2021-2022学年浙江省杭州市高一下学期期末考试物理试题（解析版）

高中物理精品试卷PAGEPAGE12021学年第二学期杭州市高一年级教学质量检测物理试题卷考生须知：1.本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷上相应位置填写学校、姓名和准考证号，并用2B铅笔将准考证号对应选项涂黑。3.所有[答案]必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题卷。5.本卷若题中未作说明，重力加速度g=10m/s2。一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项符合题目要求，不选、多选、错选均不得分。）1.2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是（）A.研究U型池技巧运动员的空中转体 B.研究花样滑冰运动员的艺术表现C.研究短道速滑运动员入弯道技术 D.研究雪橇运动员的运动快慢[答案]D[解析]A．研究U型池技巧运动员的空中转体，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，A错误；B．研究花样滑冰运动员的艺术表现，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，B错误；C．研究短道速滑运动员的入弯道技术，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，C错误；D．研究雪橇运动员的运动快慢，运动员的大小、形状可以忽略不计，运动员可以看成质点，D正确。2.下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是（）A.位移m B.质量kg C.时间s D.力N[答案]A[解析]A．位移是矢量，其单位m是基本单位，故A正确；B．质量是标量，其单位kg是基本单位，故B错误；C．时间是标量，其单位s是基本单位，故C错误；D．力是矢量，其单位N是导出单位，故D错误。3.2022年2月6日，中国女足在亚洲杯逆转夺冠！如图所示，中国女足在某次进攻传球配合中，被踢出的足球在空中划出一道漂亮的弧线，则关于足球在最高点位置2时受到的力有（）A.仅受重力 B.重力、向心力C.重力、空气阻力 D.重力、空气阻力、向心力[答案]C[解析]对足球在最高点位置2时受力分析知，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力，故ABD错误，C正确。4.“喜迎亚运会，健康环湖行”。如图所示，西湖环湖步行的起点和终点分别设在雷锋塔景点和断桥残雪景点，小朱和小张两人选择了不同的路线同时从起点出发，结果小朱比小张先到达终点。对于此运动过程，下列说法正确的是（）A.小朱与小张的路程一定相同 B.小朱的位移小于小张的位移C.小朱的平均速度大于小张的平均速度 D.小朱的速度始终大于小张的速度[答案]C[解析]A．路程指实际运动的轨迹，小朱和小张两人选择了不同的路线，故路程不一定相同，故A错误；B．小朱与小张的起点和终点都相同，故两人的位移相同，故B错误；C．小朱和小张同时出发，但小朱先到终点用时少，根据平均速度，知小朱的平均速度大于小张的平均速度，故C正确；D．速度指瞬时速度，两人的瞬时速度无法判断，故D错误。5.如图所示，2022年春晚舞蹈诗剧《只此青绿》中演员的一个舞蹈动作被网友赞为“青绿腰”，这是一个后仰身体与地面接近平行、看起来难度极大的优美动作。下列关于此演员静态造型时的受力分析可能正确的是（）

