2023年浙江省杭州地区重点中学物理高一第二学期期中联考试题含解析

2023年浙江省杭州地区重点中学物理高一第二学期期中联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是()A．能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B．化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C．在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D．随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭2、静止在地面上的物体在不同合力F作用下均通过相同的位移x0，下列情况中物体在x0位置时动能最大的是A． B．C． D．3、质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m。小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到软垫平均作用力的大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）（）A．10N B．20N C．30N D．40N4、一个质量为2kg的质点在x-y平面上运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．质点所受的合外力大小为3NB．质点的初速度大小为3m/sC．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合外力的方向垂直5、单摆作简谐振动时的回复力是()A．摆球的重力 B．摆球重力沿圆弧切线的分力C．摆线的拉力 D．摆球重力与摆线拉力的合力6、当一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A．动量不变 B．机械能不变C．动能不变 D．加速度不变7、月球绕地球公转的周期约为27天，地球同步卫星的周期为1天．若月球的公转半径用r1表示，公转速度用v1表示；同步卫星的轨道半径用r2表示，运行速度用v2表示．则（）A．B．C．D．8、a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是()A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶49、如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（）A．两球速度大小始终相等B．重力对小球B做功的功率一直不变C．小球A的机械能一直增加D．小球B经过a点时的速度大小为10、溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目。如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上。人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零。下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大B．人滑到C点时的加速度方向竖直向上C．人从A滑到C的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的机械能一直减小D．人从A滑到C的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的重力的功率先增大后减小11、如图，地球赤道上的山丘e，近地卫星p和同步卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为，向心加速度分别为，则（）A．v1<v3<v2 B．v3<v2<v1 C．a1<a3<a2 D．a3<a2<a112、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中，y轴表示蜡块竖直方向的位移，x轴表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．（1）请在图乙中画出蜡块在4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=__________m/s2（3）t＝2s时蜡块的速度v的大小v＝__________m/s．（4）4s内蜡块的位移x=__________m．14、（10分）在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从________位置上无初速度滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中的a、b、c、d所示．B．按图安装好器材，注意斜槽末端________和平板竖直，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．(2)上述实验步骤的合理顺序是________．(3)已知图中小方格的边长L＝2.5cm，则小球平抛的初速度为v0＝________m/s，小球在b点的速率为________m/s.(取g＝10m/s2)三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点，半径R＝0.15m，其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h＝0.25m，E端固定一轻弹簧，原长为DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速度，从A处进入圆轨道，离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处，且速度方向恰平行于斜面，物块沿斜面下滑压缩弹簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数，斜面倾角θ＝30°，重力加速度g＝10m/s2，不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求：（1）物块运动到B点时对轨道的压力为多大；（2）CD间距离L为多少米；（3）小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长。16、（12分）总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v-t图，试根据图象求：（g取10m/s2）（1）t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小．（2）估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功．（3）估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间．17、（12分）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求(1）a通过最高点时的速度(2）b通过最高点时的速度(3）a、b两球落地点间的距离

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，故A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，故B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，故C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，故D错误．所以C正确，ABD错误．2、C【解析】

合力F-x0包围的面积表示合外力所做的功，由动能定理可知，合外力所做的功等于动能的变化量；物体由静止开始运动，故整个过程动能的变化量等于物体在x0位置时动能，故包围的面积越大，物体在x0位置动能最大，由图像可知，C选项包围的面积最大，故C正确，ABD错误。3、D【解析】

小球在20m内做自由落体运动，由可得，小球接触软垫时的速度小球反弹后的高度为5.0m，由反弹后的运动可反向看作自由落体运动解得反弹后的速度取向上为正，则由动量定理可得解得F=40N方向竖直向上；故选D。4、A【解析】

A．由图知物体的加速度为x轴方向的加速度，y轴方向匀速，加速度为零根据牛顿第二定律：F=ma=2×1.5=3N故A正确；B．由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为v=5m/s，故B错误；C．因为加速度与合速度不再一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故C错误；D．质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为：，不垂直，故D错误；

