浙江省浙里特色联盟2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题

绝密★考试结束前2023学年第二学期浙里特色联盟期中联考高一年级物理学科试题考生须知：1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、单项选择题（本题共12题、每小题3分，共36分。每小题列出四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.以下哪个物理量是力学中的基本物理量（）A.质量 B.压力 C.体积 D.温度【答案】A【解析】【详解】力学中的基本物理量分别是长度、时间和质量。故选A。2.在科学发展过程中，离不开科学家的坚持不懈地努力，下列表述正确的是（）A.亚里士多德提出力是改变物体运动状态的原因B.伽利略认为不同轻重的物体，重的物体下落得快C.万有引力常数是卡文迪什经过实验得出的D.开普勒观测行星运动的数据并得出开普勒三大定律【答案】C【解析】【详解】A．伽利略提出力是改变物体运动状态的原因，故A错误；B．亚里士多德认为不同轻重的物体，重的物体下落得快，故B错误；C．万有引力常数是卡文迪什经过实验得出，故C正确；D．开普勒通过对第谷观测行星运动的数据的研究，得出开普勒三大定律，故D错误。故选C。3.北斗导航系统显示的严州古城到良渚国家考古遗址公园路线如图所示，严州古城到良渚国家考古遗址公园里程约143km，开车约需1小时47分钟，两地直线距离约105.7km，下列说法正确的是（）A.“105.7km”指的是路程B.“143km”指的是位移C.“1小时47分钟”指的是时间D.全程的平均速度约为80.2km/h【答案】C【解析】【详解】A．“105.7km”是两地直线距离，指的是位移大小，故A错误；B．“143km”指的是路程，故B错误；C．“1小时47分钟”指的是时间，故C正确；D．全程的平均速度约为故D错误。故选C4.一个人手握着矿泉水瓶，使矿泉水瓶静止在空中，下列说法正确的是（）A.手对矿泉水瓶的弹力是由于矿泉水瓶发生形变产生的B.矿泉水瓶对手的弹力不等于手对矿泉水瓶的弹力C.矿泉水瓶所受重力和手对矿泉水瓶的弹力平衡D.矿泉水瓶受重力大小等于手对矿泉水瓶的摩擦力大小【答案】D【解析】【详解】A．手对矿泉水瓶的弹力是由于手发生形变产生的，故A错误；B．矿泉水瓶对手的弹力与手对矿泉水瓶的弹力是一对相互作用力，大小相等，故B错误；C．矿泉水瓶所受重力处于竖直方向，手对矿泉水瓶的弹力处于水平方向，两者不是平衡力，故C错误；D．矿泉水瓶所受重力与手对矿泉水瓶的摩擦力是一对平衡力，大小相等，故D正确。故选D。5.下列所给的质点位移图像和速度图像中能反映运动质点回到初始位置的是（）A.①② B.③④ C.①④ D.②③【答案】C【解析】【详解】从①中图像可知，质点先向正方向运动，后向负方向运动，在时，质点回到初始位置；从②图像可知，质点在一直向正方向运动，所以质点没有回到初始位置；从③中图像可知，质点一直向负方向运动，所以质点没有回到初始位置；从④图像可知，质点在内向正方向运动，内向负方向运动，根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知在时，质点回到初始位置。故选C。6.近年来，中国发射了多颗气象卫星，如图所示a、b、c为其中的三颗卫星，三颗卫星的轨道半径。以下说法正确的是（）A.a的角速度比c的大B.b的线速度比c的大C.a、b的向心加速度大小一定相等D.地球对卫星c的万有引力一定大于地球对卫星a的万有引力【答案】C【解析】【详解】ABC．根据万有引力提供向心力可得可得，，可知三颗卫星的角速度大小、线速度大小和向心加速度大小关系分别为，，故AB错误，C正确；D．根据由于不知道卫星的质量关系，所以无法比较卫星受到的万有引力大小关系，故D错误。故选C。7.下面情境中描述的物理量既为矢量又恒定的是（）A.匀加速直线运动中连续相等时间的路程B.蹦极运动员从开始下落到橡皮绳绷紧过程中的绳的拉力C.在荡秋千的小女孩的速度D.水平面上做匀速圆周运动的小球的角速度【答案】D【解析】【详解】A．路程是标量，不是矢量，故A错误；B．蹦极运动员从开始下落到橡皮绳绷紧过程中的绳的拉力，拉力是矢量，但橡皮绳的拉力是变力，故B错误；C．在荡秋千小女孩的速度，速度是矢量，但速度的大小和方向都在发生变化，故C错误；D．水平面上做匀速圆周运动的小球的角速度，角速度是矢量，且角速度恒定不变，故D正确。故选D。8.中国空间站搭载一台名为神臂的精密机器人手臂，它助力中国取得航天史上的巨大突破，机械臂可以捕获悬停的飞行器、转移货运飞船载荷以及辅助航天员出舱活动。如图A、B、C是三个主要关节支点，P、Q为BC臂上的两点，某次作业过程中BC臂和AB臂间夹角由90°展开到180°，AB臂不动，则下列说法正确的是（）A.作业过程中P与Q点的线速度大小相等B.作业过程中P与Q点的周期不相等C.作业过程中P与Q点的角速度大小相等D.作业过程中P与Q点的加速度大小相等【答案】C【解析】【详解】P、Q为BC臂上的两点，可知作业过程中P与Q点的角速度大小相等，周期相等，根据，由于半径不相等，则作业过程中P与Q点的线速度大小不相等，加速度大小不相等。故选C。9.如图所示是某种双层晾衣篮，用质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两个完全相同的篮子，上、下两篮通过六根等长轻绳与钢圈的六等分点相连；另有六根等长轻绳，它们一端与穿过轻杆的挂钩系在一起，另一端连接上篮的六等分点，每根绳子与竖直方向的夹角为θ。不装衣物时，两篮保持水平，两篮受到的重力大小均为G，则此时挂钩上每根绳子的拉力大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设每根绳子的拉力均为T，对整体分析可知解得故选B。10.水平地面上A点正上方O点一小球以速度水平抛出，垂直打在倾角为的斜面上的B点，下列说法正确的是（）A.小球在空中运动的时间是B.