抛出两个小球甲、乙(可视为
质点)，最终它们分别落在圆弧上的 A点和 B点，已知 OA与 OB互相垂直，且 OA与竖直方向成α角，则两
v
小球初速度之比 1为（ ）
v2
A．tan α
B cos α．
sin α
C．tan α· tan α
D．cos α· cos α
二、多项选择题：本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得
5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
9．如图所示，物体 A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体 B，现用适当的外力作用在物体 B 上，使物体
A 沿光滑竖直杆以速度 匀速下滑，某一时刻细绳与竖直杆间的夹角为 .则以下说法正确的是（ ）
A． 此时物体 的速度为υcosθ
B．物体 向右加速运动
C．细绳对 的拉力逐渐变小
D．细绳对 的拉力逐渐变大
10．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块 A和 B放在转盘上且木块 A、B与转盘中心在同一条直线
上，两木块用长为 L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 k倍，A放在距离转轴 L处，
整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止转动，
角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）
A kg．当 时，绳子一定有弹力
2L
B 2kg．当 时，A、B会相对于转盘滑动
3L
C 2kg．当ω在 范围内增大时，A所受摩擦力一直变大
3L
D．当ω kg在 2kg 范围内增大时， B所受摩擦力变大
2L 3L
三、非选择题：本题共 5 小题，共 58 分
11.（8 分）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示
的装置。实验操作的主要步骤如下：
A. 在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距
离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直；
B. 使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹 ；
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C. 将木板沿水平方向向右平移一段动距离 ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在
白纸上留下痕迹 ；
D. 将木板再水平向右平移同样距离 ，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹 ，
若测得 、 间距离为 1， 、 间距离为 2，已知当地的重力加速度为 。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是 ；
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑且无摩擦
C.每次小球均须由静止释放
D.每次释放小球的位置可以不同
（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为
0 = (用题中所给字母 、 1、 2、 表示)；
（3）小球打在 点时与打在 点时速度的变化量为△ 1，小球打在 点时与打在 点时速度的变化量为△ 2，
则△ 1：△ 2 = 。
（4）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 O 为坐标原点，测量它们的水平坐
标 x和竖直坐标 y，图中 y—x2图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是（ ）
A． B．
C． D．
12.（8 分）向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 与质量 、角速度 和
运动半径 之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔 1 和变
速轮塔 2 匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的
反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个
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钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。
（1）在研究向心力大小 与钢球质量 、角速度 和运动半径 之间的关系时我们主要用到了物理学中的
_________；
A. 理想实验法 . 等效替代法 . 控制变量法 . 演绎法
（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力大小 与 的关系；
A. 钢球质量 . 运动半径 . 角速度
（3）图中所示，若两个钢球质量相等，皮带连接的变速轮塔 1 和变速轮塔 2 半径相等，两个钢球的运动
半径之比为 2:1，则对应标尺上黑白相间的等分格之比为 ；若两个钢球质量和运动半径相等，
图
中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球 1（图左侧）和钢球 2（图右侧）所受向心力的比值为 1: 9，则与皮
带连接的变速轮塔 1 和变速轮塔 2 的半径之比为________。
13.（12 分）如图，某同学利用国产无人机玩“投弹”游戏，无人机静止在离水平地面高度 h处，t=0 时
刻无人机释放小球 1，并以加速度 a水平向右匀加速飞行，Δt时间后释放小球 2，空气阻力忽略不计，重
力加速度为 g，求：
（1）小球 1 落地时的速度大小；
（2）两个小球落地点间的距离。
