2023-2024年浙江省三鋒聯(lián)盟高一下學期4月期中考試物理試題（解析版）

2023學年第二學期寧波三鋒教研聯(lián)盟期中聯(lián)考高一年級物理學科試題一、單選題1.下列物理量是標量，且其所對應的單位是國際單位制中的基本單位的是（）A.位移 B.時間 C.功 D.功率【答案】B【解析】位移是矢量，其單位是國際單位制中的基本單位，故A不符合題意；時間是標量，其單位是國際單位制中的基本單位，故B符合題意；功和功率是標量，其單位不是國際單位制中的基本單位，故CD不符合題意。故選B。2.“嫦娥號”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時，沿曲線從點向點飛行的過程中，速度逐漸減小，在此過程中探月衛(wèi)星所受合外力方向可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根據(jù)曲線運動的特點可知，速度矢量與合力矢量分別在運動軌跡的兩側，合力方向指向軌跡的凹向；由于衛(wèi)星的速度在逐漸減小，所以合力方向與速度方向之間的夾角大于。故選B。3.如圖，商場內(nèi)某顧客站在自動扶梯上隨扶梯一起上行，扶梯與水平面夾角為，速度為，將速度沿水平和豎直方向分解，則顧客在豎直方向的分速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】速度是矢量，分解遵循平行四邊形定則，如圖可得，故選D。4.如圖所示，在抗洪搶險應急救援中，直升機在水平面內(nèi)向右勻加速直線飛行，同時被救助者隨著豎直鋼絲繩的收縮勻速上升，則被救助者的實際運動軌跡為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】被救助者的實際運動為水平向右的勻加速直線運動和豎直向上的勻速直線運動的合運動，所以被救助者的實際運動軌跡為一條開口向右的拋物線。故選A。5.“套圈圈”是大人、小孩都喜歡的娛樂活動，一個大人和一個小孩分別在如圖所示的位置水平拋出圓環(huán)，恰好套中同一個物體。若兩個圓環(huán)相同，忽略空氣阻力，圓環(huán)的運動視為平拋運動，則大人拋出的圓環(huán)（）A.初速度大 B.平拋運動的時間小 C.落地時的速度大 D.落地時速度方向與地面的夾角大【答案】D【解析】由圖可知，由于大人的拋出點比小孩的拋出點高，則大人拋出的圈圈做平拋運動的時間長，圓環(huán)在水平方向上位移相同，根據(jù)，可得，大人拋出的圈圈初速度小，故AB錯誤；圈圈落地時的速度大小為，由于小孩的水平速度大于大人的水平速度，小孩的豎直分速度小于大人的豎直分速度，則無法判斷圈圈落地速度的大小關系，故C錯誤；圈圈落地時有，大人拋出的圈圈做平拋運動的時間長，初速度小，則落地時速度方向與地面的夾角大，故D正確。故選D。6.如圖所示，門把手上、兩點到轉軸上點的距離之比為，勻速轉動門把手時，下列說法正確的是（）A.、兩點的線速度大小之比為B.、兩點的角速度之比為C.、兩點的向心加速度大小之比為D.、兩點轉過的路程之比為【答案】A【解析】門把手上、兩點都繞點同軸轉動，則角速度相等，故、兩點的角速度之比為，故B錯誤；由，可知、兩點的線速度大小之比為，故A正確；由，可知、兩點的向心加速度大小之比為，故C錯誤；門把手上的點轉過的路程為，由于、兩點轉過的角度相同，所以、兩點轉過的路程之比為，故D錯誤。故選A。7.盾構隧道掘進機，簡稱盾構機，是一種隧道掘進的專用工程機械，又被稱作“工程機械之王”，是城市地鐵建設、開山修路、打通隧道的利器。如圖為我國最新研制的“聚力一號”盾構機的刀盤，其直徑達，轉速為，下列說法正確的是（）A.刀盤工作時的角速度為 B.刀盤邊緣的線速度大小約為C.刀盤旋轉的周期為 D.刀盤工作時各刀片末端的線速度均相同【答案】C【解析】刀盤工作時的角速度為，故A錯誤；刀盤邊緣的線速度大小約為，故B錯誤；刀盤旋轉的周期為，故C正確；刀盤上所有刀片的角速度都相同，各刀片末端的半徑也相同，根據(jù)公式可知，各刀片末端的線速度大小相同，但是方向不同，故D錯誤。故選C。8.關于下列各圖，說法正確的是（）A.圖甲中，傳動裝置轉動過程中，兩點的角速度相等B.圖乙中，無論用多大的力打擊，、兩鋼球總是同時落地C.圖丙中，汽車通過拱橋頂端的速度越大，汽車對橋面的壓力就越大D.圖丁中，火車以大于規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道，內(nèi)外軌對火車都有側壓力【答案】B【解析】圖甲中，傳動裝置轉動過程中，兩點在兩齒輪的邊緣，線速度大小相等，角速度不相等，A錯誤；圖乙中，由平拋運動的規(guī)律可知，無論用多大的力打擊，、兩鋼球總是同時落地，B正確；圖丙中，由牛頓第二定律可得，，汽車通過拱橋頂端的速度越大，橋面對汽車的支持力就越小，由牛頓第三定律可知，汽車對橋面的壓力就越小，C錯誤；圖丁中，當火車以規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時，火車的重力與斜軌道的支持力的合力恰好等于向心力，內(nèi)外軌對火車均無側壓力，若火車以大于規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時，火車有做離心運動的趨勢，則有外軌對火車有側壓力，D錯誤。