2022-2023学年浙江省湖州市南太湖双语学校高一下学期4月期中物理试题（解析版）

湖州市南太湖双语学校2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题一、单项选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。）1.下列物理量属于矢量的是（）A.功B.线速度C.功率D.动能【答案】B【解析】【分析】【详解】功率、动能和功是只有大小，没有方向的物理量，是标量，线速度是即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量，是矢量，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量;只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量。2.发现万有引力定律和测出引力常量G数值的科学家分别是（）A.牛顿伽利略 B.牛顿卡文迪什 C.开普勒牛顿 D.第谷卡文迪什【答案】B【解析】【详解】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测出引力常量G数值。故选B。3.下面两图中，图1水平接触面光滑，F1沿水平方向，图2斜面粗糙，F2平行斜面向上，F1=F2，两物体分别在F1、F2方向上发生位移S的过程中，比较两力做的功W1、W2，以下说法正确的是（）A.W1>W2B.W1=W2C.W1<W2D.条件不足，无法比较【答案】B【解析】【详解】根据功的定义由于前、后两次力和位移大小相等，并且力的方向与位移的方向相同，因此做功相等，即W1=W2故选B。4.如图所示，物体在力的作用下沿速度方向水平发生了一段位移，，则力F对物体做的功为（）A.20J B. C. D.【答案】C【解析】【详解】力F对物体做的功为故选C。5.如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。A、B、C三点的线速度和角速度分别为、、和、、，则下列关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．由题意可知A、B两点线速度大小相同，A、C两点角速度相同，由于A点的半径是C点半径的2倍，根据可知综上故AB错误；CD．由于A点的半径是B点半径的2倍，根据可知A、C两点角速度相同，综上可得故C正确，D错误。故选C。6.如图所示，一辆汽车在水平的公路上匀速转弯，转弯所需的向心力由下列哪个力提供（）A.滑动摩擦力，方向与汽车运动方向相反B.静摩擦力，方向沿半径指向圆心方向C.重力与地面支持力的合力，方向竖直向上D.汽车受到的摩擦力的合力，方向沿半径指向圆心方向【答案】B【解析】【详解】汽车在水平的公路上匀速转弯时做圆周运动，竖直方向上汽车受到重力和支持力，两者二力平衡。在水平半径方向上，静摩擦力提供汽车的向心力，方向沿半径指向圆心方向，在水平垂直于半径方向上，汽车受到牵引力和滑动摩擦力，两者二力平衡。故选B。7.如图所示，地球的公转轨道接近圆，速度为v，半径为r。哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，彗星在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为。则（）A.B.C.D.地球的公转周期大于哈雷彗星的运行周期【答案】A【解析】【详解】A．以哈雷彗星近日点为半径，以太阳中心为圆心做圆，得到轨道3，根据万有引力提供向心力可得轨道3的半径小于地球运动轨道半径，可得根据变轨原理可知可得故A正确；B．根据开普勒第二定律可知，近日点的速度大于远日点的速度，即故B错误；C．根据开普勒第二定律有可得故故C错误；D．根据开普勒第三定律有哈雷彗星的运动轨道半轴长大于地球运动轨道半径，故地球的公转周期小于哈雷彗星的运行周期，故D错误。故选A。8.如图所示，质量为m足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中到达最高点2的高度为h。重力加速度为g，则（）A.由位置1到位置2重力做功mghB.由位置2到位置3重力做功C.由位置1到位置3重力做功D.由位置1到位置3重力做功为零【答案】D【解析】【详解】A．由位置1到位置2，高度增加，重力做负功，故重力做功为，故A错误；B．由位置2到位置3，高度降低，重力做正功，故重力做功为，故B错误；CD．由位置1到位置3，两位置等高，故重力做功为零，故C错误，D正确。故选D。9.如图所示是a、b两颗绕地球做圆周运动的人造卫星轨道示意图，下列说法正确的是（）A.a卫星运行的加速度小于b卫星运行的加速度B.a卫星运行的线速度大于b卫星运行的线速度C.a卫星运行的角速度小于b卫星运行的角速度D.a卫星所受的万有引力大于b卫星所受的万有引力【答案】B【解析】【详解】A．根据可知a卫星运行的加速度大于b卫星运行的加速度，A错误；B．根据整理得可知a卫星运行的线速度大于b卫星运行的线速度，B正确；C．根据整理得a卫星运行的角速度大于b卫星运行的角速度，C错误；D．根据由于不知道两颗卫星的质量关系，因此无法判断所受万有引力的大小关系，D错误。故选B10.如果你站在月球上，由静止释放质量为m的物体，物体在t秒内下落了h米，若已知月球的半径为R、引力恒量为G，根据以上给出的物理量得出月球的质量为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】物体做自由落体运动有根据万有引力与重力的关系解得月球的质量为故选D。