14.（14 分）如图所示，一长度为 L、内壁光滑的细圆筒，其上端封闭，下端固定在竖直转轴的 O点，圆
L
筒与水平方向的夹角为θ。原长为 的轻质弹簧上端固定在圆筒上端，下端连接一质量为 m的小球，小球
2
3L
的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时，弹簧长度为 。重力加速度为 g。求：
4
（1）弹簧的劲度系数 k；
（2）当弹簧恢复原长时，转轴的角速度 1；
3 8g sin （ ）当转轴的角速度 2 时，弹簧的形变量 x。3Lcos2
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15. （16分）动画片《》中有这样一个情节：某天和中了设计的陷阱，被挂在了树
上(如图甲)，聪明的想出了一个办法，让自己和荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙

所示，设悬点为 ，离地高度为 2 ，两熊可视为质点且总质量为 ，绳长为2且保持不变，绳子能承受的最
大张力为 3 ，不计一切阻力，重力加速度为 ，求：
（1）设和刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离 点的水平距离为多少；
（2）改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离 点的水平
距离最大，最大为多少；
（3）若绳长改为 ，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他
们落地点离 点的水平距离为多少。
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物理(B)参考答案
1．【答案】C
【详解】由探月卫星合力方向指向轨迹凹侧，从 M点向 N点飞行，速度逐渐减小，说明合力方向与速度方
向的夹角为钝角，综合判断可知，C正确。
故选 C。
2.【答案】A
【详解】AB．航行中发现河水流速先增大后减小，为使小船仍能到达正对
岸，即合速度方向指向正对岸，根据平行四边形定则，如图，可以保持船
头方向不变， v1先增大后变小，故 A正确，B错误；
CD．为使小船仍能到达正对岸，即船在水平方向的分速度和水的速度大小
相同，即船与河岸的夹角可以先变小后变大，故 CD错误。
故选 A。
3.【答案】B
【详解】D．A、B、C分别是“太阳齿轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点，他们通过齿轮传动，线速度大小
相等，D错误；
A．A点与 B点的角速度与半径成反比，故角速度之比为 1：2，A错误；
B．B点与 C点的半径之比为 1：4，故角速度之比为 4：1，转速与角速度成正比，故 B点与 C点的转速之
比为 4：1，B正确；
T 2 rC．A点与 C点的半径之比为 1：2，由 ，可知，B点与 C点的周期之比为 1：2，C错误。
v
故选 B。
4.【答案】D
【详解】A.由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动，加速
1
度都为 ，在竖直方向上：h= 2
2，因为 h1>h2，则 1 > 2，故 A错误；
B.根据 = 0 ，又 1 = 2， 1 > 2，撞墙的速度 01 < 02，即第二次撞墙的速度大，两次抛出的水平初速
度不相等，故 B错误；
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C.根据 = ，由于 1 > 2，则 1 > 2，两次抛出的初速度竖直分量不相等，故 C错误；
D. 由于 01 < 02， 1 > 2,两次抛出的初速度大小可能相等，故 D正确。
故选 D。
5.【答案】B
【详解】 .因为游客跟着摩天轮一起做匀速圆周运动，所以其合力提供做圆周运动的向心力，向心力的
方向沿着半径指向圆心，则合外力也总是沿着半径指向圆心，根据牛顿第二定律可知，向心加速度沿着半
径指向圆心，故 AD错误，B正确；
C.游客在最高点时，向下的重力与座椅对游客提供的支持力之和提供向心力，最低点座椅对游客的支持力
减去重力等于向心力，所以最低点的支持力大于最高点的支持力，根据牛顿第三定律可知，在最高点游客
对座椅的压力小于最低点，故 C错误；
故选 。
6.【答案】A
R
【详解】根据几何关系可得空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r
sin
R 3 r 3
根据开普勒第三定律可得
T 2 T 2
T
联立可得T
sin3
故选 A。
7.【答案】C
【详解】A．对人和车受力分析，如图所示
mg
根据几何关系有 N 1500N
cos
根据牛顿第三定律可得，车对弯道的压力大小为 1500N，故 A错误；
B．由于不知道人的质量，所以无法确定人对车的压力，故 B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得
2
mg tan v m ma
r
解得
r 67.5m， a 13.33m/s2
故 C正确，D错误。
故选 C。
8.【答案】C
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1
【详解】根据平抛运动得甲小球水平方向的位移为 xA＝Rsin α＝v1t1，竖直方向的位移为 yA＝Rcos α＝ gt12，
2
1 sin α 1
解得 v1＝ gR ；乙小球水平方向的位移为 xB＝Rcos α＝v2t2，竖直方向的位移为 yB＝Rsin α＝ gt22，
2 cos α 2
1
解得 v2＝ gR
cos α v1
，所以有 ＝tan α· tan α．选项 C正确．
2 sin α v2
故选 C。
9.【答案】
【详解】 .将 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：
由绳子速率 绳 = ，而绳子速率等于物体 的速率，则有物体 的速率 = 绳 =
，因 减小，则 物体加速运动，故 AB正确；
.对 受力分析，则重力、拉力、弹力，因 做匀速运动，所以根据平衡条件可知 = ，因 减小，
增大， 减小，所以绳上的力减小，故 C正确，D错误。
故选 ABC。