小球下落的高度是C.小球在B点的速度为D.小球落点B到OA的距离为【答案】D【解析】【详解】A．根据题意可知，小球在点时速度方向与水平方向的夹角为，则有解得又有解得故A错误；B．小球下落的高度是故B错误；C．小球在B点的速度为故C错误；D．小球落点B到OA的距离故D正确。故选D。11.套圈是我国民众喜爱的传统游戏，小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为2∶1，圆环及被套物体均可视为质点，则下列说法正确的是（）A.大人和小孩抛出圆环初速度之比为1∶2B.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为C.大人和小孩抛出的圆环落地时速度之比为D.大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中位移之比为2∶1【答案】B【解析】【详解】B．圆环做平抛运动，竖直方向上根据可得大人和小孩抛出圆环的高度之比为，则运动时间之比为故B正确；A．圆环在水平方向上有可得水平位移相等，则大人和小孩抛出的圆环初速度之比为故A错误；C．根据可知大人和小孩抛出的圆环落地时竖直分速度之比为根据可得大人和小孩抛出的圆环落地时速度之比为故C错误；D．根据可得大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中位移之比为故D错误。故选B。12.如图，一质量为m的老鹰以恒定速率v在空中水平盘旋，其翅膀所在的平面和水平面的夹角为θ，重力加速度为g，则此时老鹰做匀速圆周运动的半径为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意可知老鹰在水平面做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得解得老鹰做匀速圆周运动的半径为故选A。二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求。全选对的得4分，漏选得2分，错选或不选不得分）13.一河流两岸平直，一只鳄鱼（可以看成质点）身体垂直河岸，以速度匀速过河捕，河水的速度恒定为，河宽为d，则（）A.鳄鱼过河时间为B.鳄鱼过河的位移为dC.河水流速增大，鳄鱼过河时间增加D.河水流速增加，鳄鱼过河的路程增加【答案】AD【解析】【详解】AC．根据题意可知，鳄鱼身体垂直河岸过河则，鳄鱼过河时间为可知，渡河时间与河水流速无关，则河水流速增大，鳄鱼过河时间不变，故A正确，C错误；BD．根据题意可知，鳄鱼过河时，沿河岸方向的位移为则鳄鱼过河的位移为河水流速增加，即变大，则增大，故B错误，D正确。故选AD。14.如图所示，a为地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径为可近似为地球半径。c为绕地球做匀速圆周运动的同步卫星。同步轨道近地轨道a、b、c的角速度大小分别为、、；线速度大小分别为、、；加速度大小分别为、、；周期分别为、、，则下列关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】CD【解析】【详解】对于卫星b、c，由万有引力提供向心力可得可得，，，由于，则有，，，对于a、c，两者的角速度相等，周期相同，根据，可得，综上分析可得，，，故选CD。15.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.图a中若轻杆上的小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上B.图b中若火车转弯未达规定速度行驶时，轮缘对轨道没有作用C.图c中若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力D.图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变【答案】ACD【解析】【详解】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，若重力刚好提供向心力，则有可得若轻杆上的小球在最高点的角速度小于，则重力大于所需的向心力，杆对小球的作用力向上，故A正确；B．图b中若火车转弯未达规定速度行驶时，则重力和轨道支持力的合力大于所需的向心力，轮缘对内轨道有挤压作用，故B错误；C．图c中若A、B均相对静止，设角速度为，由摩擦力提供向心力可得，可得可知，故C正确；D．图d是一圆锥摆，设细线与竖直方向的夹角为，圆锥的高度为，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得可得增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故D正确。故选ACD。非选择题部分三、实验题（本题共2小题，共15分）16.（1）“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示，轨道水平放置，细绳与轨道平行。实验中使用的打点计时器（如图2所示）适配电压为__________（“约8V交流电”“220V交流电”）；下图3是打出纸带的一部分，点A、B、C为打点计时器连续打下的点，则A点的读数为_______cm，则打下计数点B时纸带的速度为____________m/s（计算结果保留2位有效数字）。（2）利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法正确的是（）A.小车的质量须远小于槽码的质量B.补偿阻力时要求小车的一端连接纸带，另一端通过细线连接槽码C.实验过程中小车应靠近打点计时器，先接通电源后释放小车D.