2021-2022学年浙江省衢温“5+1”联盟高一（下）期中考试物理试题（解析版）

衢温“5+1”联盟2021学年第二学期高一期中联考物理试题本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4.可能用到的相关参数：重力加速度均取。一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制中的基本单位的是（）A.克 B.牛顿 C.秒 D.千米【1题答案】【答案】C【解析】【详解】力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位，克、千米不是国际单位制中的单位，牛顿是导出单位，故C正确，ABD错误。故选C。2.2022年2月8日，在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中谷爱凌以总分188.25分，获得我国冬奥会历史上首枚自由式滑雪女子大跳台金牌，此项比赛要求选手起跳后在空中完成翻腾、旋转和手抓滑板等一系列动作。如图，是她在空中完成跳跃时的情景，下列说法正确的是（）A.研究谷爱凌运动轨迹时可以将她看做质点B.研究谷爱凌空中抓板时间时可以将她看做质点C.研究谷爱凌在空中转体角度时可以将她看做质点D.研究谷爱凌在空中动作的姿态时可以将她看做质点【2题答案】【答案】A【解析】【详解】A．研究谷爱凌运动轨迹时，运动员的形状和大小能忽略，能看成质点，故A正确；B．研究谷爱凌空中抓板时间时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故B错误；C．研究谷爱凌在空中转体角度时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故C错误；D．研究谷爱凌在空中动作的姿态时，要考虑姿态，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故D错误；故选A。3.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史的说法正确的是（）A.地心说的代表人物是托勒密B.牛顿提出了万有引力定律，并测出了引力常量C.伽利略理想斜面实验证明了力是维持物体运动的原因D.第谷通过开普勒的观测数据得出了行星运动的三大规律【3题答案】【答案】A【解析】【详解】A．地心说的代表人物是“托勒密”，故A正确；B．牛顿提出了万有引力定律，但卡文迪许最早用实验的方法测出了引力常量的数值，故B错误；C．伽利略用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误；D．开普勒通过第谷的观测数据得出了行星运动的三大规律，故D错误。故选A。4.中国空间站“天宫课堂”在2022年3月23日下午3点40分开展第二次太空授课活动。若请你推荐授课实验内容，以下实验可以在空间站完成的是（）A.用天平称量物体的质量 B.研究自由落体运动实验C.进行平抛运动的研究实验 D.用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验【4题答案】【答案】D【解析】【详解】由于在空间站中处于完全失重状态，则与重力有关的实验都不能进行，即不能用天平称量物体的质量，也不能研究自由落体运动实验，不能进行平抛运动的研究实验等；但是可以用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验。故选D。5.以某一初速度竖直向上抛出一个苹果，并落回手中，忽略空气阻力，以向上为正方向，以下描述此过程的图像中，可能正确是（）A. B.C. D.【5题答案】【答案】C【解析】【详解】因不计空气阻力，加速度恒定，设其初速度为v0，根据匀变速直线运动规律，据题意有可知其图像为直线且斜率为负，故ABD错误，C正确。故选C。6.船在静水中的航速为，水流的速度为。为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（）A. B.C. D.【6题答案】【答案】B【解析】【详解】当船速大于水流速度时，为使船行驶到河正对岸的码头，则合速度的方向与河岸垂直，即合速度方向与水流方向垂直。故选B。7.用相同的绳子将相同的画框用下列方式固定在墙上，从受力的角度分析绳子最不容易断的是（）A. B.C. D.【7题答案】【答案】A【解析】【详解】画框的重力一定，两段绳子的拉力的合力与画框重力平衡。当两段绳子夹角最小时，绳上拉力最小。选项中A项绳子夹角最小，所以A选项中绳子最不容易断。故选A。8.如图，为生活中常见的时钟，对于时钟上的秒针、分针和时针最末端的三个质点，下列说法正确的是（）A.三点的周期之比为720：12：1 B.三点的角速度之比为720：12：1C.三点的转速之比为1：12：720 D.三点的线速度大小之比为1：12：720【8题答案】【答案】B【解析】【详解】A．时钟上的秒针、分针和时针的周期分别为则故A错误；B．根据角速度与周期的关系式，有可得故B正确；C．根据转速与角速度关系，有可得故C错误；D．根据线速度与角速度关系，有依题意，三个质点的轨道半径关系不明，所以不能得出其线速度大小关系。故D错误。故选B。9.近期，俄乌局势紧张，双边冲突不断。如图为某次战斗中轰炸机投弹情景，假设轰炸机水平匀速飞行过程中每隔相同时间投下一颗炸弹至一片平地，忽略空气阻力，则（）A.在空中任何时刻炸弹总是排成抛物线，炸弹落地点是等间距的B.在空中任何时刻炸弹总是排成抛物线，炸弹落地点不是等间距的C.在空中任何时刻炸弹总在飞机正下方排成竖直直线，炸弹落地点是等间距的D.在空中任何时刻炸弹总在飞机正下方排成竖直直线，炸弹落地点不是等间距的【9题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．飞机上释放的炸弹做平抛运动，即在竖直方向上，向下是做加速运动的，在水平方向上，由于惯性，每个炸弹都是做匀速直线运动，由于不计阻力，其运动的速度和飞机的速度相同，所以释放的炸弹全部在飞机的正下方，故在空中形成一条竖直直线，故AB错误；CD．在水平方向上，由于惯性，每个炸弹都是做匀速直线运动，由于不计阻力，其运动的速度和飞机的速度相同，所以释放的炸弹全部在飞机的正下方，故在空中形成一条竖直直线，由于间隔时间相同，则炸弹落地点是等间距的，故C正确，D错误。故选C。10.离心分离器在医学检验等领域发挥着重要作用。图展示了离心分离的原理示意图，在盛有清水的圆筒转鼓中倒入同样大小的钢球（黑色球）和木球（白色球），然后启动电机使其绕轴以足够大的速度旋转，则稳定后的球分布情况是（）A. B. C. D.【10题答案】【答案】A【解析】【详解】根据向心力的表达式转动时密度大的物体(钢球)所需的向心力大，周围水对其作用力小于所需的向心力则做离心运动，向外运动。密度小的物体(木球)所需的向心力小，周围水对其作用力大于所需的向心力则做近心运动，向里运动。则稳定后的球分布情况为A图所示。故选A。11.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图所示，已知内外轨道平面与水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为，则质量为的火车在该弯道处转弯时，以下说法中正确的是（）A.火车转弯所需的向心力主要由摩擦力提供B.若火车行驶速度太大，内轨对内侧车轮轮缘有挤压C.火车转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用D.若火车行驶速度等于，则内外轨道均不受车轮轮缘挤压【11题答案】【答案】D【解析】【详解】D．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，受力分析如图所示F合=mgtanθ（θ为轨道平面与水平面夹角），合力等于向心力，则有解得可知此时内外轨道均不受车轮轮缘挤压，故D正确；C．向心力为效果力，火车没有受到向心力，故C错误；B．若火车行驶速度太大，有离心趋势，则外轨对外侧车轮轮缘有挤压，故B错误；A．火车转弯所需的向心力主要由其所受的重力和支持力的合力提供的，故A错误。故选D。12.如图所示，甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十三号”宇宙飞船（绕地运行周期为），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列说法错误的是（）