10.【答案】AB
【详解】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则
绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动。
A．当 B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力 kmg m·2L 2
解得 kg
2L
kg知 时，绳子具有弹力，故 A正确；
2L
B．当 A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对 A有 kmg T mL 2
对 B有 kmg T m·2L 2
2kg
解得
3L
2kg
当 时，A、B相对于转盘会滑动，故 B正确；
3L
C．当在 范围内增大时，A所受摩擦力一直增大，故 C错误。
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D．角速度0 kg ，B kg 2kg所受的摩擦力变大，在 范围内增大时，B所受摩擦力不变，
2L 2L 3L
故 D错误；
故选 AB。
11. 8 （ 分）【答案】(1) ；(2) ；(3)1：1 ；(4)C2 1
【详解】
(1)A.通过调节使斜槽的末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故 A正确
B.斜槽轨道不需要光滑，故 B错误；
.每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故 C正确，D错误。
故选 AC。
(2) 2 2 1 根据 2 1 = 得： = ，则平抛运动的初速度为： 0 = = ．2 1
(3)小球打在 点时与打在 点时速度的变化量为 1 = ，小球打在 点时与打在 点时速度的变化量为
= 1 2 ， = = 1: 1。2
(4) y=1由 gt2，x=v 1 0t，得 y= g( )2，故 C正确。2 2 v0
12.（8分）【答案】(1) ； (2)C； (3)2:1 3:1
【详解】
(1)在研究向心力大小 与钢球质量 、角速度 和运动半径 之间的关系时，需采用控制变量法，故 ABD错
误，C正确；
故选 C；
(2)图中两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小 与角速度 的关系，故选 ；
(3)根据 2 = ，若两个钢球质量相等，皮带连接的变速轮塔 1和变速轮塔 2半径相等，角速度相等，
两个钢球的运动半径之比为 2:1，则对应标尺上黑白相间的等分格之比为 2:1；两球的向心力之比为 1：9，
运动半径和质量相等，则转动的角速度之比为 1：3，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据 =
，知与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 3：1。
13. 1（12分） 1 2gh 2 a t 2【答案】（ ） ；（ ） a t 2h
2 g
【详解】（1）小球 1做自由落体运动，则有
v2 2gh （2分）
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{#{QQABJYquU0wggCI4okAIaJAIACADR4hrUCUGQAXCQUCiQEOkJQAkgBJCEAoEARAVoGCxMEKAAAwMDAiYAFBAyBQIFAA=B}#A}A=}#}
解得
v 2gh （2分）
（2）小球 2做平抛运动，竖直方向上有
h 1 gt 2 （2分）
2
解得空中运动时间
t 2h （1分）
g
在Δt时间内，无人机的位移
x 11 a t
2
（1分）
2
无人机的速度
v1 a t （1分）
在 t时间内，小球 2在水平方向位移
x2 v1t （1分）
则两球落地点间的距离
x 1 aΔt 2 aΔt 2h （2分）
2 g
4mg sin
14. 14 2g tan
L
（ 分）【答案】（1） ；（2） ；（3）L L cos 4
【详解】（1）当圆筒处于静止状态时，对小球有
mg sin k ( 3L L ) （2分）
4 2
解得
k 4mg sin （2分）
L
（2）当弹簧恢复原长时，有
mg tan m 21 (L
L
) cos （2分）
2
解得
2g tan 1 （2分）L cos
（3）由于
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{#{QQABJYuqU0wggCI4okAIaJAIACADR4hrUCUGQAXCQUCiQEOkJQAkgBJCEAoEARAVoGCxMEKAAAwMDAiYAFBAyBQIFAA=B}#A}A=}#}
8g sin 2 3L cos2 1
可知，弹簧处于压缩状态，则有
N sin kxcos m 2 L 2 ( x) cos （2分）2
N cos kx sin mg （2分）
联立解得
x L （2分）
4
15.（16 2 22分）【答案】(1) 3 ；(2) ；2 ；(3) 3
2
【详解】(1)在最低点 3 = 1 （2分）
2
3 1
绳子断后，两熊做平抛运动，则 22 = 2 1 （1分）
两熊落地点离 点的水平距离 1 = 1 1 （1分）
联立可得 1 = 3 （1分）
2(2)设绳长为 则在最低点 3 = 2 （1分）
绳子断后，两熊做平抛运动，则 2 = 1 22 2 （1分）
两熊落地点离 点的水平距离 2 = 2 2 （1分）
即 2 = 2 (2 ) （1分）
则当 = 时，两熊落地点离 点水平距离最远，此时最大值 2 = 2 （1分）
(3)两熊做圆锥摆运动时，设绳子与竖直方向的夹角为 时，绳子被拉断。
竖直方向 3 cos = （1分）
2
水平方向 3 sin = 3 sin （1分）
此时两熊离地面的高度为 h = 2 cos
1
此后两熊做平抛运动 h= 2
2
3 （1分）
水平位移 3 = 3 3 （1分）
由几何关系：落地点到 点的水平距离 = ( sin )2 + 23 （1分）
2 22
联立可求得 = 3 （1分）
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