浙江省北斗聯盟2023-2024學年高一下學期4月期中考試物理試題

2023學年第二學期北斗聯盟期中聯考高一年級物理學科試題考生須知：1．本卷共8頁滿分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數字。3．所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效；4．考試結束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39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.下列屬于國際單位制基本單位符號的是（）A.m/s B.m C. D.N【答案】B【解析】【詳解】A．是速度單位，屬于國際單位制中的導出單位，不是基本單位，A錯誤；B．是長度單位，屬于國際單位制基本單位，B正確；C．是加速度單位，屬于國際單位制中的導出單位，不是基本單位，C錯誤；D．是力的單位，屬于國際單位制中的導出單位，不是基本單位，D錯誤。故選B。2.如圖所示為運動會中的四個比賽場景，在下列研究中可將運動員視為質點的是（）A.研究甲圖運動員如何踢出“香蕉球”B.研究乙圖運動員的空中轉體姿態(tài)C.研究丙圖運動員在百米比賽中的平均速度D.研究丁圖運動員通過某個攀巖支點的動作【答案】C【解析】【詳解】A．研究甲圖運動員如何踢出“香蕉球”時，是研究運動員的形體動作的，因此運動員的大小和形體不可忽略，不可將運動員視為質點，A錯誤；B．研究乙圖運動員的空中轉體姿態(tài)時，運動員的大小和形體不可忽略，不可將運動員視為質點，B錯誤；C．研究丙圖運動員在百米比賽中平均速度時，運動員的大小和形體可忽略，因此運動員可視為質點，C正確；D．研究丁圖運動員通過某個攀巖支點的動作時，運動員的大小和形體不可忽略，不可將運動員視為質點，D錯誤。故選C。3.下面哪一組物理量都屬于矢量的是（）A.線速度、周期 B.力、速率 C.加速度、路程 D.位移、平均速度【答案】D【解析】【詳解】矢量是既有大小又有方向的物理量，標量是只有大小沒有方向的物理量。A．線速度是矢量，周期是標量，故A錯誤；B．速率是速度的大小，是標量，力是矢量，故B錯誤；C．加速度是矢量，路程是標量，故C錯誤；D．位移、平均速度都是矢量，故D正確。故選D。4.下列關于物理學史說法正確的是（）A.第谷整理了開普勒的數據提出行星三大運動定律B.牛頓提出萬有引力定律并且測出了引力常數C.伽利略在研究自由落體的規(guī)律中開創(chuàng)了實驗和邏輯推理和諧地結合的方法D.牛頓通過“理想斜面”實驗得出結論：力不是維持物體運動的原因【答案】C【解析】【詳解】A．開普勒通過分析第谷的實驗數據，得出行星運動規(guī)律，故A錯誤；B．卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量，故B錯誤；C．伽利略在研究自由落體的規(guī)律中開創(chuàng)了實驗和邏輯推理和諧地結合的方法，故C正確；D．伽利略通過理想斜面實驗得到力不是維持物體運動的原因，故D錯誤。故選C。5.如圖所示一輛小貨車停在斜坡上，下面說法正確的是（）A.斜坡對小貨車的支持力是輪胎形變產生的B.小貨車對斜坡的摩擦力方向沿斜面向上C.小貨車受支持力N與重力G是一對平衡力D.小貨車對斜面的作用力的方向是豎直向下【答案】D【解析】【詳解】A．斜坡對小貨車的支持力是斜坡形變產生的，A錯誤；B．小貨車相對斜坡有沿斜面向下的運動趨勢，小貨車受到的摩擦力方向沿斜面向上，小貨車對斜坡的摩擦力方向沿斜面向下，B錯誤；C．平衡力要作用在一個物體上且等大反向共線，所以小貨車受支持力N與重力G不是一對平衡力，C錯誤；D．斜面對小貨車的作用力是支持力與摩擦力的合力，豎直向上，根據作用力與反作用力可知，小貨車對斜面的作用力的方向是豎直向下的，D正確。故選D。6.質量為的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達到的最高點2的高度為，重力加速度為，下列說法正確的是（）A.