A.它们运动的周期大小关系是B.它们运动的向心加速度大小关系是C.卫星乙的运行速度小于地球的第一宇宙速度D.同步卫星丙的运行速度大于地球的第一宇宙速度【12题答案】【答案】D【解析】【详解】A．依题意，甲和丙的周期相同，即故A正确，与题意不符；B．根据解得可得根据可得则有故B正确，与题意不符；CD．地球的第一宇宙速度是所有卫星最大的环绕速度，所以卫星乙的运行速度和同步卫星丙的运行速度均小于地球的第一宇宙速度。故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。本题选错误的故选D。13.如图所示，斜面体A放在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧一端与物块相连，另一端固定在斜面底端的挡板上，弹簧处于压缩状态，压缩量，整个系统始终处于静止状态。已知斜面倾角为37°，物块质量，物块与斜面间动摩擦因数，弹簧劲度系数，，。则下列说法正确的是（）

A.弹簧上的弹力大小为B.物块不受到摩擦力的作用C.斜面体受到水平向右的摩擦力D.挡板受到弹簧的压力大小为【13题答案】【答案】B【解析】【详解】AD．根据胡克定律，可得即弹簧上的弹力大小为6N，易知挡板受到弹簧的压力大小为6N。故AD错误；C．依题意系统始终处于静止状态，竖直方向受力平衡，水平方向不受摩擦力。故C错误；B．对物块B受力分析，如图

根据平衡条件可得即物块不受到摩擦力的作用。故B正确。故选B。14.如图所示是赛车比赛中的某一发卡弯，甲乙丙三条虚线为赛车过此弯角的三种赛车行驶线路，关于赛车过此弯角的说法正确的是（）

