浙江省湖州市南太湖雙語(yǔ)學(xué)校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題

20222023學(xué)年第二學(xué)期期中考試高一物理時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分。）1.下列物理量屬于矢量的是（）A.功B.線速度C.功率D.動(dòng)能【答案】B【解析】【分析】【詳解】功率、動(dòng)能和功是只有大小，沒(méi)有方向的物理量，是標(biāo)量，線速度是即有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量，是矢量，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【點(diǎn)睛】即有大小又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、動(dòng)量等都是矢量;只有大小，沒(méi)有方向的物理量是標(biāo)量，如路程、時(shí)間、質(zhì)量等都是標(biāo)量。2.發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量G數(shù)值的科學(xué)家分別是（）A.牛頓伽利略 B.牛頓卡文迪什 C.開(kāi)普勒牛頓 D.第谷卡文迪什【答案】B【解析】【詳解】牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪什測(cè)出引力常量G數(shù)值。故選B。3.下面兩圖中，圖1水平接觸面光滑，F(xiàn)1沿水平方向，圖2斜面粗糙，F(xiàn)2平行斜面向上，F(xiàn)1=F2，兩物體分別在F1、F2方向上發(fā)生位移S的過(guò)程中，比較兩力做的功W1、W2，以下說(shuō)法正確的是（）A.W1>W2B.W1=W2C.W1<W2D.條件不足，無(wú)法比較【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)功的定義由于前、后兩次力和位移大小相等，并且力的方向與位移的方向相同，因此做功相等，即W1=W2故選B。4.如圖所示，物體在力的作用下沿速度方向水平發(fā)生了一段位移，，則力F對(duì)物體做的功為（）A.20J B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】力F對(duì)物體做的功為故選C。5.如圖所示，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面上沒(méi)有滑動(dòng)。A、B、C三點(diǎn)的線速度和角速度分別為、、和、、，則下列關(guān)系正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】AB．由題意可知A、B兩點(diǎn)線速度大小相同，A、C兩點(diǎn)角速度相同，由于A點(diǎn)的半徑是C點(diǎn)半徑的2倍，根據(jù)可知綜上故AB錯(cuò)誤；CD．由于A點(diǎn)的半徑是B點(diǎn)半徑的2倍，根據(jù)可知A、C兩點(diǎn)角速度相同，綜上可得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示，一輛汽車在水平的公路上勻速轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎所需的向心力由下列哪個(gè)力提供（）A.滑動(dòng)摩擦力，方向與汽車運(yùn)動(dòng)方向相反B.靜摩擦力，方向沿半徑指向圓心方向C.重力與地面支持力的合力，方向豎直向上D.汽車受到的摩擦力的合力，方向沿半徑指向圓心方向【答案】B【解析】【詳解】汽車在水平的公路上勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，豎直方向上汽車受到重力和支持力，兩者二力平衡。在水平半徑方向上，靜摩擦力提供汽車的向心力，方向沿半徑指向圓心方向，在水平垂直于半徑方向上，汽車受到牽引力和滑動(dòng)摩擦力，兩者二力平衡。故選B。7.如圖所示，地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，速度為v，半徑為r。哈雷彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，彗星在遠(yuǎn)日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離為，線速度大小為，在近日點(diǎn)與太陽(yáng)中心的距離為，線速度大小為。則（）A.B.C.D.地球的公轉(zhuǎn)周期大于哈雷彗星的運(yùn)行周期【答案】A【解析】【詳解】A．以哈雷彗星近日點(diǎn)為半徑，以太陽(yáng)中心為圓心做圓，得到軌道3，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得軌道3的半徑小于地球運(yùn)動(dòng)軌道半徑，可得根據(jù)變軌原理可知可得故A正確；B．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近日點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度，即故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律有可得故故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有哈雷彗星的運(yùn)動(dòng)軌道半軸長(zhǎng)大于地球運(yùn)動(dòng)軌道半徑，故地球的公轉(zhuǎn)周期小于哈雷彗星的運(yùn)行周期，故D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，質(zhì)量為m足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中到達(dá)最高點(diǎn)2的高度為h。重力加速度為g，則（）A.由位置1到位置2重力做功mghB.由位置2到位置3重力做功C.由位置1到位置3重力做功D.由位置1到位置3重力做功為零【答案】D【解析】【詳解】A．由位置1到位置2，高度增加，重力做負(fù)功，故重力做功為，故A錯(cuò)誤；B．由位置2到位置3，高度降低，重力做正功，故重力做功為，故B錯(cuò)誤；CD．