故選B。9.如圖半徑為的細圓管軌道豎直放置，管內(nèi)壁光滑，管內(nèi)有一個質(zhì)量為的小球做完整的圓周運動，圓管內(nèi)徑遠小于軌道半徑，小球直徑略小于圓管內(nèi)徑，下列說法不正確的是（）A.經(jīng)過最低點時小球一定處于超重狀態(tài)B.經(jīng)過最高點時小球可能處于完全失重狀態(tài)C.若小球能在圓管軌道做完整圓周運動，最高點的速度最小值為D.若經(jīng)過最高點的速度增大，小球在點對管壁壓力可能減小【答案】C【解析】小球在最低點，加速度向上，則小球處于超重狀態(tài)，故A正確；小球經(jīng)過最高點時，若對軌道的壓力為零，則重力完全提供向心力，小球處于完全失重狀態(tài)，故B正確；由于在最高點圓管能支撐小球，所以速度的最小值為零，故C錯誤；若過最高點的速度較小，則在點，小球在點對管壁壓力向下，軌道對小球有向上的彈力，根據(jù)牛頓第二定律可得，此時經(jīng)過最高點的速度增大，小球在點和管壁的作用力減小，故D正確。本題選不正確的，故選C。10.年月日時分，天宮課堂第一課正式開講，這是首次在距地面約的中國載人空間站天宮上進行的太空授課活動。授課期間，航天員與地面課堂的師生進行了實時互動，則（）A.在天宮中宇航員由于沒有受到地球引力而處于漂浮狀態(tài)B.即使在“天宮”中處于完全失重狀態(tài)，宇航員仍可用彈簧拉力器鍛煉身體C.天宮的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間D.天宮能和地面課堂實時交流，是因其繞地球運行角速度和地球自轉角速度相同【答案】B【解析】在“天宮”中宇航員仍然要受到地球引力，但是由于處于完全失重狀態(tài)，使得處于漂浮狀態(tài)，故A錯誤；即使在“天宮”中處于完全失重狀態(tài)，但彈簧彈力仍然存在，宇航員仍可用彈簧拉力器煉身體，故B正確；第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，“天宮”的運行速度小于第一宇宙速度，故C錯誤；根據(jù)，，可知天宮繞地球運行的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，而同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉的角速度，可知天宮繞地球運行角速度大于地球自轉角速度，故D錯誤。故選B。11.高一某同學參加引體向上體能測試，如圖所示，在內(nèi)完成次標準動作，每次引體向上的高度約為，則此過程中該同學克服重力做功的平均功率最接近于（?。ǎ〢. B. C. D.【答案】A【解析】中學生體重接近于，該同學克服重力做功的平均功率約為，故選A。12.共享電動單車深受市民歡迎，某一市民借用電動單車以恒定功率從靜止啟動，能夠達到的最大速度為。已知所受阻力恒定為人和車總重力的，，則當車速為時，電動單車的加速度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】速度為時，速度為時，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故選B。13.年月日天宮課堂中，葉光富老師利用手搖離心機將水油分離。手搖離心機可簡化為圖乙模型，假設小瓶（包括小瓶中的油和水）的質(zhì)量為，為小瓶的質(zhì)心，長度為，小瓶在時間內(nèi)勻速轉動了圈，以空間站為參考系，下列說法正確的是（）A.空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，小瓶中的水與油不會和地面上一樣出現(xiàn)分層B.水、油能分離的原因是小瓶里的水和油做圓周運動產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較小的油集中于小瓶的底部C.水和油成功分層后，水做圓周運動的向心力完全由瓶底對水的彈力提供D.