2023-2024年浙江省山海协作体高一下学期4月期中物理试题（解析版）

2023学年第二学期台州市山海协作体期中联考高一年级物理学科试题一、单选题1.下列物理量属于矢量且对应的国际基本单位符号正确的是（）A.功 B.功率 C.加速度 D.力【答案】C【解析】功只有大小，没有方向，属于标量，国际基本单位符号是。故A错误；功率只有大小，没有方向，属于标量，国际基本单位符号是。故B错误；加速度既有大小又有方向属于矢量，国际基本单位符号是。故C正确；力既有大小又有方向属于矢量，国际基本单位符号是。故D错误。故选C。2.年月日，我国首条民营控股高铁--杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线公里，设计时速公里，杭州至台州最快运行时间为小时分钟。图为次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则（）A.“公里”指的是位移B.“小时分钟”指的是时刻C.次复兴号动车组列车运行的平均速度约为D.研究次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能将列车视为质点【答案】D【解析】“公里”指的是路程，A错误；“小时分钟”指的是时间间隔，B错误；不知道动车的位移无法计算列车运行的平均速度，C错误；研究次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，列车的形状大小相对于大桥不可忽略，所以不能将列车视为质点，D正确。故选D。3.下列说法中正确的是（）A.开普勒提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.牛顿发现万有引力定律，并测得引力常量C.相对论物理学研究的是物体在低速运动时所遵循规律D.相对论物理学和量子力学的出现，使牛顿力学失去了意义【答案】A【解析】开普勒提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A正确；牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测得引力常量，故B错误；相对论物理学研究的是物体在高速运动时所遵循规律，故C错误；相对论物理学和量子力学的出现，并没有否定牛顿力学，只是说牛顿力学有一定的适用范围，所以牛顿力学没有失去意义，故D错误。故选A。4.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A.速度一定在变化 B.所受的合外力一定在变化C.动能一定在变化 D.加速度方向一定垂直于速度方向【答案】A【解析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，则速度一定变化，故A正确；曲线运动是变速运动，一定有加速度，但合外力可以不变，如平抛运动，故B错误；做曲线运动的物体，它的速度的方向必定是改变的，速度的大小可以不变，即动能可能不变，如匀速圆周运动，故C错误；加速度方向不一定垂直于速度方向，如平抛运动，故D错误。故选A。5.一只小鸟落在了树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态，下列说法正确的是（）A.树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力B.小鸟受到的支持力是由树枝发生的形变产生的C.树枝对小鸟作用力的方向垂直于树枝向右上方D.小鸟起飞后匀速飞行，此时其翅膀对空气的作用力和自身重力是一对平衡力【答案】B【解析】小鸟对树枝的压力和树枝对小鸟的支持力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，故A错误；由于树枝发生弹性形变，从而对小鸟产生竖直向上的弹力，B正确；小鸟静止，故由二力平衡，树枝对小鸟作用力与小鸟的重力大小相等方向相反，故其方向竖直向上，C错误；小鸟起飞后匀速飞行，空气对其翅膀的作用力和其自身重力是一对平衡力，其翅膀对空气的作用力和自身重力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力，D错误。故选B。6.我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中、两点分别位于男、女运动员的手臂上，下列说法正确的是（）A.角速度 B.角速度 C.线速度 D.线速度【答案】C【解析】、两点是同轴转动的，角速度相等，AB均错误；点距转轴较远，根据，可知，C正确，D错误。故选C。7.质点做直线运动的位移与时间的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），下列说法正确的是（）A.该质点的加速度大小为 B.该质点在末的速度大小为C.前内的位移为 D.该质点第内的平均速度为【答案】D【解析】质点做直线运动的位移与时间的关系为，结合匀变速直线运动位移与时间关系，可得质点的初速度和加速度分别为，，故A错误；该质点在末的速度大小为，故B错误；C质点前内的位移为，质点前内的位移为，该质点第内的平均速度为，所以C错误，D正确。故选D。8.生活中的圆周运动，关于下列四幅图说法正确的是（）A.如图甲，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压B.如图乙，汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎C.如图丙，洗衣机脱水桶的脱水原理是因为附着在衣服上的水受到离心力和衣服分离D.如图丁，杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零【答案】A【解析】在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，故A正确；汽车通过凹形桥的最低点时，有，可知速度越大，汽车论坛受到的支持治疗越大，越容易爆胎，故B错误；洗衣机脱水桶的脱水原理是因为附着在衣服上的水受到的实际力不足以提供所需的向心力，水做离心运动和衣服分离，故C错误；杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，重力刚好提供所需的向心力，则绳子中的拉力为零，故D错误。