A. B.

C.D.[答案]A[解析]演员受竖直向下的重力G，地面对两脚竖直向上的支持力N1和N2；水平方向受力为零，则地面对人的摩擦力不可能沿着同一方向，综上所述只有A可能正确，BCD错误。6.如图所示，某人坐地铁时把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段水平直线行驶运动过程中，细绳偏离竖直方向一定角度θ并保持了一段时间，他用手机拍摄了当时的情景照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，则可以根据照片信息（）

A.判断地铁的运动方向 B.判断地铁一定在加速C.估算地铁的速度大小 D.估算地铁的加速度大小[答案]D[解析]对笔受力分析知，笔受竖直向下的重力和沿绳斜向左上的拉力，二力的合力沿地铁运动方向，有解得笔的加速度，也即地铁的加速度为方向向左，但无法判断地铁的运动方向，故无法判断地铁是加速还是减速，也无法估算地铁的速度大小，故ABC错误，D正确。7.如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（）A.图甲为管内空气被抽掉后的实验现象B.图乙为管内空气没被抽的实验现象C.图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动D.图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大[答案]D[解析]AB．空气被抽掉后物体只受重力，加速度都相同，同时下落任意时刻下落高度相同，图甲管内铁片比羽毛运动的快，说明受空气阻力的影响，甲管中有空气，乙管中没空气，故AB错误；C．图乙中，铁片和羽毛做匀加速运动，故C错误；D．图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，铁片加速度大，两者的间距为间距会增大，故D正确。8.2022年3月23日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课，直播信号并非空间站与地面的直接对话，而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转（相当于基站）。已知：航天员们在空间站中一天可以看见16次日出，地球半径约6400km，引力常量，则根据上述信息可知（）A.空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度相等B.空间站相对地面是静止的C.空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度D.可以估算出地球的质量[答案]D[解析]AC．设地球质量为M，飞行器绕地球运行轨道半径为r，则有可得第一宇宙速度对应的轨道半径在数值上等于地球半径，依题意空间站的轨道半径大于地球半径，所以空间站运行的线速度小于第一宇宙速度；同理由于空间站绕地球的轨道半径小于天链卫星的轨道半径，所以空间站运行的线速度大于天链卫星的线速度；故AC错误；B．依题意可知空间站的周期为而地球自转周期为24h，可知空间站绕地球运动的角速度大于地球自转的角速度，相对于地面不静止，故B错误；D．设地球质量为M，空间站的质量为m，空间站的周期为T，根据牛顿第二定律有解得由于引力常数G、高度h、地球半径R均已知，代入数据可得所以可以估算出地球的质量，故D正确。9.如图所示，某人在健身房做“TRX反向划船”运动，具体身体姿态与动作要领为：双手握住没有弹性的吊带，脚跟着地作为支点，保持躯干倾斜呈一直线，通过弯曲手臂使自身从1位置缓慢上拉至2位置，稍作停留后又缓慢下放回至1位置，整个过程保持吊带倾斜角度不变，这样即完成一次完整的“TRX反向划船”动作。则人在上拉和下放的整个过程中（）A.地面对人做功 B.重力对人先做负功再做正功C.人的重力势能先减小后增加 D.人的机械能守恒[答案]B[解析]A．人在上拉和下放的整个过程中，地面对人的支持力作用点没有发生位移，故地面对人不做功，A错误；BC．人在上拉和下放的整个过程中，人的重心先上升后下降，故重力对人先做负功再做正功，人的重力势能先增加后减小，B正确，C错误；D．人在上拉和下放的整个过程中，人是缓慢运动的，可认为人的动能不变，而人的重力势能先增加后减小，可知人的机械能先增加后减小，D错误。10.手机上安装“phyphox'”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度（如图所示）各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情形为（）A. B.C. D.[答案]B[解析]由题知，只有y轴方向有示数，即只有y轴方向有加速度，故手机的y轴处于竖直方向，故ACD错误，B正确。11.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，若不计一切阻力，在两重物开始一起运动的一小段时间内，下列说法正确的是（）A.A向下运动，B向上运动B.A的机械能减小，B的机械能增加，A、B系统的机械能守恒C.A和B的速度大小始终相等D.B重力的功率大小始终是A的2倍[答案]D[解析]A．