如果在槽码和小车之间接一个力传感器，就不需要补偿阻力了【答案】（1）①.220V交流电②.6.40③.1.3（2）C【解析】【小问1详解】[1]图2使用的打点计时器是电火花打点计时器，适配电压为220V交流电；[2]由图3可知A点的读数为6.40cm；[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下计数点B时纸带的速度为【小问2详解】A．为了使细线拉力近似等于槽码的重力，小车的质量须远大于槽码的质量，故A错误；B．补偿阻力时要求小车的一端连接纸带，另一端要把细线和槽码撤去，故B错误；C．为了充分利用纸带，实验过程中小车应靠近打点计时器，先接通电源后释放小车，故C正确；D．如果在槽码和小车之间接一个力传感器，为了使小车受到的合力等于细线拉力，仍需要补偿阻力，故D错误。故选C。17.在“研究小球平抛运动”和“探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验中：（1）在如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明（）A.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动B.平抛运动的飞行时间只由高度决定C.平抛运动水平方向为匀速直线运动D.平抛运动的轨迹是一条抛物线（2）乙同学采用如图乙所示的装置，安装设备和实验过程中，正确的是（）A.斜槽表面必须光滑B.平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端C.每次小球可在斜槽任意位置静止释放D.斜槽末端必须水平（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的1、2、3、4所示，图中每个小方格的边长为L=1.6cm，则该小球的初速度大小为________m/s；小球从开始抛出到经过3位置的时间是________s（g取10m/s2，结果保留2位有效数字）。（4）用如图丁所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：①若要用图丁所示的装置来研究向心力与半径的关系，需将两个质量相同的小球分别放置在_________处（填“A、B”“B、C”或“A、C”），将传动皮带套在半径_________（填“相同”或“不同”）的左右两个塔轮上。②若图丁中标尺上红白相间的等分格显示出两个质量相同的小球所受向心力的比值为1∶9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为____________。【答案】（1）A（2）D（3）①.0.80②.0.10（4）①.B、C②.相同③.3∶1【解析】【小问1详解】在如图甲所示的演示实验中，小锤击打弹性金属片，B球水平抛出，同时A球被松开，做自由落体运动，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。故选A。【小问2详解】A．如果每次释放小球时挡板在斜槽上的位置均一定，则小球每次滚下过程中摩擦力做功相同，即小球每次飞出的初速度大小一定，表面斜槽的摩擦对实验没有影响，故A错误；B．实验中应该以小球的球心作为研究点，则平面直角坐标系的原点应该建立在斜槽末端上端高度为小球半径的位置处，故B错误；C．为了确保小球每次飞出的初速度大小一定，则每次释放小球时挡板在斜槽上的位置均一定，故C错误；D．为了确保小球飞出的初速度方向沿水平，必须将斜槽末端调节为水平，故D正确。故选D。【小问3详解】[1]小球在竖直方向上其中解得在水平方向上解得[2]小球在3位置时，竖直方向的分速度大小为在竖直方向上自由落体解得【小问4详解】[1][2]若要研究向心力与半径的关系，应控制小球质量与角速度相等，需将两个质量相同的小球分别放置在B、C处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，使小球的角速度相等；[3]根据两球的向心力之比为1∶9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1∶3，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据可知，皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为3∶1。四、计算题（本题共4小题，共37分，写出必要的文字说明，重要的方程式和验算的步骤。有数值计算的必须明确写出数值和单位。）18.某跳伞运动员做低空跳伞表演.他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面195m时开始打开降落伞，落地速度大小为5m/s。打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速直线运动，加速度大小为12.5m/s2，此过程运动员及身上除降落伞以外的装备总质量为70kg（g取10m/s2）。求运动员：（1）打开降落伞时的速度大小；（2）运动员做自由落体运动的位移大小；（3）在匀减速阶段，降落伞的绳子对他的拉力大小。【答案】（1）70m/s；（2）245m；（3）1575N【解析】【详解】（1）匀减速阶段已知，，设打开降落伞的速度为，匀减速阶段根据运动学公式可得解得（2）设运动员做自由落体的位移大小为，根据运动学公式可得解得（3）设匀减速阶段，降落伞的绳子对他的拉力大小为，根据牛顿第二定律可得解得19.如图所示，一人参加跑酷（人可视为质点，并且不计空气阻力），从高为h=2.4m的平台上以水平初速度v0跳出，落点距离平台右端处的地面，此过程可视为平抛运动（g取10m/s2），试求：（1）人在空中做平抛运动的时间；（2）人从平台上起跳的初速度v0的大小；（3）人落地的速度。【答案】（1）；（2）4m/s；（3）8m/s，方向与水平方向夹角为【解析】【详解】（1）设人在空中运动的时间为，竖直方向有解得（2）水平方向做匀速直线运动，则有解得人从平台上起跳的初速度大小为（3）人落地时的竖直分速度为则人落地的速度大小为设