故选A。9.公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景．假设某小孩和大人站立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体．如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（）A.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等B.大人和小孩抛出的圆环抛出时的速度相等C.大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等D.大人和小孩抛出的圆环速度变化率相等【答案】D【解析】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为，高度为，则下落的时间为：，水平方向位移，平抛运动的时间由高度决定，可知大人抛出圆环的时间较长，故A错误；大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则大人要以小点的速度抛出圈圈，故B错误；大人和小孩抛出的圆环发生的水平位移相等，竖直位移不同，所以大人和小孩抛出的圆环发生的位移不相等，故C错误；环做平抛运动，加速度，所以大人、小孩抛出的圆环速度变化率相等，故D正确．故选D。本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．10.北京时间年月日晚间，我国在文昌航天发射场用长征七号运载火箭成功发射天舟六号货运飞船，并于月日时分，成功对接空间站天和核心舱后向端口，形成三舱两船组合体，交会对接完成后，天舟六号将转入组合体飞行段，已知组合体绕地球运行近似为匀速圆周运动，离地面距离约为，关于以上信息，下列说法正确的是（）A.文昌发射基地位于海南省，这样选址是因为在赤道附近，地球的重力加速度较大B.组合体运行速度大于C.考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，组合体速度会越来越大D.要实现“天舟六号”和“天和”核心舱对接，需在同一轨道上使“天舟六号”飞船加速【答案】C【解析】地球的重力加速度在两极最大，在赤道上最小，因此文昌发射基地位于海南省，在赤道附近，地球的重力加速度较小，A错误；组合体绕地球做近似为匀速圆周运动，地球的万有引力提供向心力，可得，解得，可知轨道半径越大，运行速度越小，在地面附近处的运行速度为，因此在离地面距离约为处的组合体运行速度小于，B错误；考虑到稀薄大气的阻力，无动力补充，组合体逐渐做近心运动，轨道半径逐渐减小，运行速度会越来越大，C正确；要实现“天舟六号”和“天和”核心舱对接，需“天舟六号”先在比“天和”核心舱较低的轨道运行，然后再使“天舟六号”飞船加速，与“天和”核心舱对接，D错误。故选C。11.我国计划在年月左右发射嫦娥六号探月卫星。假设嫦娥六号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响，不计月球自转），测出其飞行周期，已知引力常量和月球半径，则下列说法正确的是（）A.嫦娥六号绕月球飞行的线速度为 B.月球的质量为C.月球的第一宇宙速度为 D.月球表面的重力加速度为【答案】C【解析】嫦娥六号绕月球飞行的线速度为，故A错误；由，可得月球的质量为，故B错误；由，可得月球的第一宇宙速度为，故C正确；由，可得月球表面的重力加速度为，故D错误。故选C。12.杭州湾沿岸有一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为的圆面，某时间内该地的风速为，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机将此圆面内的空气动能转化为电能，取，则下列说法正确的是（）A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为C.此风力发电机的发电功率约为D.若风速变为原来倍，则电功率将变为原来倍【答案】B【解析】单位时间内风力发电机叶片圆面的气流的体积为，每秒流经涡轮机空气的动能约为，故A错误，B正确；依题意，风力发动机产生的电功率约为，故C错误；风力发动机产生的电功率，若风速变为原来倍，则电功率将变为倍，故D错误。故选B。13.物体从某一高度做初速为的平抛运动，为物体重力势能，为物体动能，为下落高度，为飞行时间，为物体的速度大小。以水平地面为零势能面，不计空气阻力，下列图象中反映与各物理量之间关系可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】平抛运动过程由机械能守恒定律，有，则图像为倾斜直线，故A错误；地面为零势能参考面，设抛出点的高度为，则重力势能为，则图像为倾斜直线且为减函数，故B错误；平抛的竖直分运动为自由落体运动，有，故有，则图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故C错误；根据动能定理有，则有，则图像为开口向下的抛物线，二者为二次函数关系，故D正确。故选D。二、多选题14.蹦极是一项既惊险又刺激的运动，越来越受年轻人喜爱。如图所示，一橡皮绳一端固定在塔架的点，另一端系在蹦极者的腰部。蹦极者从点静止跳下，到达点时绳刚好伸直，继续下降到最低点点。忽略空气阻力，蹦极者可视为质点。则蹦极者（）A.从点运动到点的过程中，合外力做功为零B.从点运动到点的过程中，减少的重力势能等于增加的弹性势能C.从点运动到点的过程中，重力做的功等于重力势能的减少量D.从点运动到点的过程中，减少的动能等于增加的弹性势能【答案】A、B、C【解析】从点运动到点的过程中，由动能定理，由于两点的速度都为零，故合外力做功为零，故A正确；从点运动到点的过程中，合外力做功为零，重力做正功，而弹力做负功，故减少的重力势能等于增加的弹性势能，故B正确；从点运动到点的过程中，重力做的功等于重力势能的减少量，故C正确；从点运动到点的过程中，减少的动能和重力势能之和等于增加的弹性势能，故D错误。