设细线的拉力为T，由图可知，A受到两细线的拉力之和为2T，方向向上；B受到细线的拉力为T，方向向上；A、B所受重力大小相等，释放后，A向上运动，B向下运动，故A错误；B．A向上运动，动能和重力势能都增加，即机械能增加，B向下运动，机械能减少，A和B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故B错误；C．若A上升的高度为h时，则连接动滑轮两侧的细线上升高度均为h，而细线的固定端静止不动，故细线的自由端下降的高度为2h，即B下降的位移为2h。而A、B两物体运动时间相等，由知，B的加速度大小是A的两倍，由知，同一时刻B的速度大小是A的两倍，故C错误；D．重力的功率A、B两物体重力相等，B的速度大小始终是A两倍，所以B重力的功率大小始终是A的2倍，故D正确。二、实验题（每空2分，共16分）12.打点计时器是高中物理实验中的重要仪器，在力学实验中经常出现。（1）关于如图所示的打点计时器说法正确的是___________。A．它是电磁打点计时器B．它的工作电压为220V交流电C．它每隔0.1s打一次点D．它是利用复写纸记录点迹（2）如图所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。关于该实验操作正确的是___________。A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面B．实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关C．本实验必须把轨道的右端抬高，以补偿小车运动过程中的各种阻力D．本实验无须满足小车的质量远大于槽码的质量（3）某同学利用打电计时器做教材中的某实验时，得到一条如图所示的纸带，打点计时器工作频率为50Hz，其中A、B、C、D、E为连续打出的点，则打下C点时小车的速度大小为___________m/s（结果保留1位小数），该条纸带最有可能是下列哪个实验中获得___________。A．“探究小车速度随时间变化的规律”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“验证机械能守恒定律”D．“探究平抛运动的特点”（4）某同学在观看了“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到中国空间站上完成相应实验，下列实验在中国空间站中能顺利完成的是___________。A．探究小车速度随时间变化的规律B．探究力的合成C．探究加速度与力、质量的关系D．验证机械能守恒[答案]（1）B（2）AD##DA（3）2.3C（4）B[解析]（1）AD．由图知该打点计时器具有脉冲输入端，是脉冲电流经过电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上就打出一行点迹，故该打点计时器是电火花打点计时器，故AD错误；BC．电火花式打点计时器的工作电压为220V交流电，一般交流电的频率为50Hz，每隔0.02s打一次点，故B正确，C错误；（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，故A正确；B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再释放小车，故B错误；CD．本实验是探究小车速度随时间变化的规律，是让小车做匀加速直线运动打下一条纸带，计算纸带上多个点的速度，运动过程阻力一般恒定不变，故不需平衡阻力，也不需要满足小车的质量远大于槽码的质量，故C错误，D正确。（3）根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打下C点时小车的速度大小为根据匀变速直线运动的推论，图中纸带运动的加速度为最接近自由落体的加速度，故最有可能是验证机械能守恒定律的纸带，故ABD错误，C正确。（4）在空间站处于完全失重状态，一切与重力有关的实验均无法完成。AC．探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系，都需要重物拉着小车在重力作用下做匀加速运动，失重状态下无法完成，故AC错误；B．探究力的合成是用弹簧秤拉橡皮筋，不需要重力，故B正确；D．验证机械能守恒是让重锤在只有重力作用下做自由落体运动，失重状态下无法完成，故D错误。13.某兴趣小组用铁架台、弹簧、多个钩码做探究弹簧弹力和伸长量关系的实验，如图所示。先测出不挂钩码时弹簧的长度L0=10.20cm，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。（1）表格中第4次弹簧伸长量为___________cm。测量次序123456弹簧弹力F/N0.51.01.52.02.53.0弹簧的长度L/cm12.4514.7516.9519.2021.4523.75弹簧伸长最x/cm2.254.556.75___________`11.251355（2）请在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出图像。