故选A。5、B【解析】单摆作简谐振动时，沿圆周切线方向的运动看做简谐运动，所以回复力由摆球重力沿圆弧切线的分力，故答案选B6、C【解析】

当一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体的速度大小不变，方向不断变化，则物体的动量不断变化；物体的动能不变；因重力势能不断变化，则机械能不断改变；加速度的大小不变，方向总是指向圆心，则加速度不断变化；故选C.7、AC【解析】

AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供圆周运动向心力，有解得卫星运动的半径可得故A正确，B错误；CD．由万有引力提供圆周运动向心力，有解得卫星运动的线速度可得故C做正确，D错误；故选AC．8、CD【解析】

A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；【点睛】根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．9、CD【解析】

根据速度的分解知识可知，B球的速度沿绳子方向的分速度等于A的速度，则两球速度大小不是始终相等，选项A错误；重力瞬时功率公式为P=mgvcosα，α是重力与速度的夹角．一开始B球是由静止释放的，所以B球在开始时重力的功率为零；B球运动到a点时，α=90°，重力的功率也为零，所以重力对小球B做功的功率先增大后减小，故B错误．在B球由c下滑到a的过程中，绳子的拉力一直对A球做正功，由功能原理可知，A球的机械能一直增加．故C正确．设小球B经过a点时的速度大小为v1，此时A球的速度大小为v1．则有：v1=v1cos30°;由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；联立解得v1=．故D正确．故选CD．【点睛】本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道两球沿绳子方向的分速度大小相等以及系统的机械能守恒；能用特殊位置法判断B的重力的瞬时功率．10、CD【解析】

A．人在点竖直向下的重力，绳索对人（包括滑轮、保险绳索）竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，处于减速状态，结合运动和受力可知人在点之前已经做减速运动，所以在点速度不可能最大，A错误；B．人（包括滑轮、保险绳索）在点有竖直向上的向心加速度，还有水平向右摩擦力提供的加速度，根据平行四边形法则可知人在点的加速度不是竖直向上，B错误；C．人的机械能由重力势能和动能构成，人在下滑过程中摩擦力一直做负功，人（包括滑轮、保险绳索）的机械能一直减小，C正确；D．重力的瞬时功率为重力乘以人在竖直方向上的分速度，人（包括滑轮、保险绳索）在点速度为0，重力的瞬时功率为0，在点竖直方向上的分速度为0，重力的瞬时功率为0，所以人从A滑到C的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的重力的功率先增大后减小，D正确。故选CD。11、AC【解析】

本题考查轨道半径对卫星运动的影响以及赤道上物体与同步卫星运动的比较。【详解】根据卫星线速度和加速度计算公式，近地卫星p和同步卫星q满足轨道半径越大线速度和加速度越小。赤道上的山丘e和同步卫星q周期相同，根据圆周运动公式，轨道半径越大线速度和加速度越大，综合以上，v1<v3<v2，a1<a3<a2。AC正确，BD错误。故选AC。12、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=6×104二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）（2）5×10-2m/s2（3）m/s（4）【解析】

如图；

（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值

△x=7.5-2.5=12.5-7.5=17.5-12.5=5（cm）

△x=at2

则加速度（3）竖直方向上的分速度x=v0t+at2，将数值代入，x为第一段的位移，

0.025m=v0×1s+×0.05m/s2×（1s）2

解得：v0=0，

那么水平分速度vx=at=0.1m/s

根据平行四边形定则得，(4)由物体运动得轨迹可得物体在4s时水平和竖直方向得位移均为40cm，因此物体得位移为点睛：解决本题的关键知道蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，知道速度、加速度、位移都是矢量，合成遵循平行四边形定则．14、同一切线水平BAC1.01.25【解析】

A.在研究平抛运动时，为了保证每次小球到达轨道末端速度相同，每次必须从同一位置由静止释放．B.为了保证小球初速度水平，则斜槽末端切线必须水平．（2）根据实验操作，应先安装器材，然后让小球多次做平抛运动取点，最后取下白纸，用平滑曲线描绘轨迹，合理顺序为BAC．（3）