A.三种赛车行驶线过弯时的位移相同B.为获得更大的过弯速度，应选择乙赛车线C.赛车手过弯时有被向外甩的趋势，故赛车手过弯时受到的合力指向弯道外侧D.因赛车过弯时的最大摩擦力相同，故无论哪条赛车线的最大向心加速度相同【14题答案】【答案】B【解析】【详解】A．由轨迹可以看出三种赛车行驶线过弯时的初位置和末位置均不相同，所以三者位移不同。故A错误；B．乙赛车线所对应的轨迹圆的半径最大，根据易知为获得更大的过弯速度，应选择乙赛车线。故B正确；C．赛车手过弯时有被向外甩的趋势，故赛车手过弯时受到的合力指向弯道内侧。故C错误；D．因赛车过弯时最大摩擦力相同，故无论哪条赛车线的最大向心加速度大小相同，方向不同。故D错误。故选B。15.均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极的少数地区外的“全球通讯”。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，地球自转周期为，则三颗卫星中任意两颗的距离为（）A. B. C. D.【15题答案】【答案】B【解析】【详解】设同步卫星的轨道半径为r，地球质量为M，卫星质量为m，距题意有解得三颗同步卫星，每两颗之间的夹角为120°，由几何知识，其相互间距为故ACD，错误，B正确。故选B。非选择题部分二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）16.（1）如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有___________。A.振针的质量B.振片的长短C.交流电源电压的大小D.交流电源的频率（2）下图中打点计时器的使用方式正确的是___________（填“甲”或“乙”）（3）探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。①本实验采用的科学方法是___________A.放大法B.理想实验法C.等效替代法D.控制变量法②通过本实验可以得到的结果有___________A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比C.在质量和半径一定情况下，向心力的大小与角速度平方成正比D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比【16题答案】【答案】①.D②.乙③.D④.AC【解析】【详解】（1）[1]打点计时器的打点周期由交流电的频率决定。故选D。（2）[2]纸带需要穿过限位孔，这样打出的点才能成直线排列。故乙正确。（3）[3]使用向心力演示器研究向心力大小与质量关系时，半径和角速度都不变；研究向心力大小与半径的关系时，质量和角速度不变；研究向心力大小和角速度的关系时，半径和质量不变。所以采用的是控制变量法。故选D。[4]可以得到的结果是在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比；在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比。故选AC。17.如图甲，某兴趣小组用力传感器和矿泉水，在教室的黑板上做“探究求合力的方法”实验。（1）下列关于这个实验的说法正确的是___________；A．实验时，矿泉水的质量越轻越好B．该实验采用了控制变量思想C．该实验运用了等效替代原理D．实验时，两根细绳套间的夹角越大越好（2）由图乙可知实验的结果有一定的偏差，造成这一结果的原因可能是实验中______；A．绳套长度偏短B．两个绳套长度不相同C．两绳套的方向与黑板不平行D．力传感器外壳与黑板有接触（3）用如图丙所示装置探究平抛运动水平分运动的特点。将白纸固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在覆有白纸条和复写纸条的水平挡板上，钢球落在挡板上时，复写纸条下方的白纸条上就留下了一个点迹，垂直硬板过点迹在白纸上画点，这就记录了小球运动轨迹上的一个点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列点，用平滑曲线连接各点可得到平抛运动轨迹。①为了得到平抛运动的轨迹，下列实验条件必须满足的是___________；A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末段切线必须水平C．每次向下移动挡板的距离应尽可能相等D．钢球必须每次从斜槽上相同的位置由静止释放②本实验中坐标原点应取在___________。A．从Q点飞出时小球的最高点B．从Q点飞出时小球的球心C．从Q点飞出时小球的最低点D．重垂线上任意位置均可【17题答案】【答案】①.C②.AC③.BD④.C【解析】【详解】（1）[1]BC．F′是通过作图的方法得到合力的理论值。而F是通过一个力传感器沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个力传感器的拉力与两个力传感器的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是F，由于误差的存在F和F′方向并不在重合；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，C正确、B错误；AD．质量越小，力图示不容易画，误差大。夹角太大，分力越大，也不利分力的测量，误差大，AD错误。故选C。（2）[2]A．绳套长度偏短，可能导致标注方向的误差，A正确；B．两绳套的长度不一定相同，故长度不同并不影响实验结果，B错误；C．两绳套的方向与黑板不平行，可能导致分力方向标注的错误，C正确；D．力传感器外壳与黑板有接触，对分力大小的测量没有误差，D错误。故选AC。（3）①[3]AD．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的相同位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，A错误、D正确；B．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，B正确；C．向下移动挡板时，不需要每次移动的距离相等，C错误。故选BD。②[4]因为确定小球运动轨迹上点时，是通过小球在挡板上留下的点迹，垂直硬板过点迹在白纸上画点，即为球的最低点在白纸上留下的点迹，所以确定坐标原点时，坐标原点应取在从Q点飞出小球的最低点，C正确，ABD错误。故选C。三、计算题（本题共4小题，共39分。解答时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）18.一质量为2t的探测器着陆某星球之前，需经历动力减速、悬停避障两个阶段。在动力减速阶段发动机提供的力为，探测器速度大小由减小到，历时88s。已知该星球半径为，探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动。求：（1）在动力减速阶段，探测器加速度大小和下降距离；（2）该星球的第一宇宙速度是多少。【18题答案】【答案】（1），4048m；（2）【解析】【详解】（1）根据加速度定义式，可得下降距离为（2）根据牛顿第二定律，可得该星球的第一宇宙速度为解得19.有一种叫“飞椅”的游乐项目如图。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。（1）座椅的转动的速度是多大；（2）写出转盘转动的角速度与夹角的关系；（3）已知人和座椅的总质量，钢绳长，水平转盘半径，当钢绳受到的力为时，转盘转动的角速度为多大。【19题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）座椅的转动的半径根据得（2）向心力得（3）竖直