由位置1到位置3，兩位置等高，故重力做功為零，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9.如圖所示是a、b兩顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星軌道示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.a衛(wèi)星運(yùn)行的加速度小于b衛(wèi)星運(yùn)行的加速度B.a衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于b衛(wèi)星運(yùn)行的線速度C.a衛(wèi)星運(yùn)行的角速度小于b衛(wèi)星運(yùn)行的角速度D.a衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力大于b衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)可知a衛(wèi)星運(yùn)行的加速度大于b衛(wèi)星運(yùn)行的加速度，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)整理得可知a衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于b衛(wèi)星運(yùn)行的線速度，B正確；C．根據(jù)整理得a衛(wèi)星運(yùn)行的角速度大于b衛(wèi)星運(yùn)行的角速度，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)由于不知道兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，因此無(wú)法判斷所受萬(wàn)有引力的大小關(guān)系，D錯(cuò)誤。故選B10.如果你站在月球上，由靜止釋放質(zhì)量為m的物體，物體在t秒內(nèi)下落了h米，若已知月球的半徑為R、引力恒量為G，根據(jù)以上給出的物理量得出月球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】物體做自由落體運(yùn)動(dòng)有根據(jù)萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系解得月球的質(zhì)量為故選D。11.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn)。若以桌面為參考平面，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為B.小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為C.整個(gè)下落過(guò)程中小球的重力勢(shì)能減少D.整個(gè)下落過(guò)程中小球的重力勢(shì)能減少【答案】B【解析】【詳解】A．小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為，故A錯(cuò)誤；B．小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為，故B正確；CD．整個(gè)下落過(guò)程中小球重力做功為根據(jù)功能關(guān)系可知整個(gè)下落過(guò)程中小球的重力勢(shì)能減少，故CD錯(cuò)誤。故選B。12.下列四幅圖中的物體在指定的過(guò)程中機(jī)械能守恒的是（不計(jì)空氣阻力的影響）（）A.甲圖：被勻速提升的貨物B.乙圖：沿斜面勻速下滑的滑雪運(yùn)動(dòng)員C.丙圖：在勻速爬坡的汽車D.丁圖：被斜向上拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的石頭【答案】D【解析】【詳解】A．被勻速提升的貨物，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，故A不符合題意；B．沿斜面勻速下滑的滑雪運(yùn)動(dòng)員，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，故B不符合題意；C．在勻速爬坡的汽車，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，故C不符合題意；D．被斜向上拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的石頭，只受重力作用，機(jī)械能守恒，故D符合題意。故選D。13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于B點(diǎn)，現(xiàn)使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繩子跟豎直方向的夾角為，重力加速度為g，則（）A.小球受到的合外力為零B.小球受到的合外力為C.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力為D.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為【答案】D【解析】【詳解】A．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球加速度不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知小球受到的合外力不為零，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得小球受到的合外力為故B錯(cuò)誤；C．小球受到重力與繩子的拉力的合力提供向心力，故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力為，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)牛頓第二定律有小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為故D正確。故選D。14.如圖所示，用長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球經(jīng)過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)速度可以為零B.小球經(jīng)過(guò)圓周最高點(diǎn)的最大速度為C.