（3）根据所作图像求弹簧的劲度系数k=___________N/m。（结果保留1位小数）[答案]（1）9.00（2）（3）22.0～22.3[解析]（1）依题意，第4次弹簧伸长量为（2）依题意，在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出图像，如下图所示；（3）根据所作的图像，弹簧的劲度系数为考虑到偶然误差，劲度系数取值范围为22.0N/m～22.3N/m。三、计算题（本大题共39分，解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出最后[答案]的不能得分，有数值计算的题，[答案]中必须明确写出数值和单位）14.在山区高速公路上，通常会在下坡路段设置避险车道。如图甲所示，能有效地解决载重货车因制动失效带来的安全问题。图乙为某避险车道的示意图，现有一货车在距避险车道入口300m处突然刹车失灵，此时货车的速度为36km/h，到达避险车道入口时的速度为72km/h，紧接着关闭发动机，货车冲入避险车道，最终停在避险车道上，货车从刹车失灵到停下共历时22.5s。若把货车整体视为质点，且其在下坡和上坡的运动均视为匀变速直线运动。求：（1）货车在下坡运动过程中的加速度大小；（2）货车在避险车道运动过程中的加速度大小；（3）货车在避险车道上前进的距离。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）设货车下坡运动时加速度大小为，刹车失灵时速度为，进入避险车道时速度为，根据运动学公式可得解得（2）设货车在下坡运动时间为，在避险车道上运动时间为，在避险车道上运动的加速度为大小为，根据运动学公式可得，，解得（3）设货车在避险车道上前进的距离为x2，根据运动学公式可得解得15.算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔x1=3.5×10-2m，乙与边框a相隔x2=2.0×10-2m，每颗算珠的质量均为20g，算珠与导杆间的动摩擦因数均为μ=0.1。现将甲以初速度v0=0.4m/s水平拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小v2=0.1m/s，方向不变，乙算珠刚好能滑动到边框a，碰撞时间极短且不计。求：（1）甲算珠的初动能；（2）甲乙碰撞前瞬间，甲的速度大小v1；（3）甲乙在碰撞中损失的机械能。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）甲算珠的初动能为解得（2）设碰撞前甲的速度为，由，解得（3）设碰后乙的速度为，由解得所以损失的机械能为16.实验研究是一种重要的物理研究方法。利用传感器能便捷的获取实验数据，利用其自带的数据处理软件对数据进行处理能获得相关信息，我们可以利用这些数据推理得到一些物理量。如图所示，竖直光滑杆固定不动（杆子足够长），套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与轻质弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度并做出滑块的图线，由图像信息可知：、为图像上的两点，其中为最高点，点对应的坐标为（，），滑块从离地处脱离弹簧后继续上升到，不计空气阻力。求：（1）滑块离地多高时速度最大；（2）滑块的质量；（3）轻质弹簧的劲度系数。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）动能最大时对应的速度最大，由图像可知，最大动能对应的点为，则有可知滑块离地时速度最大（2）由题意可得弹簧原长为当时，对应动能为滑块脱离弹簧后做竖直上抛运动且联立解得，滑块的质量为。（3）时，此时滑块受力平衡，则有且解得轻质弹簧的劲度系数为17.如图所示为一游戏轨道装置，质量为的小滑块可从固定在水平地面上高度为的曲面窄轨道顶端滑下，经水平地面长为的段，从点滑入前方半径的竖直圆轨道，其中点为竖直圆轨道的最高点，通过竖直圆轨道后会进入水平恒力作用区，作用区位于如图直角坐标系平面的区域，小滑块到达点前全程不偏离中央虚线，已知：除段轨道外其它轨道均光滑。现小滑块从点沿曲面由静止滑下，求：（1）小滑块沿曲面下滑到点时的速度大小；（2）要使小滑块能通过竖直圆轨道的最高点，段轨道的动摩擦因数需满足什么条件；（3）现把段替换为光滑轨道，小滑块进入恒力作用区后，若仅受到平行于轴方向力，其运动的轨迹方程为：（）；若仅受到作用，其经过坐标为（，）的点，且经过点时的速度方向沿y轴正方向，则的值。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）小滑块从到，根据动能定理可得解得（2）若小滑块刚好通过竖直圆轨道，则从到，根据动能定理可得在点有联立解得所以段轨道的动摩擦因数需满足。