11.如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（）A.小球在A点的重力势能为B.小球在B点的重力势能为C.整个下落过程中小球的重力势能减少D.整个下落过程中小球的重力势能减少【答案】B【解析】【详解】A．小球在A点的重力势能为，故A错误；B．小球在B点的重力势能为，故B正确；CD．整个下落过程中小球重力做功为根据功能关系可知整个下落过程中小球的重力势能减少，故CD错误。故选B。12.下列四幅图中的物体在指定的过程中机械能守恒的是（不计空气阻力的影响）（）A.甲图：被匀速提升的货物B.乙图：沿斜面匀速下滑的滑雪运动员C.丙图：在匀速爬坡的汽车D.丁图：被斜向上抛出后在空中运动的石头【答案】D【解析】【详解】A．被匀速提升的货物，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故A不符合题意；B．沿斜面匀速下滑的滑雪运动员，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故B不符合题意；C．在匀速爬坡的汽车，动能不变，重力势能增大，机械能增大，故C不符合题意；D．被斜向上抛出后在空中运动的石头，只受重力作用，机械能守恒，故D符合题意。故选D。13.如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬于B点，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，若小球稳定转动时绳子跟竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（）A.小球受到的合外力为零B.小球受到的合外力为C.小球做匀速圆周运动需要的向心力为D.小球做匀速圆周运动的向心加速度为【答案】D【解析】【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，小球加速度不为零，根据牛顿第二定律可知小球受到的合外力不为零，故A错误；B．根据共点力平衡可得小球受到的合外力为故B错误；C．小球受到重力与绳子的拉力的合力提供向心力，故小球做匀速圆周运动需要的向心力为，故C错误；D．根据牛顿第二定律有小球做匀速圆周运动的向心加速度为故D正确。故选D。14.如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动。下列说法正确的是（）A.小球经过圆周最高点时速度可以为零B.小球经过圆周最高点的最大速度为C.小球经过圆周最低点时绳的拉力可以小于重力D.小球经过圆周最低点时绳的拉力一定大于经过最高点时的拉力【答案】D【解析】【详解】AB．在最高点，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，当小球通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，此时有解得最小速度拉力不为零时，速度大于，故AB错误；CD．在最低点，有则绳子的拉力在最高点时解得可知小球经过圆周最低点时绳的拉力一定大于经过最高点时的拉力，故D正确，C错误。故选D。15.如图所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上，质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，在B点与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点A。不计空气阻力，重力加速度为g，铁球从B点运动到A点的过程中：（）A.铁球的动能一直增大B.铁球克服弹簧的弹力做功C.弹簧的弹性势能增加了D.铁球的重力势能减少了【答案】C【解析】【详解】A．铁球从B点运动到A点的过程中，重力先大于弹簧弹力，后小于弹簧弹力，铁球先加速再减速，故铁球的动能先增大后减小，故A错误；B．铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，根据动能定理有铁球从B点运动到A点的过程，根据动能定理有铁球克服弹簧的弹力做功为故B错误；C．铁球克服弹簧的弹力做功为，根据功能关系可知弹簧的弹性势能增加了，故C正确；D．铁球从B点运动到A点的过程，铁球的重力做功为，根据功能关系可知铁球的重力势能减少了，故D错误。故选C。16.某型号汽车的质量为、发动机的额定功率为60kW。当汽车以的加速度在水平路面上加速前进时，受到的阻力恒为2000N。则加速运动过程中（）A.汽车能达到的最大速度为30m/sB.速度不断增大，牵引力不断减小C.汽车的速度不断增大，牵引力保持2000N不变D.汽车的速度为10m/s时，汽车的输出功率为60kW【答案】A【解析】【详解】A．汽车能达到的最大速度为故A正确；BC．加速运动过程中，根据牛顿第二定律有解得可知汽车速度不断增大，牵引力大小不变，故BC错误；D．汽车的速度为10m/s时，汽车的输出功率为故D错误。故选A。17.如图所示，一长为的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，小球随杆在竖直平面内做速度为2m/s的匀速圆周运动，重力加速度为g取，则（）A.