足球由位置1運動到位置2時，重力做功為B.若選擇最高點為參考平面，足球由位置2運動到位置3過程中，重力勢能增大C.足球在位置2時，重力的瞬時功率為0D.足球由位置1運動到位置2過程與位置2運動到位置3時的過程重力的平均功率相等【答案】C【解析】【詳解】A．足球由位置1運動到位置2時，重力做功為mgh，故A錯誤；B．若選擇最高點為參考平面，足球由位置2運動到位置3過程中，重力勢能減小，故B錯誤；C．足球在位置2時，速度沿水平方向，豎直方向的速度為0，所以重力的瞬時功率為0，故C正確；D．由于足球受到空氣阻力的作用，可知足球由1到2在豎直方向的平均加速度大于由2到3在豎直方向的平均加速度，根據可知足球由1到2所用的時間小于2到3的時間，由于足球由位置1運動到位置2和由2到3在重力做功的絕對值相等，根據可知足球由位置1運動到位置2過程平均功率大于位置2運動到位置3時的過程平均功率，故D錯誤。故選C。7.如圖所示，在同一豎直平面內，小球A、B上系有不可伸長的細線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側定滑輪、c跨過右側定滑輪分別與相同配重P、Q相連，調節(jié)左、右兩側定滑輪高度達到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質量均為，細線c、d平行且與水平成（不計摩擦），，則細線a、b的拉力分別為（）A.2N，1N B.1N，1N C.2N，2N D.4N，2N【答案】A【解析】【詳解】對A、B整體受力分析，如圖1所示，細線c對A的拉力和細線d對B的拉力大小相等，方向相反，對配重P、Q受力分析，由力的平衡條件可知且兩者共線反向，由平衡條件可得方向豎直向上。對A受力分析，如圖2所示，由力的平衡條件，在水平方向可得在豎直方向可得聯立并代入數據解得故選A。8.地球質量大約是月球質量的81倍，一個飛行器在地球與月球之間。當地球對它的引力大小是月球對它的引力大小4倍時，該飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設地球的質量為M，月球的質量為m，飛行器的質量為m＇，飛行器距地心的距離為r1，距月心的距離為r2，由萬有引力定律可得解得故選B。9.如圖為某工程中的一種齒輪傳動裝置，A、B通過齒輪咬合，A、C通過軸承聯動。A點、B點、C點的半徑之比是。當勻速轉動時，下列關于A、B、C點說法正確的是（）A.線速度之比為 B.角速度之比為C.向心加速度之比為 D.周期之比為【答案】D【解析】【詳解】AB．A、B通過齒輪咬合，線速度相等，有A、C通過軸承聯動,角速度相等，有A點、B點、C點的半徑之比是，根據可得所以根據可得所以AB均錯誤；C．根據可得C錯誤；D．根據可得D正確。故選D。10.如圖所示，長L輕桿兩端分別固定著可以視為質點的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，桿中O點處有一豎直方向的固定轉動軸，小球A、B的質量分別為2m、m。為，當輕桿以角速度繞軸在水平桌面上轉動時，求轉軸受桿拉力的大小為（）A B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由向心力公式，對A球可得對B球可得由牛頓第三定律可知，轉軸受桿拉力的大小為故選B。11.龍接風是浙江麗水景寧畬族傳統(tǒng)比賽，比賽時甲隊員將繡球拋向距離10米外的同隊乙隊員，乙隊員用背著的背簍接住同伴投來的繡球，所接繡球數多者為勝。假設投擲點與背簍接住處等高。有4個繡球從同一投擲點投出，其軌跡如圖所示。1、4球在背簍處2接住，2、3球在背簍處1接住，其中1、2球最高點高度相同，4球最高點低于3球最高點。不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.在空中運動過程中1球速度變化量最大B.在空中運動過程中3球時間最短C.2、4球的末速度大小可能相等D.1、2球的末速度方向可能相同【答案】C【解析】【詳解】AB．