細線的拉力大小為【答案】D【解析】小瓶相對于空間站靜止時，受到的地球引力全部用來提供其隨空間站繞地球做圓周運動的向心力，小瓶完全失重，小瓶中的水與油不會和地面上一樣出現(xiàn)分層現(xiàn)象；手搖離心機小瓶中的水油能分離的原因是混合物做圓周運動時，需要的向心力不一樣，由于水和油的密度不同產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水集中于小瓶的底部；根據(jù)題意，此時小瓶相對于空間站做的是勻速圓周運動，故AB錯誤；水對油有指向圓心的作用力，水做圓周運動的向心力由瓶底對水的彈力和油對水的作用力的合力提供，故C錯誤；小瓶轉動的周期為，細線的拉力大小為，故D正確；故選D。二、多選題14.下列表述符合物理史實的是（）A.開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，提出了“日心說”，并發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B.卡文迪什通過實驗推算出引力常量的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人C.牛頓通過“月—地檢驗”發(fā)現(xiàn)地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵從相同的規(guī)律D.牛頓力學取得了巨大成就，適用于一切領域【答案】B、C【解析】哥白尼提出了“日心說”觀點；開普勒通過分析第谷的天文觀測數(shù)據(jù)，總結出了行星運動的三大定律；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；卡文迪什通過實驗推算出了引力常量的值，被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人，故B正確；牛頓通過“月—地檢驗”發(fā)現(xiàn)地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力都遵從相同的規(guī)律，故C正確；牛頓力學取得了巨大的成就，適用于宏觀、低速的運動物體，故D錯誤。故選BC。15.如圖甲所示，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時針方向的勻速圓周運動?？珊喕癁閳D乙所示模型，一件小衣物質(zhì)量為，、分別為小衣物經(jīng)過的最高位置和最低位置，測得小衣物過點線速度大小為，做圓周運動的周期為。已知重力加速度為，小衣物可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A.轉筒半徑為B.衣物在點受到滾筒壁的壓力為C.衣物轉到位置時的脫水效果最好D.要使衣物過點不掉下，轉筒的周期不能大于【答案】A、C、D【解析】根據(jù)，可得轉筒半徑為，選項A正確；衣物在點時，解得衣物在點受到滾筒壁的壓力為，選項B錯誤；衣物轉到位置時由牛頓第二定律，可知在位置的脫水效果最好，選項C正確；要使衣物過點不掉下，則，解得，即轉筒的周期不能大于，選項D正確。故選ACD。三、實驗題16.圖甲是“探究平拋運動的特點”的實驗裝置圖。（1）在做“探究平拋運動的特點”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的有______。A.重錘線 B.秒表 C.彈簧測力計 D.天平（2）下列實驗操作符合規(guī)范的是______。A.記錄的點應適當多一些B.斜槽軌道必須光滑C.用平滑曲線把所有的點連接起來D.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下（3）在探究過程中，將白紙換成了方格紙，方格紙的邊長，實驗記錄了小球在運動過程中的個點跡，如圖乙所示，則該小球做平拋運動的初速度為______；小球經(jīng)過點時的豎直分運動速度為______。（取，結果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）A；（2）AD；（3）；【解析】（1）需要重錘線確定平板是否豎直、并確定坐標，描繪坐標及軌跡，所以需要用重錘線來校準平板是否豎直，故A正確；由于小球拋出后做平拋運動，運動時間由豎直高度即可計算得出，故不需要秒表，故B錯誤；C實驗中無需測量力的大小以及小球的質(zhì)量，故無需彈簧測力計和天平，故CD錯誤。故選A。（2）實驗中為減小誤差，記錄的點應適當多一些，這樣可以讓測量的值誤差更小，故A正確；只需要保證小球從斜槽末端做平拋運動，速度相同即可，不需要保證軌道光滑，故B錯誤；描點作圖時應用平滑曲線連接，但應舍棄一些誤差較大的點，故C錯誤；該實驗所要測量的是同一次平拋運動的多個數(shù)據(jù)，所以初速度應該相同，則要求小球從同一斜面的同一高度靜止釋放，使得小球離開斜槽末端具有相同的速度，應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，故D正確。故選AD。