浙江省錢塘聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試題2

2023學(xué)年第二學(xué)期錢塘聯(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8頁滿分100分，考試時(shí)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(zhǔn)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．考試結(jié)束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分．每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.現(xiàn)代健身人群，?？刂瓶防铮╟al）的攝入來達(dá)到健身效果。已知，下列用國際單位制中的基本單位來表示卡路里的單位正確的是（）A. B. C. D.2.物體做勻速圓周運(yùn)動的過程中（）A.速度和加速度都不變 B.速度變化，加速度不變C.速度和加速度都變化 D.速度不變，加速度變化3.下列關(guān)系式中正確的是（）A.重力對某物體做功： B.物體的重力勢能：C.物體動能的變化量： D.物體的加速度：4.關(guān)于萬有引力的下列說法，正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量B.卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量C.開普勒行星運(yùn)動定律是發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的基礎(chǔ)之一D.開普勒定律只適用于行星的運(yùn)動，不適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動5.株洲市時(shí)代新材風(fēng)電項(xiàng)目部可以生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，如圖所示的風(fēng)力發(fā)電葉片上有M、N兩點(diǎn)，在葉片轉(zhuǎn)動過程中（）A. B. C. D.6.在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在轉(zhuǎn)軸處，b放在中間，c放在邊緣處，如圖所示。對于地面上的觀察者，根據(jù)相對論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況，下列說法正確的是（）A.a鐘最快，b、c鐘一樣慢B.a鐘最慢，b、c鐘一樣快C.a鐘最快，c鐘最慢D.a鐘最慢，c鐘最快7.光滑水平面上，一小物塊在水平拉力作用下做直線運(yùn)動，物塊運(yùn)動的速度—時(shí)間圖像如圖所示，圖線按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是（）A.在的時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功B.在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率先增大后減小C.在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率一直增大D.在時(shí)刻，外力的功率最大8.火星的公轉(zhuǎn)軌道是半徑1.5個(gè)AU的圓（）。中國發(fā)射的天問一號成功著陸火星，它在地火轉(zhuǎn)移軌道上的運(yùn)動符合開普勒三定律，天問一號在轉(zhuǎn)移軌道上時(shí)，它與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為S，地球與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為，火星與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為。則（）A. B. C. D.9.如圖，兩光滑直桿OA、OB成60°夾角固定在豎直平面內(nèi)，其角平分線OC豎直。質(zhì)量均為m的甲、乙兩小環(huán)套在桿上，用輕質(zhì)彈簧相連，開始時(shí)兩環(huán)在同一高度且彈簧處于原長狀態(tài)。將兩環(huán)同時(shí)由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。在兩環(huán)沿直桿下滑的過程中，下列說法正確的是（）A.兩環(huán)的加速度一直減小B.兩環(huán)的速度先增大后減小C.兩環(huán)與桿間的彈力先增大后減小D.兩環(huán)的加速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大10.有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型，下列說法正確的是（g為重力加速度）（）A.如圖甲，汽車通過半徑為R圓弧形拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，為保證安全，速度應(yīng)滿足B.如圖乙所示列車以超出規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌與輪緣之間有擠壓。C.如圖丙，一小球在繩子牽引下在其水平面上做勻速圓周運(yùn)動，小球所需的向心力由重力與繩子拉力的合力提供。D.如圖丁，滑塊與粗糙圓盤一同做圓周運(yùn)動，滑塊的向心力一定為摩擦力與拉力的合力。11.如圖甲所示為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，簡化模型如圖乙，魔盤側(cè)面與水平面的夾角為。質(zhì)量為m的游客隨魔盤以角速度一起轉(zhuǎn)動，半徑為r，已知重力加速度大小為g，則游客（）A.受到重力、支持力、摩擦力、向心力四個(gè)力的作用B.受到支持力一定小于C.受到的摩擦力可能小于D.受到魔盤作用力的大小為12.“嫦娥奔月”非神話，“破壁飛天”化玉娥。“萬戶”精魂付火箭，屈原“天問”下長河。2020年7月23日12時(shí)41分，文昌航天發(fā)射場上，長征五號遙四運(yùn)載火箭成功將“天問一號”火星探測器順利送入預(yù)定軌道。