拋體運動在豎直方向做豎直上拋運動，根據豎直上拋運動的對稱性可知，運動時間為高度越高，運動時間越長。速度變化量為所以1、2球豎直高度最大，運動時間最長，速度變化量最大，4球豎直高度最小，運動時間最短，A、B均錯誤；C．根據可知2、4兩球相比，2球高度大，運動時間長，豎直方向速度大，4球豎直方向速度小。根據可知，2、4兩球相比，2球水平位移小，運動時間長，水平方向速度小，4球水平速度大，根據可知2、4球的末速度大小可能相等，C正確；D．1、2球豎直高度相同，運動時間相同，豎直方向速度相同，而2球水平位移小于4球，所以2球水平速度小于4球，根據可知，2球末速度方向與水平方向的夾角更大些，D錯誤。故選C。12.2023年7月23號是“天問一號”火星探測器發(fā)射成功三周年，已知火星的半徑約為地球半徑的，質量約為地球質量的，下列關于宇宙速度的理解正確的是（）A.地面附近發(fā)射飛行器的速度超過16.7km/s，飛行器繞地球橢圓軌道運動B.地面附近發(fā)射火星探測器的速度大于11.2km/s，且小于16.7km/sC.火星的第一速度宇宙大于地球的第一宇宙速度D.環(huán)繞火星的“環(huán)火器”的速度大于【答案】B【解析】【詳解】A．地面附近發(fā)射飛行器繞地球橢圓軌道運動，發(fā)射速度應大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度，即速度大于7.9km/s，且小于11.2km/s，A錯誤；B．地面附近發(fā)射火星探測器的速度應大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度，即速度大于11.2km/s，且小于16.7km/s，B正確；CD．根據可得火星與地球的第一宇宙速度之比為火星的第一宇宙速度為所以火星的第一速度宇宙小于地球的第一宇宙速度，環(huán)繞火星的“環(huán)火器”的速度小于火星的第一宇宙速度，即小于，CD均錯誤。故選B。13.牛頓認為物體落地是由于地球對物體的吸引，這種吸引力可能與天體間（如地球與月球）的引力具有相同的性質、且都滿足。已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍，地球表面的重力加速度為g，根據牛頓的猜想，月球繞地球公轉的周期為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設地球半徑為R，由題知，地球表面的重力加速度為g，則有月球繞地球公轉有r=60R聯立有故選C。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的備選項至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但選不全的得2分，錯選或不答的得0分）14.北京時間2024年1月17日，天舟七號貨運飛船發(fā)射成功，假設下圖中1、2軌道分別是天舟七號飛船變軌前后的圓形軌道，下列說法正確的是（）A.飛船從1軌道變到2軌道要點火加速B.飛船在1軌道的周期大于2軌道的周期C.飛船在1軌道的速度大于2軌道的速度D.飛船在1軌道的加速度小于2軌道的加速度【答案】AC【解析】【詳解】A．飛船從低軌道變軌到高軌道需要點火加速做離心運動才能完成，A正確；B．根據可得可知，軌道半徑越小，周期越小，B錯誤；C．根據可得可知，軌道半徑越小，線速度越大，C正確；D．根據可得可知，軌道半徑越小，加速度越大，D錯誤。故選AC。15.質量為的物體沿水平面向右做直線運動，時刻受到一個水平向左的恒力的作用，如圖甲所示，取水平向右為正方向，此物體的圖像如圖乙所示，取，則（）A.物體與水平面間的動摩擦因數為0.5 B.內恒力F對物體做功為C.末物體在計時起點位置右側處 D.內物體克服摩擦力做功為【答案】BD【解析】【詳解】A．