（3）在作用下，小滑块在方向做初速度为的匀速运动，方向做初速度为零的匀加速度运动，则有，，，可得即解得在作用下，可把沿、方向分解为和，在方向有解得根据牛顿第二定律可得，在方向有解得，根据牛顿第二定律可得则有故有2021学年第二学期杭州市高一年级教学质量检测物理试题卷考生须知：1.本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷上相应位置填写学校、姓名和准考证号，并用2B铅笔将准考证号对应选项涂黑。3.所有[答案]必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题卷。5.本卷若题中未作说明，重力加速度g=10m/s2。一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项符合题目要求，不选、多选、错选均不得分。）1.2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是（）A.研究U型池技巧运动员的空中转体 B.研究花样滑冰运动员的艺术表现C.研究短道速滑运动员入弯道技术 D.研究雪橇运动员的运动快慢[答案]D[解析]A．研究U型池技巧运动员的空中转体，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，A错误；B．研究花样滑冰运动员的艺术表现，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，B错误；C．研究短道速滑运动员的入弯道技术，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，C错误；D．研究雪橇运动员的运动快慢，运动员的大小、形状可以忽略不计，运动员可以看成质点，D正确。2.下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是（）A.位移m B.质量kg C.时间s D.力N[答案]A[解析]A．位移是矢量，其单位m是基本单位，故A正确；B．质量是标量，其单位kg是基本单位，故B错误；C．时间是标量，其单位s是基本单位，故C错误；D．力是矢量，其单位N是导出单位，故D错误。3.2022年2月6日，中国女足在亚洲杯逆转夺冠！如图所示，中国女足在某次进攻传球配合中，被踢出的足球在空中划出一道漂亮的弧线，则关于足球在最高点位置2时受到的力有（）A.仅受重力 B.重力、向心力C.重力、空气阻力 D.重力、空气阻力、向心力[答案]C[解析]对足球在最高点位置2时受力分析知，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力，故ABD错误，C正确。4.“喜迎亚运会，健康环湖行”。如图所示，西湖环湖步行的起点和终点分别设在雷锋塔景点和断桥残雪景点，小朱和小张两人选择了不同的路线同时从起点出发，结果小朱比小张先到达终点。对于此运动过程，下列说法正确的是（）A.小朱与小张的路程一定相同 B.小朱的位移小于小张的位移C.小朱的平均速度大于小张的平均速度 D.小朱的速度始终大于小张的速度[答案]C[解析]A．路程指实际运动的轨迹，小朱和小张两人选择了不同的路线，故路程不一定相同，故A错误；B．小朱与小张的起点和终点都相同，故两人的位移相同，故B错误；C．小朱和小张同时出发，但小朱先到终点用时少，根据平均速度，知小朱的平均速度大于小张的平均速度，故C正确；D．速度指瞬时速度，两人的瞬时速度无法判断，故D错误。5.如图所示，2022年春晚舞蹈诗剧《只此青绿》中演员的一个舞蹈动作被网友赞为“青绿腰”，这是一个后仰身体与地面接近平行、看起来难度极大的优美动作。下列关于此演员静态造型时的受力分析可能正确的是（）

A. B.

C.D.[答案]A[解析]演员受竖直向下的重力G，地面对两脚竖直向上的支持力N1和N2；水平方向受力为零，则地面对人的摩擦力不可能沿着同一方向，综上所述只有A可能正确，BCD错误。6.如图所示，某人坐地铁时把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段水平直线行驶运动过程中，细绳偏离竖直方向一定角度θ并保持了一段时间，他用手机拍摄了当时的情景照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，则可以根据照片信息（）