2020年10月中旬，“天問一號”在距離地球約2940萬公里處進(jìn)行一次深空機(jī)動，4個(gè)月后探測器將與火星交會。然后通過“剎車”完成火星捕獲，完成多次變軌后，擇機(jī)開展著陸、巡視等任務(wù)。已知火星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑之比為3：2，火星與地球質(zhì)量之比1：10，半徑之比為1：2，自轉(zhuǎn)周期之比近似1：1，則（）A.火星與地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度大小之比為9：4B.火星與地球表面重力加速度之比2：1C.火星與地球第一宇宙速度之比2：1D.火星與地球平均密度之比4：513.如圖所示是高山纜車的簡化示意圖．傳送軌道由傾斜直軌道AC與部分圓弧形軌道CD組成，B為AC間一點(diǎn)，D為圓弧最高點(diǎn)，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)利用該纜車運(yùn)送貨物上山，先加速從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，再勻速率通過CD。貨物M與纜車底板接觸面始終水平，則關(guān)于貨物M的描述正確的是（）A.過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力水平向左B.過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力沿AC向上C.過D點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，摩擦力為零D.過D點(diǎn)時(shí)，處于失重狀態(tài)，底板支持力可能為零14.我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度可達(dá)米級。如圖所示，P是北緯（即）地球表面附近的近地衛(wèi)星，質(zhì)量相同的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星A、B均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星B是同步地球衛(wèi)星。某時(shí)刻P、A、B、O在同一平面內(nèi)，其中O、P、A在一條直線上，且OA垂直AB，則（）A.三顆衛(wèi)星中角速度最小的是A衛(wèi)星 B.三顆衛(wèi)星中線速度最小的是P衛(wèi)星C.衛(wèi)星A、B的加速度之比為4∶3 D.衛(wèi)星A、B的動能之比為3∶415.力F對物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問題中，有很多情況是變力在對物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過其他的一些方法來求解力F所做的功。如圖，對于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說法正確的是（）A.甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過程中力F做為B.乙圖中，全過程中F做的總功為108JC.丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，小球從A運(yùn)動到B過程中空氣阻力做的功D.圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，無論是F緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是非選擇題部分二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.小明同學(xué)利用生活中的儀器，設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來感受向心力。選一根圓珠筆桿，取一根長的尼龍細(xì)線，一端系一個(gè)小鋼球；另一端穿過圓珠筆桿，吊上若干質(zhì)量相同的鉤碼，如圖所示。調(diào)節(jié)尼龍細(xì)線，使小鋼球距圓珠筆桿的頂口（筆尖部）的線長為L。握住圓珠筆桿，并在該同學(xué)頭部的上方盡量使小鋼球穩(wěn)定在一個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。已知小球的質(zhì)量為m，鉤碼的質(zhì)量為M，重力加速度為g。（1）為了讓小球做勻速圓周運(yùn)動的向心力大小近似等于懸掛鉤碼的重力，應(yīng)該保證圓珠筆桿的頂口盡量光滑，且筆尖上方的尼龍線盡可能水平，此時(shí)鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該______小球質(zhì)量。A.遠(yuǎn)小于 B.等于 C.遠(yuǎn)大于（2）小球能夠穩(wěn)定在水平面做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，小球圓周運(yùn)動的角速度的表達(dá)式為______。（3）在問題（2）的基礎(chǔ)上，小明同學(xué)逐漸加快小球轉(zhuǎn)動的角速度，發(fā)現(xiàn)下方的鉤碼在______（填“逐漸上升”或“逐漸下降”或“靜止”）。17.小明同學(xué)想“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。裝置如圖中甲所示?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動，力傳感器通過細(xì)繩連接滑塊，可測繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，它們的總質(zhì)量為m，遮光片寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時(shí)間，測出滑塊中心到豎直桿的距離為l。實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)繩始終被拉直。