浙江省臺州市十校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷

2023學(xué)年第二學(xué)期臺州十校聯(lián)盟期中聯(lián)考高一年級物理學(xué)科試題考生須知：1.本卷共6頁，22小題，滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字。3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4.本卷重力加速度g均取選擇題部分一、選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.功的國際制單位是（）A.J B.N C.W D.kW·h【答案】A【解析】【詳解】功的國際單位是焦耳，符號為J，日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，我們常用kW?h（度）作為計量單位來計量消耗電能的多少，而W是功率的單位，N是力的單位。故選A。2.通過實驗測出“引力常量”，被稱為“稱量地球質(zhì)量的人”的科學(xué)家是（）A.牛頓 B.伽利略 C.卡文迪什 D.第谷【答案】C【解析】【詳解】卡文迪什通過實驗測出引力常量G的值，根據(jù)萬有引力定律可以求出地球的質(zhì)量，所以他被譽為第一個能“稱量地球質(zhì)量”的人。故選C。3.下列物理量中屬于矢量的是（）A.功 B.重力勢能 C.動能 D.線速度【答案】D【解析】【詳解】功、重力勢能和動能為標量，而線速度為矢量。故選D。4.下列物理情景中，經(jīng)典的牛頓力學(xué)不再適用的是（）A.電子以接近光的速度運動 B.超音速飛行的殲20戰(zhàn)斗機C.地球繞太陽運動 D.體育課上，被小明同學(xué)拋出的籃球【答案】A【解析】【詳解】牛頓力學(xué)適用于宏觀低速運動的物體，對微觀高速運動的粒子不再適用，因此當電子以接近光的速度運動時，牛頓力學(xué)不再適用；而超音速飛行的殲20戰(zhàn)斗機，地球繞太陽運動以及拋出的籃球都屬于宏觀低速運動的物體，牛頓力學(xué)完全適用。故選A。5.如圖為某中國運動員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間。假定此時他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則運動員（）A.做勻變速運動，合力為零 B.做勻變速運動，合力不為零C.做變加速運動，合力為零 D.做變加速運動，合力不為零【答案】D【解析】【詳解】依題意，運動員做勻速圓周運動，所受合力提供向心力，其大小不為零且不變，方向時刻改變，做變加速運動。故選D。6.王鵬在學(xué)習(xí)完圓周運動知識后對修正帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行研究．如圖，修正帶盤固定在大齒輪的轉(zhuǎn)軸上大、小齒輪相互咬合。圖中a、b點分別位于大、小齒輪的邊緣，c點位于大齒輪的轉(zhuǎn)軸半徑中點。當修正帶被勻速拉動進行字跡修改時（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】B．大、小齒輪相互咬合，同緣傳動時，邊緣點的線速度大小相等，故va：vb=1：1根據(jù)可知故B錯誤；ACD．同軸傳動時，角速度相等ωa=ωc根據(jù)可知故AD錯誤C正確。故選C。7.托球跑是校運動會趣味項目，如圖所示，某段時間內(nèi)乒乓球相對球拍靜止一起水平向右勻速直線運動，不計空氣阻力，在這段時間內(nèi)（）A.重力對乒乓球做正功 B.摩擦力對乒乓球做負功C.支持力對乒乓球不做功 D.合力對乒乓球做正功【答案】B【解析】【詳解】A．重力始終與乒乓球位移方向垂直，而根據(jù)功的計算公式則可知重力在此過程中不做功，故A錯誤；B．摩擦力沿板向上，與運動方向夾角為鈍角，故摩擦力對乒乓球做負功，故B正確；C．在此過程中，支持力與平拋球位移之間的夾角為銳角，則根據(jù)功的計算公式可知，支持力對乒乓球做正功，故C錯誤；D．乒乓球做勻速直線運動，則可知乒乓球所受合力零，則可知乒乓球所受合力做功為零，故D錯誤。故選B。8.如圖所示，撐桿跳高運動員自起跳到跨越橫桿的過程中，撐桿先發(fā)生彎曲再恢復(fù)到原狀。在此過程中，下列說法正確的是（）A.重力對運動員做正功B.撐桿的彈性勢能一直減小C.撐桿的彈性勢能一直增加D.撐桿的彈性勢能先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】撐桿先發(fā)生彎曲再恢復(fù)到原狀，運動員向上運動，重力做負功，彈性勢能先增大后減小。故選D。9.2023年10月26日11時14分，神舟十七號載人飛船在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射成功。若“神舟十七號”在地面時受地球的萬有引力為F，則當其上升到離地距離等于地球半徑時所受地球的萬有引力為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由萬有引力定律得，“神舟十七號”在地面時受地球的萬有引力為其上升到離地距離等于地球半徑時，即此時所受地球的萬有引力為故選B。10.如圖所示，一質(zhì)量為m的游客乘坐摩天輪觀光。假設(shè)該游客隨摩天輪在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，重力加速度為g。在游客從最低點轉(zhuǎn)過90°的過程中，其重力勢能的增加量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在游客從最低點轉(zhuǎn)過的過程中，游客的上升的高度為R，游客重力勢能的增加量為故選A。11.高速離心機用于快速沉淀或分離物質(zhì)。如圖所示，水平試管固定在高速離心機上，離心機勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n（轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每秒），在水平試管中的P點有質(zhì)量為m的某固體顆粒，某時刻顆粒離轉(zhuǎn)軸的距離為r。已知試管中充滿液體，顆粒與試管內(nèi)壁不接觸。下列說法不正確的是（）A.顆粒運動的角速度為 B.顆粒此時受到的合外力大小為C.離轉(zhuǎn)軸越遠，分離沉淀效果越好 D.離轉(zhuǎn)軸越近，分離沉淀效果越好【答案】D【解析】【詳解】A．由得，顆粒運動的角速度為，故A正確；B．固體顆粒做勻速圓周運動，合外力提供向心力，由向心力公式故B正確；CD．