小球經(jīng)過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力可以小于重力D.小球經(jīng)過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力一定大于經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的拉力【答案】D【解析】【詳解】AB．在最高點(diǎn)，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力恰好為零，此時(shí)有解得最小速度拉力不為零時(shí)，速度大于，故AB錯(cuò)誤；CD．在最低點(diǎn)，有則繩子的拉力在最高點(diǎn)時(shí)解得可知小球經(jīng)過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力一定大于經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的拉力，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。15.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正上方h高處自由下落，在B點(diǎn)與彈簧接觸后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，鐵球下落到最低點(diǎn)A。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，鐵球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中：（）A.鐵球的動(dòng)能一直增大B.鐵球克服彈簧的彈力做功C.彈簧的彈性勢(shì)能增加了D.鐵球的重力勢(shì)能減少了【答案】C【解析】【詳解】A．鐵球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，重力先大于彈簧彈力，后小于彈簧彈力，鐵球先加速再減速，故鐵球的動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．鐵球由彈簧的正上方h高處自由下落，根據(jù)動(dòng)能定理有鐵球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有鐵球克服彈簧的彈力做功為故B錯(cuò)誤；C．鐵球克服彈簧的彈力做功為，根據(jù)功能關(guān)系可知彈簧的彈性勢(shì)能增加了，故C正確；D．鐵球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程，鐵球的重力做功為，根據(jù)功能關(guān)系可知鐵球的重力勢(shì)能減少了，故D錯(cuò)誤。故選C。16.某型號(hào)汽車的質(zhì)量為、發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW。當(dāng)汽車以的加速度在水平路面上加速前進(jìn)時(shí)，受到的阻力恒為2000N。則加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A.汽車能達(dá)到的最大速度為30m/sB.速度不斷增大，牽引力不斷減小C.汽車的速度不斷增大，牽引力保持2000N不變D.汽車的速度為10m/s時(shí)，汽車的輸出功率為60kW【答案】A【解析】【詳解】A．汽車能達(dá)到的最大速度為故A正確；BC．加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律有解得可知汽車速度不斷增大，牽引力大小不變，故BC錯(cuò)誤；D．汽車的速度為10m/s時(shí)，汽車的輸出功率為故D錯(cuò)誤。故選A。17.如圖所示，一長(zhǎng)為的輕桿一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為的小球，小球隨桿在豎直平面內(nèi)做速度為2m/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g取，則（）A.小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，桿對(duì)球的作用力為10NB.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的拉力為8NC.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的推力為2ND.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的推力為18N【答案】C【解析】【詳解】A．小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，水平方向有豎直方向有小球運(yùn)動(dòng)到水平位置A時(shí)，桿對(duì)球的作用力為故A錯(cuò)誤；BC．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，有可得可知小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的推力為2N，故B錯(cuò)誤，C正確；D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，有解得可知小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的拉力為18N，故D錯(cuò)誤。故選C。18.如圖所示，運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為m的籃球從h高處出手，進(jìn)入離地面H高處的籃筐時(shí)速度為v。若以出手時(shí)高度為零勢(shì)能面，將籃球看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，對(duì)籃球下列說(shuō)法正確的是（）A.進(jìn)入籃筐時(shí)勢(shì)能為mgHB.在剛出手時(shí)動(dòng)能為mgHmghC.進(jìn)入籃筐時(shí)機(jī)械能為mgH+D.經(jīng)過(guò)途中P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為mgHmgh+【答案】D【解析】【詳解】A．