設物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由v—t圖像可解得加速度大小a1=2m/s2方向與初速度方向相反，設物體向左做勻加速直線運動的加速度大小為a2，則由v—t圖像解得a2=1m/s2方向與初速度方向相反，根據牛頓第二定律得F+μmg=ma1，Fμmg=ma2解得F=1.5N，μ=0.05故A錯誤；BC．根據v—t圖像中圖線與橫軸所圍成的面積表示位移，10s內物體的位移為負號表示物體在計時起點位置的左側，即10s末物體在計時起點位置左側2m處，則10s內恒力F對物體做功W=Fx=1.5×2J=3J故B正確，C錯誤；D．10s內物體運動路程克服摩擦力做功W克f=μmgs=17J故D正確。故選BD。非選擇題三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.在下列學生實驗中，需要用到打點計時器和紙帶的實驗是（）A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律 B.探究加速度與力、質量的關系C.探究小車速度隨時間變化規(guī)律 D.探究彈簧彈力與形變量的關系【答案】BC【解析】【詳解】A．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律用到彈簧測力計，不需要打點計時器和紙帶，A錯誤；B．探究加速度與力、質量的關系，需要測加速度，利用打點計時器和紙帶能測得物體的速度和加速度，B正確；C．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律需要測速度，利用打點計時器和紙帶能測得物體的速度和加速度，C正確；D．探究彈簧彈力與形變量的關系，需要用到彈簧測力計和刻度尺，不需要打點計時器和紙帶，D錯誤。故選BC。17.研究性學習小組的同學欲用補償法探究小車質量不變時，其加速度與力的關系，在實驗室設計了一套如圖1所示的裝置，由于實驗室的槽碼不足，于是該同學想到了墊片、回形針，如圖2所示。墊片掛在回形針上面，回形針綁在細線的下端，細線上端通過定滑輪連接小車。（1）若取車子的質量是，改變墊片個數，進行多次實驗，以下一個墊片取值最合適的是______。A. B. C.（2）已知交流電源的頻率為，某次實驗得到的紙帶如圖3所示，圖中A、B、C、D為計數點，相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，測得AB間為4.60cm、BC數據模糊不清、CD為6.40cm。由該紙帶可求得小車的加速度______。（保留2位有效數字）（3）若該同學正確補償了摩擦力后，實驗操作規(guī)范、數據計算正確，由于回形針存在質量，導致小車的加速度與合力（墊片的重力近似為合力）圖像可能不過原點，上圖4中最有可能的圖線是______（甲或乙）【答案】（1）A（2）（3）甲【解析】【小問1詳解】用墊片和回形針的重力表示繩子的拉力需要滿足墊片和回形針的質量要遠遠小于小車的質量。故選A?！拘?詳解】相鄰計數點的時間間隔為根據可得【小問3詳解】由于回形針有重力，設其質量為，根據牛頓第二定律，有可得圖像中縱軸截距為正值，故選甲。18.向心力演示器如圖1所示。（1）實驗時，搖動手柄，觀察套筒的紅白相間等分標記，如圖2所示______（填甲或乙）為小球放在滑槽處正確的位置。（2）圖1中，長槽上的球在B處到轉軸的距離是球在A處到轉軸距離的2倍，長槽上的球在A處和短槽上的球在C處到各自轉軸的距離相等。在探究向心力和角速度的關系實驗中，應取質量相同的小球分別放在圖①中的______處（選填“AB”“AC”或“BC”），若標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為，那么圖1中皮帶傳動的左右變速塔輪半徑之比______。（3）在加速轉動手柄過程中，左右標尺露出紅白相間等分標記的比值______（選填“不變”、“變大”或“變小”）?！敬鸢浮浚?）甲（2）①.AC②.（3）不變【解析】【小問1詳解】搖動手柄，小球在滑槽上做勻速圓周運動，擋板對小球的作用力提供向心力，因此圖2所示甲為小球放在滑槽處正確的位置?！