離轉(zhuǎn)軸越遠，r越大，液體提供的“浮力”與顆粒在該處做勻速圓周運動所需向心力的差距越大，則分離沉淀效果越好，故C正確，D錯誤。本題選不正確的，故選D。12.黑洞是宇宙中最神秘的天體之一，由于其極端的引力場和密度，人們一直認為黑洞是信息的終結(jié)者，任何進入黑洞的物質(zhì)都會被完全吞噬并永遠消失。如圖所示，某黑洞半徑約45km，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿足（其中光速，為引力常量），則該黑洞表面的重力加速度以為單位時的數(shù)量級是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由萬有引力定律可得該黑洞表面的重力加速度故C正確。故選C。13.有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C.如圖丙，小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，過最高點的速度至少等于D.如圖丁，汽車通過凹形橋的最低點時，為了防止爆胎，車應(yīng)快速駛過【答案】B【解析】【詳解】A．如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，重力和軌道支持力的合力不足以提供向心力，外軌和輪緣間會有擠壓作用，故A錯誤；B．如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，當重力剛好提供向心力時，水對杯底壓力為零，故B正確；C．如圖丙，小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，過最高點時，當桿對小球的支持力大小等于，方向豎直向上，小球的速度為0，故C錯誤；D．如圖丁，汽車通過凹形橋的最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得可得了防止爆胎，車應(yīng)慢速駛過，故D錯誤。故選B。14.2021年4月29日，長征運載火箭在海南文昌成功將空間站“天和”核心艙送入高度約400km的預(yù)定軌道，中國空間站在軌組裝建造全面展開。今年還將發(fā)射“問天”和“夢天”兩個實驗艙，完成與核心艙對接，并再發(fā)射“天舟”貨運飛船、“神舟”載人飛船各兩艘，為空間站送去乘組和物資，最終完成中國第一座空間站“天宮”的建造。下列說法正確的是（）A.“天和”核心艙的發(fā)射速度大于11.2km/sB.空間站繞地飛行速度小于第一宇宙速度C.空間站繞地飛行周期大于24小時D.要實現(xiàn)實驗艙與核心艙的對接，需要把實驗艙送入核心艙軌道后再加速追上核心艙【答案】B【解析】【詳解】A．“天和”核心艙進入運行軌道后繞地球運動，其發(fā)射速度應(yīng)小于第二宇宙速度11.2km/s，故A錯誤；B．地球的第一宇宙速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，故空間站繞地飛行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律，因為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑大于空間站的軌道半徑，所以空間站繞地飛行周期小于24小時，故C錯誤；D．要實現(xiàn)實驗艙與核心艙對接，則先讓實驗艙預(yù)留在低軌跡，適當時機使讓實驗艙做離心運動，只有讓實驗艙加速，實驗艙才會做離心運動.從低軌道到高軌道與核心船對接，故D錯誤。故選B。15.民航客機機艙都配有由氣囊構(gòu)成的逃生斜面，如圖所示，某機艙緊急出口的艙門離氣囊底端的豎直高度，氣囊構(gòu)成的斜面長。CD段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊和人與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.4。不計空氣阻力，，要使救護人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護人員距艙門正下方B點的安全距離是（）A.5.6m B.7.2m C.8.0m D.10.0m【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可知解得人從點開始下滑到水平面上停止的過程由動能定理解得則救護人員距艙門正下方B點的安全距離是故選C。16.2020年7月31日上午，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達預(yù)定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道I的A點先變軌到橢圓軌道II，然后在B點變軌進入地球同步軌道Ⅲ，則（）A.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度比衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的速度小B.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上通過B的速度小于軌道Ⅲ上通過B點的速度C.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運行的周期大于在軌道Ⅲ上運行的周期D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過A的加速度小于軌道I上通過A點的加速度【答案】B【解析】【詳解】A．Ⅰ、Ⅲ軌道均為圓軌道，根據(jù)解得圓周運動軌道半徑越小，線速度越大，可知衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度比衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的速度大，故A錯誤；B．軌道Ⅱ相對于軌道Ⅲ是低軌道，由低軌道到高軌道需要再切點位置加速，可知，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上通過B的速度小于軌道Ⅲ上通過B點的速度，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律有在軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅲ的半徑，可知，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅲ上運行的周期，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律有解得可知，衛(wèi)星在軌道Ⅱ上過A的加速度等于軌道I上通過A點的加速度，故D錯誤。