（滑塊與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（1）滑塊隨桿轉(zhuǎn)動做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，每經(jīng)過光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力F和遮光時(shí)間t，則滑塊的角速度______（用t、l、d表示）。（2）為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出F與______（填“t”、“”“”或“”）的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線（如圖中乙），表明此實(shí)驗(yàn)過程中向心力與______成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。（3）若該物體與水平桿的最大靜摩擦力為，則圖乙中圖像與橫軸的交點(diǎn)的表達(dá)式為______。（4）在此實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上，小明想要繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，欲探究“向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系”。他設(shè)計(jì)如下方案，控制轉(zhuǎn)動角速度不變，改變滑塊質(zhì)量多次進(jìn)行試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)后繪出的圖像，下列四幅圖像中，你認(rèn)為最符合實(shí)際的是（）A. B. C. D.18.圖一是離心機(jī)的工作原理圖，離心機(jī)工作時(shí)離心管繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動，每分鐘所轉(zhuǎn)圈數(shù)稱為rpm值，離心管中的微粒做圓周運(yùn)動所需向心力與其重力的比值稱為rcf值。圖2是差速離心法分離肝組織勻漿液的流程圖，圖中“1000×g”指的是細(xì)胞勻漿液中微粒的向心力需要達(dá)到1000倍自身重力。已知實(shí)驗(yàn)室某一型號的離心機(jī)在完成此實(shí)驗(yàn)時(shí)，假設(shè)各部分液體在實(shí)驗(yàn)過程中轉(zhuǎn)動的半徑可視為不變，第一步沉淀細(xì)胞核時(shí)設(shè)置的rpm為2000時(shí)，恰好能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核的沉淀：（1）在沉淀細(xì)胞核的過程中，液體轉(zhuǎn)動的角速度有多大？（2）在沉淀核糖體時(shí)，rpm應(yīng)該設(shè)置為多少？19.改編自劉慈欣科幻小說的電影——《流浪地球2》中，電影中的太空電梯非常吸引人。如圖甲所示。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，當(dāng)空間站圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿“繩索”直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中同步空間站與地球同步衛(wèi)星處在同一個(gè)運(yùn)行軌道，距離地面的高度為。配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個(gè)平臺，距離地面高度為。已知地球的半徑大小為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：（1）求地球質(zhì)量的表達(dá)式。（2）平臺P跟隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小。（3）若綁定同步空間站與配重空間站的纜繩均斷裂，同步空間站將做______（填圓周運(yùn)動/離心運(yùn)動/近心運(yùn)動），配重空間站將做______（填圓周運(yùn)動/離心運(yùn)動/近心運(yùn)動）。若此后配重空間站開始調(diào)整速度，最終以速度v在更高的軌道環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動，求：此時(shí)配重空間站距離地面的高度的表達(dá)式。20.復(fù)興號CR400AF型城際電力動車組由6節(jié)車廂編組而成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為，其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動力，它們的牽引電機(jī)的額定功率分別為和。該動車組以的加速度沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動，當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)，第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)立即啟動，繼續(xù)使動車組保持的勻加速運(yùn)動。當(dāng)?shù)谒墓?jié)車廂的牽引電機(jī)也達(dá)到額定功率時(shí)，整列動車保持恒定功率進(jìn)一步加速。動車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度。求：（1）從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)剛要啟動時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）動車組能達(dá)到的最大速度有多大？（3）從動車組剛出發(fā)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過30s后動車組的速度為50m/s，求這段過程中動車組行駛的位移大小。21.一般的曲線運(yùn)動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖（a）示，曲線上A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑叫做A點(diǎn)的曲率半徑。圖（b）為一玩具