浙江省台金七校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023学年第二学期台金七校联盟期中联考高一年级物理学科试题考生须知：1.本卷共8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、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备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.对下列物理量的正负表述正确的是（）A.功有正负所以功是矢量B.重力势能有正负，一个物体的重力势能为5J和5J一样大C.动能变化量的正负表示动能增大或减少D.速度变化量的正负表示速度增大或减少2.以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是（）A.伽利略用理想斜面实验得出了机械能守恒的结论B.线速度、角速度是用比值定义法定义的C.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量D.爱因斯坦相对论时空观认为空间和时间是两个独立的观念3.下图是意大利建筑师戴维•菲舍尔在迪拜设计的摩天大楼达芬奇旋转塔，该楼的每一层都可以围绕一个混凝土中心独立自由旋转，大楼通过风力涡轮机提供能量，旋转一周要90分钟，在旋转的时候大楼呈现不同的形状，也被称为“舞动的摩天大楼”。当某楼层正在匀速转动时，以下说法正确的是（）A.楼层上的任一点都处于平衡状态 B.楼层的转速等于90r/minC.楼层上的任意两点角速度相同 D.楼层上的任意两点线速度相同4.如图，足球在地面上的A点被踢出后落到地面上的C点，在空中运动轨迹的最高点为B点。设足球在B点受到的合力为F，不计足球转动的影响，足球在最高点时F的方向可能是（）A.1的方向 B.2的方向 C.3的方向 D.4的方向5.下列说法正确的是（）A.中国空间站在轨运行的速度一定大于第一宇宙速度B.在地面附近向月球发射“嫦娥二号”卫星的发射速度要大于11.2km/sC.可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道与地球表面上某一纬线（非赤道）是共面同心圆D.近地卫星的动能可能比同步卫星大6.如图所示为西湖音乐喷泉某时刻的照片，水从喷口倾斜射出，空中呈现不同的抛物线，取其中四条抛物线，分别记作①②③④，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A.4条水柱中，①中的水上升较高，其出射速度一定最大B.②中的水比③中的水在空中运动的时间长C.在最高点，③中的水比④中的水速度大D.喷口与水平方向夹角越小，水射程越远7.如图所示，左端固定的轻质弹簧被物块压缩，物块被释放后，由静止开始从A点沿粗糙水平面向右运动。离开弹簧后，经过B点的动能为Ek，该过程中，弹簧对物块做的功为W，则物块克服摩擦力做的功Wf为（）A. B. C. D.8.如图所示，有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A点有一长为L的细绳系有质量为m的小球，重力加速度大小为g。要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，则A点到水平面高度h最大为（）A. B. C. D.9.如图，某侦察卫星在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动，对该卫星监测发现，该卫星离我国北斗三号系统中的地球静止轨道卫星的最近距离为r，最远距离为3r。则下列判断正确的是（）A.该侦察卫星的轨道半径为2rB.该侦察卫星的运行周期为hC.该侦察卫星和静止卫星前后两次相距最近的时间间隔为hD.该侦察卫星与地心连线和静止卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积之比为1∶110.建筑工地用塔吊将地面上质量相等的甲、乙两物体送至高处，空气阻力忽略不计，物体上升过程的v-t图线如图所示。在甲、乙两物体上升的整个过程中，下列说法正确的是（）A.减速阶段两物体机械能都减小 B.减速阶段两物体机械能都不变C.重力的平均功率之比为3∶2 D.牵引力的最大功率之比为3∶211.2023年5月14日，回浦中学队获得高中男篮联赛全国总冠军。如图甲所示是淡厚然的某次投篮，篮球的运动过程简化为如图乙所示。已知篮球的质量为m，投出时篮球的初速度为v0，距离篮框的竖直距离为h，忽略篮球运动过程中的空气阻力，取篮框所在的平面为零势能面，篮球可看成质点。则下列说法正确的是（）甲 乙A.篮球刚抛出时的重力势能为mghB.篮球刚进入篮框时的机械能为C.篮球在最高点的机械能大于D.篮球从最高点至进框的过程中，动能的变化量与对应时间的比值增大12.如图所示，质量为3kg的小球从倾角为30°的斜面上水平抛出并且落在该斜面上。若不计空气阻力，已知小球的初速度为2m/s，则它落到斜面上的动能为（）A.10J B.12J C.14J D.8J13.如图所示为著名的“阿特伍德机”装置示意图。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量均为M的物块，当左侧物块附上质量为m的小物块时，该物块由静止开始加速下落，下落h后小物块撞击挡板自动脱离，系统以v匀速运动。忽略系统一切阻力，重力加速度为g。若测出v，则可完成多个力学实验。下列关于此次实验的说法，正确的是（）A.系统放上小物块后，轻绳的张力增加了mgB.可测得当地重力加速度C.要验证机械能守恒，需验证等式是否成立D.要验证加速度与合外力的关系，需验证是否成立二、选择题II（本题共2小题，每小题3分，共6分.每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.下列说法正确的是（）甲 乙 丙 丁A.图甲中滚筒洗衣机脱水时，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水在最高点更容易甩出B.图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车处于失重状态C.图丙中当火车以大于规定速率转弯时，外轨对车轮有侧向压力D.图丁是在太空中用细线悬挂的小球，把小球拉到一定位置后用手指沿切线方向轻推，小球就会绕轴做匀速圆周运动。15.近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔。质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示。假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.小车的最大牵引力为1NB.小车的额定功率为2WC.小车减速时的加速度大小为2m/sD.前4m小车运动的时间为3s非选择题部分三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.实验题（I、II部分共16分）I（6分）（1）在“研究平抛运动的特点”实验中，图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，则实验中坐标原点应选小球在斜槽末端点时的位置。A.球心 B.球的上端 C.球的下端图甲 图乙 图丙（2）在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图乙所示的装置进行实验，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，左右变速塔轮自上而下按如图丙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。回答以下问题：①本实验所采用的实验探究方法与下列实验方法相同的是；A.探究平抛运动的规律B.探究两个互成角度的力的合成规律C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为。II（10分）.在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）下列实验器材中，必须选取的器材有（）A. B. C. D.（2）释放纸带前，手捏纸带的方式正确是（）A. B. C. D.（3）如图所示是实验过程中打出的一条纸带，“0”点为打点计时器打下的第一个点，已知重物的质量为m=200g，当地重力加速度g=9.8m/s2。计算打点“4”时的动能Ek=J（结果保留3位小数）。比较“0”点到“4”点过程重力势能的减少量和点“4”的动能Ek，Ek（填“﹥”“<”或“=”），可能的原因是。17（8分）某质量为m=1kg的质点在oxy平面内运动。t=0时刻，质点位于y轴上。它在x轴方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y轴方向运动的位移-时间图像如图乙所示。求：甲 乙（1）质点受到的合力的大小和方向；（2）t=0.5s时质点速度的大小；（3）t=0.5s时质点在平面直角坐标系中的位置坐标。18（9分）.2024年2月3日7时37分，全球首个商用通信导航遥感一体星座——吉利未来出行星座02组卫星，在西昌卫星发射中心以一箭11星方式成功发射入轨。这11颗卫星中，有一颗被命名为“浙江台州号”的卫星，重约100公斤，运行在约为600千米的轨道高度上，如图甲所示。若台州号卫星的轨道可视为圆轨道，已知其离地面高度为h，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G。忽略地球自转对重力加速度的影响且地球视为理想球体。求：图甲 图乙（1）地球质量M；（2）此卫星绕地球运动的周期T；（3）假设在不久的将来，卫星轨道调整为离地高度为R的圆轨道，并且卫星轨道平面和地球公转轨道平面在同一平面内，如图乙所示。则在卫星飞行一个周期内，没有被太阳光照射到的时间是多少？（太阳光近似看作平行光）19（10分）如图所示，半径为r的圆管轨道AB固定安装在竖直平面内，A是最高点，圆管轨道BC形状按照平抛运动的轨迹制成，与AB在B点平滑对接，B的切线水平，C点的切线与水平方向的夹角为θ=53°。管道的内壁光滑，两段管道的内径相等且可忽略。第一次让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，到达B点时受到竖直向上的支持力为FN=25N，小球继续向下运动到达C点的过程中与圆管轨道BC始终不接触，且到达C点时速度大小为v1，第二次让小球从B点由静止释放，沿着圆管轨道BC到达C点时的速度大小为v2，已知，小球的直径略小于管道的内径，sin53°=0.8、cos53°=0.6，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球的质量m；（2）圆管轨道AB的半径r；（3）小球第一次到达C点时重力的功率与小球第二次到达C点时重力功率的差值。20（12分）如图所示，水平轨道AB的左端有一压缩的弹簧，其储存的弹性势能Ep=4.5J。弹簧左端固定，右端放一个质量为m=1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，弹簧恢复原长时，物块仍未到B点。传送带BC的长为L1=0.7m，CD'为水平轨道，DE、FG是竖直放置的两个半径分别为R=0.3m和r=0.15m的半圆轨道，HI为固定的光滑长直轨道，其上放置一长为L2=0.5m，质量为M=1kg的木板，木板上表面与G点相平，AB、BC、CD'、DE、FG均平滑连接，HI轨道足够长，且与DE轨道相互错开，不影响物块的运动。已知物块与传送带间以及物块与长木板间的动摩擦因数均为μ=0.5，其余轨道均光滑，重力加速度g=10m/s2。（1）当传送带静止时，物块到达传送带右端C点时的速度大小；（2）若传送带沿顺时针方向匀速转动，物块恰好不脱离轨道运动至G点，求传送带的速度；（3）若物块能滑上木板且不滑离木板，求传送带的速度范围——★参考答案★——一、二选择题：（1-13题每小题3分，14-15每题3分，共45分）123456789101112131415CBCBDBDABCDCBBCDBD三、非选择题（本题共5小题，共55分）16.I（6分，每空2分）（1）B （2）①C ②1∶2II.（10分，每空2分）（1）D（2）D（3）0.570—0.580﹤先释放纸带，再接通电源（其他表述合理也可给分）17.〖答案〗（1）2N，其方向沿x轴正方向（2）m/s，方向与x轴正方向夹角为45°，斜向y轴负方向（3）（2.25m，7.5m）【详析】（1）物体在x方向上的加速度物体在y方向上的加速度根据牛顿第二定律，可得F合=ma=2N，其方向沿x轴正方向（2）质点在x方向上的速度质点在y方向上的速度质点的合速度（3）所以质点的位置坐标为（2.25m，7.5m）18.〖答案〗（1）；（2）；（3）【详析】（1）根据万有引力与重力的关系，有解得（2）根据万有引力提供向心力，有解得（3）由（2）可知，当h=R时，有解得解得19.〖答案〗（1）0.5kg；（2）；（3）4W【详析】（1）从A到B过程中，由动能定理得：在B点有：解得：m=0.5kg（2