A.判断地铁的运动方向 B.判断地铁一定在加速C.估算地铁的速度大小 D.估算地铁的加速度大小[答案]D[解析]对笔受力分析知，笔受竖直向下的重力和沿绳斜向左上的拉力，二力的合力沿地铁运动方向，有解得笔的加速度，也即地铁的加速度为方向向左，但无法判断地铁的运动方向，故无法判断地铁是加速还是减速，也无法估算地铁的速度大小，故ABC错误，D正确。7.如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（）A.图甲为管内空气被抽掉后的实验现象B.图乙为管内空气没被抽的实验现象C.图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动D.图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大[答案]D[解析]AB．空气被抽掉后物体只受重力，加速度都相同，同时下落任意时刻下落高度相同，图甲管内铁片比羽毛运动的快，说明受空气阻力的影响，甲管中有空气，乙管中没空气，故AB错误；C．图乙中，铁片和羽毛做匀加速运动，故C错误；D．图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，铁片加速度大，两者的间距为间距会增大，故D正确。8.2022年3月23日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课，直播信号并非空间站与地面的直接对话，而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转（相当于基站）。已知：航天员们在空间站中一天可以看见16次日出，地球半径约6400km，引力常量，则根据上述信息可知（）A.空间站运行的线速度大小与第一宇宙速度相等B.空间站相对地面是静止的C.空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度D.可以估算出地球的质量[答案]D[解析]AC．设地球质量为M，飞行器绕地球运行轨道半径为r，则有可得第一宇宙速度对应的轨道半径在数值上等于地球半径，依题意空间站的轨道半径大于地球半径，所以空间站运行的线速度小于第一宇宙速度；同理由于空间站绕地球的轨道半径小于天链卫星的轨道半径，所以空间站运行的线速度大于天链卫星的线速度；故AC错误；B．依题意可知空间站的周期为而地球自转周期为24h，可知空间站绕地球运动的角速度大于地球自转的角速度，相对于地面不静止，故B错误；D．设地球质量为M，空间站的质量为m，空间站的周期为T，根据牛顿第二定律有解得由于引力常数G、高度h、地球半径R均已知，代入数据可得所以可以估算出地球的质量，故D正确。9.如图所示，某人在健身房做“TRX反向划船”运动，具体身体姿态与动作要领为：双手握住没有弹性的吊带，脚跟着地作为支点，保持躯干倾斜呈一直线，通过弯曲手臂使自身从1位置缓慢上拉至2位置，稍作停留后又缓慢下放回至1位置，整个过程保持吊带倾斜角度不变，这样即完成一次完整的“TRX反向划船”动作。则人在上拉和下放的整个过程中（）A.地面对人做功 B.重力对人先做负功再做正功C.人的重力势能先减小后增加 D.人的机械能守恒[答案]B[解析]A．人在上拉和下放的整个过程中，地面对人的支持力作用点没有发生位移，故地面对人不做功，A错误；BC．人在上拉和下放的整个过程中，人的重心先上升后下降，故重力对人先做负功再做正功，人的重力势能先增加后减小，B正确，C错误；D．人在上拉和下放的整个过程中，人是缓慢运动的，可认为人的动能不变，而人的重力势能先增加后减小，可知人的机械能先增加后减小，D错误。10.手机上安装“phyphox'”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度（如图所示）各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情形为（）A. B.C. D.[答案]B[解析]由题知，只有y轴方向有示数，即只有y轴方向有加速度，故手机的y轴处于竖直方向，故ACD错误，B正确。11.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，若不计一切阻力，在两重物开始一起运动的一小段时间内，下列说法正确的是（）A.A向下运动，B向上运动B.A的机械能减小，B的机械能增加，A、B系统的机械能守恒C.A和B的速度大小始终相等D.B重力的功率大小始终是A的2倍[答案]D[解析]A．设细线的拉力为T，由图可知，A受到两细线的拉力之和为2T，方向向上；B受到细线的拉力为T，方向向上；A、B所受重力大小相等，释放后，A向上运动，B向下运动，故A错误；B．A向上运动，动能和重力势能都增加，即机械能增加，B向下运动，机械能减少，A和B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故B错误；C．若A上升的高度为h时，则连接动滑轮两侧的细线上升高度均为h，而细线的固定端静止不动，故细线的自由端下降的高度为2h，即B下降的位移为2h。而A、B两物体运动时间相等，由知，B的加速度大小是A的两倍，由知，同一时刻B的速度大小是A的两倍，故C错误；D．重力的功率A、B两物体重力相等，B的速度大小始终是A两倍，所以B重力的功率大小始终是A的2倍，故D正确。二、实验题（每空2分，共16分）12.打点计时器是高中物理实验中的重要仪器，在力学实验中经常出现。（1）关于如图所示的打点计时器说法正确的是___________。A．它是电磁打点计时器B．它的工作电压为220V交流电C．它每隔0.1s打一次点D．它是利用复写纸记录点迹（2）如图所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。关于该实验操作正确的是___________。