（3）由于平拋運動水平方向做勻速直線運動，由圖可知，物體從到和從到的水平位移相等，即運動時間相等，所以，，代入解得，，小球經(jīng)過點時的豎直分運動速度為。17.某實驗小組的同學利用如圖所示的裝置完成了“探究向心力與質(zhì)量、角速度以及半徑之間的關系”實驗。實驗時轉動手柄，通過皮帶帶動兩個輪塔轉動，使得槽內(nèi)的鋼球做圓周運動，鋼球?qū)醢宓淖饔猛ㄟ^連桿使測力筒下降，露出的標尺刻度能表示兩鋼球所受的向心力的大小。已知小球在擋板、、處做圓周運動的軌跡半徑之比為。（1）本實驗用到的思想方法是______（填選項前的字母）A.理想模型法 B.等效法 C.推理法 D.控制變量法（2）探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系時，應選擇兩個質(zhì)量______（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板與______（選填“擋板”或“擋板”）處，同時選擇半徑______（選填“相同”或“不同”）的兩個塔輪：（3）如果兩鋼球的質(zhì)量和轉動半徑相同時，鋼球、的向心力之比為，則輪塔、的半徑之比為______?！敬鸢浮浚?）D；（2）相同；擋板；相同；（3）【解析】（1）本實驗考查的是向心力與質(zhì)量、角速度以及半徑之間的關系，涉及多個物理量，應采用控制變量法,故選D。（2）探究向心力的大小與圓周運動半徑關系時，應保持質(zhì)量與角速度相同，僅讓運動半徑不同，故該空為“相同”。見中分析，又已知小球在擋板、、處做圓周運動的軌跡半徑之比為，故該空為“擋板”。分析知需保證兩者角速度大小相等，兩塔輪通過傳動皮帶連接，塔輪邊緣點線速度大小相等，又故角速度與半徑成反比，故為保證角速度相等，需兩個塔輪半徑相同，故該空為“相同”。（3）由知，若兩鋼球質(zhì)量和轉動半徑形同，此時鋼球、的向心力之比為，有，得，又因兩塔輪為皮帶傳動，塔輪邊緣線速度大小相等，且，故有。四、解答題18.“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在空中運動的簡化示意圖如圖所示。衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉移軌道，再次調(diào)速后進入“工作軌道”。探月衛(wèi)星在環(huán)繞月球的“工作軌道”上繞月飛行（視為圓周運動），飛行周期為，距月球表面的高度為，月球半徑為，引力常量為，忽略其他天體對探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞運動的影響。（1）求月球質(zhì)量；（2）求月球表面的重力加速度；（3）求月球的第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設月球的質(zhì)量為，衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供向心力，由題意可得，，解得；（2）設月球的質(zhì)量為，月球表面有一小物體質(zhì)量為，由題意可得，解得；（3）設月球表面附近有一質(zhì)量為的物體環(huán)繞月球表面做勻速圓周運動，月球的第一宇宙速度為，根據(jù)萬有引力提供向心力有，解得。19.圖甲所示的救生緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制裝置等組成，是一種可使人沿（隨）繩（帶）緩慢下降的安全營救裝置。如圖乙所示，高層建筑工人在一次險情中，將安全帶系于腰部，從離地面某高度處通過鋼絲繩先勻加速運動后勻減速運動安全著陸，圖丙是工人運動全過程的圖像。已知工人的質(zhì)量，。求：（1）發(fā)生險情處離地面的高度；（2）整個下降過程中工人重力勢能的變化量；（3）時鋼絲繩對工人拉力的功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積等于位移，則有；（2）整個下降過程中工人重力做功為，即重力勢能減少了；（3）工人在內(nèi)向下做勻減速直線運動，工人的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，時工人的速度為，時鋼絲繩對工人拉力的瞬時功率為。20.如圖所示，水平地面與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在點相接，軌道半徑為。一個質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點）以某一速度沖上豎直半圓環(huán)，沿軌道運動到點飛出，最后落在水平地面的點（圖中未標出）。整個過程空氣阻力不計，重力加速度為。（1）如物塊經(jīng)過點進入半圓形軌道瞬間對軌道的壓力為其