拘?詳解】[1]在探究向心力和角速度的關系實驗中，由向心力公式可知，要兩球的轉動半徑相同，應取質量相同的小球分別放在圖①中的AC。[2]兩個小球所受向心力的比值為，由向心力公式可知解得則兩個小球角速度之比為，即左右變速塔輪的角速度之比為，對塔輪，皮帶傳動線速度相同，由可知，圖1中皮帶傳動的左右變速塔輪半徑之比【小問3詳解】在加速轉動手柄過程中，由于皮帶傳動的左右變速塔輪半徑之比不變，則角速度之比不變，由向心力公式可知，兩個小球所受向心力之比不變，則左右標尺露出紅白相間等分標記的比值不變。19.開車玩導致追尾事故應負全責，一輛汽車從麗水開往杭州，在某一直線路段行駛的速度為108km/h。駕駛員低頭搶紅包盲開20m突然發(fā)現前方有異常情況，于是緊急剎車。若汽車橡膠輪胎與路面間的動摩擦因數是0.75，該駕駛員的反應時間（從發(fā)現異常情況到實施制動的時間）為0.5s，g取。（1）求剎車時汽車的加速度大小；（2）從低頭開始到最后停止，求該車的位移大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）剎車時，根據牛頓第二定律，有解得加速度大小為（2）汽車行駛速度為反應時間的位移為剎車階段的位移為所以有20.將扁平的石片向水面快速拋出，石片可能會在水面上一跳一跳地飛向遠方，俗稱“打水漂”。要使石片從水面跳起產生“水漂”效果，石片首次接觸水與水面成20°角時，水漂效果最為完美。為了觀察到“水漂”，一同學將一石片從距水面高度為處水平拋出。某次“打水漂”石片首次接觸水面時的速度方向與水面的夾角正好為37°。若石片與水面的每次碰撞后，水平速度為碰前的一半，豎直上升最大高度為碰前的。當水平速度小于0.6m/s時，石片會沉入水下。不計空氣阻力，重力加速度為g，（1）求石片水平拋出速度為多少？（2）求石片與水面共碰撞幾次后沉入水下；（不包含沉入水下的最后那次碰撞）（3）石片從拋出到最后入水的過程中通過的水平總距離為多少？【答案】（1）8m/s；（2）3次；（3）7.95m【解析】【詳解】（1）根據得首次接觸水面時豎直方向的速度根據得石片水平拋出速度為（2）根據題意，石片與水面每次碰撞后，水平速度為碰前的一半，當水平速度小于0.6m/s時，石片會沉入水下，則石片與水面共碰撞3次后沉入水下。（3）第一次碰撞前運動的時間水平位移第一次碰撞后至第二次碰撞前的這段時間內，水平方向速度時間水平位移第二次碰撞后至第三次碰撞前的這段時間內，水平方向速度時間水平位移第三次碰撞后至第四次碰撞前的這段時間內，水平方向速度時間水平位移所以21.如圖1所示，質量均為0.5kg的小球B和物塊C由一輕質彈簧連接，靜置于水平桌面上，彈簧的勁度系數。如圖2所示，某同學設計了一個把C提離桌面的小實驗，把輕繩一端與B球連接，另一端穿過一豎直光滑的細管后與質量也為0.5kg的小球A相連，用手托住A球，使繩子自然伸直，此時繩子無張力，繩子OA部分在細管的外部，長為0.7m?，F保持細管豎直位置不變，用手慢慢加速搖動細管，讓小球A跟隨細管加速轉動一段時間后，物塊C剛好要被提離桌面，此時A球保持在水平面內做勻速圓周運動，如圖3所示，取重力加速度，不計細管質量與半徑及空氣阻力。求：（1）從開始到物塊C剛好要被提離桌面的過程中，求小球B上升的高度；（2）物塊C剛好要被提離桌面時，求OA線與豎直方向的夾角；（3）物塊C剛好要被提離桌面時，求小球A做勻速圓周運動的角速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）開始時，彈簧被壓縮，有解得物塊C剛好要被提離桌面時，彈簧被拉伸，有解得所以從開始到物塊C剛好要被提離桌面的過程中，求小球B上升的高度為（2）物塊C剛好要被提離桌面時，繩上的拉力為此時A球做勻速圓周運動，設OA線與豎直方向的夾角為，有解得（3）設小球A做勻速圓周運動的角速度為，有解得22.如圖所示，一游戲裝置由傾斜角為的光滑軌道、水平傳送帶、半徑為R的光滑半圓弧軌道組成，O為圓弧軌道的圓心，D、C、O、E四點在同一豎直線上。游戲時，小滑塊從傾斜軌道不同高度處靜止釋放