A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面B．实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关C．本实验必须把轨道的右端抬高，以补偿小车运动过程中的各种阻力D．本实验无须满足小车的质量远大于槽码的质量（3）某同学利用打电计时器做教材中的某实验时，得到一条如图所示的纸带，打点计时器工作频率为50Hz，其中A、B、C、D、E为连续打出的点，则打下C点时小车的速度大小为___________m/s（结果保留1位小数），该条纸带最有可能是下列哪个实验中获得___________。A．“探究小车速度随时间变化的规律”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“验证机械能守恒定律”D．“探究平抛运动的特点”（4）某同学在观看了“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到中国空间站上完成相应实验，下列实验在中国空间站中能顺利完成的是___________。A．探究小车速度随时间变化的规律B．探究力的合成C．探究加速度与力、质量的关系D．验证机械能守恒[答案]（1）B（2）AD##DA（3）2.3C（4）B[解析]（1）AD．由图知该打点计时器具有脉冲输入端，是脉冲电流经过电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上就打出一行点迹，故该打点计时器是电火花打点计时器，故AD错误；BC．电火花式打点计时器的工作电压为220V交流电，一般交流电的频率为50Hz，每隔0.02s打一次点，故B正确，C错误；（2）A．在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下面，故A正确；B．实验操作中应该先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再释放小车，故B错误；CD．本实验是探究小车速度随时间变化的规律，是让小车做匀加速直线运动打下一条纸带，计算纸带上多个点的速度，运动过程阻力一般恒定不变，故不需平衡阻力，也不需要满足小车的质量远大于槽码的质量，故C错误，D正确。（3）根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打下C点时小车的速度大小为根据匀变速直线运动的推论，图中纸带运动的加速度为最接近自由落体的加速度，故最有可能是验证机械能守恒定律的纸带，故ABD错误，C正确。（4）在空间站处于完全失重状态，一切与重力有关的实验均无法完成。AC．探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系，都需要重物拉着小车在重力作用下做匀加速运动，失重状态下无法完成，故AC错误；B．探究力的合成是用弹簧秤拉橡皮筋，不需要重力，故B正确；D．验证机械能守恒是让重锤在只有重力作用下做自由落体运动，失重状态下无法完成，故D错误。13.某兴趣小组用铁架台、弹簧、多个钩码做探究弹簧弹力和伸长量关系的实验，如图所示。先测出不挂钩码时弹簧的长度L0=10.20cm，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。（1）表格中第4次弹簧伸长量为___________cm。测量次序123456弹簧弹力F/N0.51.01.52.02.53.0弹簧的长度L/cm12.4514.7516.9519.2021.4523.75弹簧伸长最x/cm2.254.556.75___________`11.251355（2）请在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出图像。（3）根据所作图像求弹簧的劲度系数k=___________N/m。（结果保留1位小数）[答案]（1）9.00（2）（3）22.0～22.3[解析]（1）依题意，第4次弹簧伸长量为（2）依题意，在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出图像，如下图所示；（3）根据所作的图像，弹簧的劲度系数为考虑到偶然误差，劲度系数取值范围为22.0N/m～22.3N/m。三、计算题（本大题共39分，解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出最后[答案]的不能得分，有数值计算的题，[答案]中必须明确写出数值和单位）14.在山区高速公路上，通常会在下坡路段设置避险车道。如图甲所示，能有效地解决载重货车因制动失效带来的安全问题。图乙为某避险车道的示意图，现有一货车在距避险车道入口300m处突然刹车失灵，此时货车的速度为36km/h，到达避险车道入口时的速度为72km/h，紧接着关闭发动机，货车冲入避险车道，最终停在避险车道上，货车从刹车失灵到停下共历时22.5s。若把货车整体视为质点，且其在下坡和上坡的运动均视为匀变速直线运动。求：（1）货车在下坡运动过程