由于以出手時(shí)高度為零勢(shì)能面，因此進(jìn)入籃筐時(shí)勢(shì)能為mg(Hh)，A錯(cuò)誤；BCD．整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒，在任何位置的機(jī)械能均為剛出手時(shí)勢(shì)能為零，因此動(dòng)能為BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共兩小題，每空2分，共16分）19.小明同學(xué)做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。（1）若小明第一次將小球從圖中“甲”位置靜止釋放，描下了軌跡上的一點(diǎn)，第二次釋放小球的位置應(yīng)是圖中的________（選填“甲”、“乙”或“丙”）；（2）小明同學(xué)經(jīng)過(guò)正確操作，多次釋放小球，得到如圖甲所示的點(diǎn)跡，圖乙中的各種擬合圖線中，最合理的是________（選填“A”、“B”或“C”）。（3）如圖所示為某同學(xué)用頻閃照相方法拍攝的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，并在其上方覆蓋了一張透明方格紙。若方格紙每小格的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，重力加速度為g，O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)位置，則拍攝小球相鄰兩個(gè)位置的時(shí)間間隔為_(kāi)_______；小球平拋的初速度為_(kāi)_______?！敬鸢浮竣?甲②.B③.④.【解析】【詳解】（1）[1]了保證實(shí)驗(yàn)中初速度相同，故應(yīng)從同一位置釋放小球，即第二次也從甲處釋放。（2）[2]根據(jù)點(diǎn)的軌跡，應(yīng)做平滑的曲線，讓盡量多的點(diǎn)在曲線上，故最合理的是B圖。（3）[3]豎直方向，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移解得拍攝小球相鄰兩個(gè)位置的時(shí)間間隔[4]水平方向解得20.在“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使槽內(nèi)的小球隨之做圓周運(yùn)動(dòng)。小球向外擠壓橫臂擋板，使橫臂壓縮塔輪中心的彈簧測(cè)力套筒，彈簧被壓縮的格數(shù)可從標(biāo)尺讀出，格數(shù)比即為兩小球向心力大小之比。小球放在A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為。（1）演示器塔輪皮帶可上下?lián)軇?dòng)，目的是為了改變兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的________；A.角速度B.質(zhì)量C.半徑（2）演示器左、右變速塔輪最上層的半徑相等，為探究向心力大小與半徑的關(guān)系，現(xiàn)將塔輪皮帶都撥到最上層，下列操作正確的是________；A.選用兩個(gè)相同的鋼球分別放在擋板A和擋板B處B.選用兩個(gè)相同的鋼球分別放在擋板B和擋板C處C.選用兩個(gè)相同大小的鋼球和鋁球分別放在擋板B和擋板C處D.選用兩個(gè)相同大小的鋼球和鋁球分別放在擋板A和擋板C處（3）如果（2）中操作正確，當(dāng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，發(fā)現(xiàn)左邊和右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為_(kāi)_______；（4）用此裝置做實(shí)驗(yàn)有較大的誤差，誤差產(chǎn)生的主要原因是________。A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度過(guò)大B.無(wú)法做到兩小球的角速度相同C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難以保證小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.讀數(shù)時(shí)標(biāo)尺露出的紅白相間的等分格數(shù)不穩(wěn)定【答案】①.A②.B③.④.CD##DC【解析】【詳解】（1）[1]塔輪通過(guò)皮帶傳動(dòng)，套皮帶兩輪邊緣線速度相等，皮帶上下?lián)軇?dòng)，目的是通過(guò)改變轉(zhuǎn)動(dòng)半徑改變兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。故選A。（2）[2]為探究向心力大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的質(zhì)量、角速度相等，將塔輪皮帶都撥到最上層，兩小球的角速度相等，故選用兩個(gè)相同的鋼球分別放在擋板B和擋板C處。故選B。（3）[3]根據(jù)可知發(fā)現(xiàn)左邊和右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為（4）[4]A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度過(guò)大，不會(huì)引起較大的誤差，故A錯(cuò)誤；B．可通過(guò)調(diào)節(jié)塔輪做到兩小球的角速度相同，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難以保證小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使得角速度發(fā)生變化引起誤差，故C正確；D．讀數(shù)時(shí)標(biāo)尺露出的紅白相間的等分格數(shù)不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生誤差，故D正確。故選CD。三、計(jì)算題（本題共3小題，共30分）21.一臺(tái)起重機(jī)用的恒定牽引力，將質(zhì)量為的貨物以的加速度從靜止開(kāi)始豎直吊起，不計(jì)空氣阻力，g取。則：（1）起重機(jī)在前2s內(nèi)做的功；（2）起重機(jī)在前2s內(nèi)輸出的平均功率；（3）起重機(jī)在2s末輸出的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【