故選B。17.某健身愛好者質(zhì)量為，在做俯臥撐運動的過程中可將他的身體視為一根直棒。已知重心在點，其垂線與腳、兩手連線中點間的距離分別為和。若他在內(nèi)做了36個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為。則該健身愛好者在內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】每次肩部上升的距離均為，可知重心上升每次克服重力做功該健身愛好者在內(nèi)克服重力做功的平均功率為故選A。18.如圖甲，轆轤是古代民間提水設(shè)施，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次從井中汲取的水，轆轤繞繩輪軸半徑為，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計。時刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動向上提水桶，其角速度隨時間變化規(guī)律如圖丙所示，則（）A.水斗上升的加速度為 B.10s時水斗的動能為4JC.10s時井繩拉力的瞬時功率為50W D.0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為255J【答案】D【解析】【詳解】A．由圖丙可知所以水斗速度隨時間變化規(guī)律為可知水斗做靜止開始的勻加速直線運動，其加速度為故A錯誤；B．10s時水斗的速度為動能為故B錯誤；C．由牛頓第二定律，可得解得10s時井繩拉力的瞬時功率為故C錯誤；D．水斗勻加速上升，0~10s內(nèi)它上升高度為0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為故D正確。故選D。非選擇題部分二、實驗題（本題共1題，每空2分，共12分）19.如圖甲是探究向心力大小的表達式的實驗裝置。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運動的軌跡半徑之比為1∶2∶1，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進行組合。（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時，用到的實驗方法是___________。A.微元法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.理想實驗法（2）在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時，為了控制角速度相同需要將傳動皮帶調(diào)至第___________（填“一”“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個質(zhì)量相等的鋼球分別放在___________（填“A和B”，“A和C“或“B和C”）位置，勻速轉(zhuǎn)動手柄，左側(cè)標尺露出4格，右側(cè)標尺露出2格，則左右兩球所受向心力大小之比為___________。（3）在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時，若將傳動皮帶調(diào)至圖乙中的第三層，轉(zhuǎn)動手柄，則左右兩小球的角速度之比為___________。（4）在記錄兩個標尺露出的格數(shù)時，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)要同時記錄兩邊的格數(shù)且格數(shù)又不是很穩(wěn)定，不便于讀取。于是有同學(xué)提出用拍照后再通過照片讀出兩邊標尺露出的格數(shù)。下列對該同學(xué)建議的評價，你認為正確的是___________。A.該方法可行，且不需要勻速轉(zhuǎn)動手柄B.該方法可行，但仍需要勻速轉(zhuǎn)動手柄C.該方法不可行，因不能確定拍照時露出的格數(shù)是否已穩(wěn)定【答案】（1）C（2）①.一②.B和C③.2∶1（3）1∶3（4）A【解析】【小問1詳解】本實驗探究向心力F的大小與小球質(zhì)量關(guān)系時，保持r、不變；探究向心力F的大小與角速度的關(guān)系時，保持r，m不變；探究向心力F的大小和半徑r之間的關(guān)系時，保持m、不變，所以實驗中采用的實驗方法是控制變量法。故選C?！拘?詳解】[1][2][3]變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時，需控制小球質(zhì)量、角速度相同，運動半徑不同，故需要將傳動皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個質(zhì)量相等的鋼球分別放在B和C位置。露出格數(shù)比即為向心力之比，即左右兩球所受向心力大小之比為2：1。【小問3詳解】變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)左右兩小球的角速度之比為【小問4詳解】因為任意時刻兩邊標尺露出的格數(shù)比都與左右兩球所受向心力大小之比相等，所以該方案可行，且不需要勻速轉(zhuǎn)動手柄。故選A。三、計算題（本題共3題，第20題9分，21題12分，22題13分，共34分）20.寒假的時候小明和同學(xué)們一起去臺州方特玩，他們游玩了樂園里的摩天輪“天空之眼”。在學(xué)完圓周運動的知識后，小明對摩天輪進行了研究。經(jīng)查資料得到該摩天輪的半徑，摩天輪勻速旋轉(zhuǎn)一圈的時間是秒，質(zhì)量為60kg的小明同學(xué)站在其中一個座艙的水平地板上進行觀光，求：（1）小明同學(xué)的線速度大小。（2）該座艙運動到最低點時，地板對小明同學(xué)的支持力大小。（3）該座艙運動到與摩天輪圓心等高處，小明同學(xué)受到的摩擦力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)線速度代入數(shù)據(jù)得（2）在最低點合力提供向心力代入數(shù)據(jù)得支持力（3）摩擦力提供向心力代入數(shù)據(jù)得21.為減少環(huán)境污染，實現(xiàn)我國“碳達峰、碳中和”的目標，中國大力發(fā)展新能源汽車。如圖，是比亞迪旗下的電動超級跑車仰望U9，該跑車的額定功率，整車質(zhì)量，該車在封閉測試路段以額定功率從靜止出發(fā)且沿直線前行，假設(shè)行駛過程中受到的阻力恒定不變。求