小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力为10NB.小球运动到最高点时，杆对球的拉力为8NC.小球运动到最高点时，杆对球的推力为2ND.小球运动到最低点时，杆对球的推力为18N【答案】C【解析】【详解】A．小球运动到水平位置A时，水平方向有竖直方向有小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力为故A错误；BC．小球运动到最高点时，有可得可知小球运动到最高点时，杆对球的推力为2N，故B错误，C正确；D．小球运动到最低点时，有解得可知小球运动到最低点时，杆对球的拉力为18N，故D错误。故选C。18.如图所示，运动员将质量为m的篮球从h高处出手，进入离地面H高处的篮筐时速度为v。若以出手时高度为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，对篮球下列说法正确的是（）A.进入篮筐时势能为mgHB.在刚出手时动能为mgH-mghC.进入篮筐时机械能为mgH+D.经过途中P点时的机械能为mgH-mgh+【答案】D【解析】【详解】A．由于以出手时高度为零势能面，因此进入篮筐时势能为mg(H-h)，A错误；BCD．整个过程中机械能守恒，在任何位置的机械能均为刚出手时势能为零，因此动能为BC错误，D正确。故选D。二、实验探究题（本题共两小题，每空2分，共16分）19.小明同学做“探究平抛运动的特点”实验。（1）若小明第一次将小球从图中“甲”位置静止释放，描下了轨迹上的一点，第二次释放小球的位置应是图中的________（选填“甲”、“乙”或“丙”）；（2）小明同学经过正确操作，多次释放小球，得到如图甲所示的点迹，图乙中的各种拟合图线中，最合理的是________（选填“A”、“B”或“C”）。（3）如图所示为某同学用频闪照相方法拍摄的小球做平抛运动的照片，并在其上方覆盖了一张透明方格纸。若方格纸每小格的边长均为L，重力加速度为g，O点为小球抛出点位置，则拍摄小球相邻两个位置的时间间隔为________；小球平抛的初速度为________。【答案】①.甲②.B③.④.【解析】【详解】（1）[1]了保证实验中初速度相同，故应从同一位置释放小球，即第二次也从甲处释放。（2）[2]根据点的轨迹，应做平滑的曲线，让尽量多的点在曲线上，故最合理的是B图。（3）[3]竖直方向，连续相等时间内位移解得拍摄小球相邻两个位置的时间间隔[4]水平方向解得20.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。（1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的________；A.角速度B.质量C.半径（2）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是________；A.选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处B.选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处C.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处D.选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处（3）如果（2）中操作正确，当匀速转动手柄时，发现左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________；（4）用此装置做实验有较大的误差，误差产生的主要原因是________。A.匀速转动时的速度过大B.无法做到两小球的角速度相同C.实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动D.读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定【答案】①.A②.B③.④.CD##DC【解析】【详解】（1）[1]塔轮通过皮带传动，套皮带两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半径改变两小球做圆周运动的角速度。故选A。（2）[2]为探究向心力大小与半径的关系，应使两球的质量、角速度相等，将塔轮皮带都拨到最上层，两小球的角速度相等，故选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处。故选B。（3）[3]根据可知发现左边和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比为（4）[4]A．匀速转动时的速度过大，不会引起较大的误差，故A错误；B．可通过调节塔轮做到两小球的角速度相同，故B错误；C．实验过程中难以保证小球做匀速圆周运动，使得角速度发生变化引起误差，故C正确；D．读数时标尺露出的红白相间的等分格数不稳定，从而产生误差，故D正确。故选CD。三、计算题（本题共3小题，共30分）21.一台起重机用的恒定牵引力，将质量为的货物以的加速度从静止开始竖直吊起，不计空气阻力，g取。则：（1）起重机在前2s内做的功；（2）起重机在前2s内输出的平均功率；（3）起重机在2s末输出的瞬时功率。【答案】（1）；（2）；（3）