故选ABC。15.在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，其图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，如图乙所示，其图像如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）A.猴子的运动轨迹为曲线 B.时猴子的速度大小为C.时猴子的加速度大小为 D.猴子在前内运动的位移大小为【答案】A、C【解析】由题图甲、丙知，猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀减速直线运动，则猴子做匀变速曲线运动，猴子的运动轨迹为曲线，故A正确；时，猴子的水平速度大小和竖直速度大小分别为，，则时猴子的速度大小为，故B错误；猴子在水平方向上做匀速直线运动，则时猴子的加速度大小为，故C正确；前内猴子沿水平方向的位移大小为沿竖直方向的位移大小为，则猴子在前内运动的位移大小为，故D错误。故选AC。三、实验题16.在“探究平抛运动的特点”实验中，（1）图是用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，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。A.球心 B.球的上端 C. 球的下端（2）（多选）在此实验中，下列说法正确的是________。A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.轴的方向根据重锤线确定（3）图是利用图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________。A.释放小球时初速度不为 B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平【答案】（1）B；（2）BD、DB；（3）C【解析】（1）题干中用铅笔标注小球最高点作为小球轨迹的记录点，坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上端在坐标纸上的水平投影点，故选B。（2）实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，即使轨道粗糙，小球离开斜槽末端的速度也是一样的，故A错误；记录点应适当多一些，能够保证描点所得的轨迹更平滑、准确，故B正确；描点时与平滑曲线偏差过大的点须舍去，故C错误；轴必须沿竖直方向，即用重锤线确定，故D正确。故选BD。（3）由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成小球离开斜槽后做斜抛运动，故选C。根据探究平抛运动特点的实验原理、实验步骤以及实验中的注意事项进行分析。17.“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。（1）采用的实验方法是___________（单选）。A.控制变量法 B.等效法 C.演绎法（2）在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的___________之比（选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值___________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。【答案】（1）A（2）角速度平方；不变【解析】（1）探究向心力大小的表达式，先探究向心力与其中一个物理量关系，控制其他物理量不变，采用的实验方法是控制变量法。故选A。（2）根据，在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比；在加速转动手柄过程中，由于左右两变速塔伦的角速度之比不变，则左右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。18.“验证机械能守恒定律”实验的装置如图所示。（1）从图中选出还需要的仪器是___________（写仪器的名称）。（2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。（3）让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图所示。点是打下的第一个点，、、和为另外个连续打下的点。已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则打点时，重物的速度大小___________（保留位有效数字），重物的动能___________（保留位有效数字），点到点重物减小的重力势能___________（保留位有效数字）；（4）比较与的大小，出现这一结果的原因可能是___________（单选）。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带【答案】（1）刻度尺、学生电源；（2）减少空气阻力的影响；（3）；；；（4）C【解析】（1）实验中需要测量重物下降的高度，故需要刻度尺。需要学生电源给打点计时器提供交流电压。（2）为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是减少空气阻力的影响；（3）打点时，重物的速度大小为，重物的动能，点到点重物减小的重力势能；（4）工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。故AB错误；C正确。故选C。四、解答题19.北京冬奥会期间，复兴号智能列车惊艳海外，在世界上首次实现速度的高速自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。设一列质量为的动车，由静止开始以恒定功率在平直轨道上运动，经一段时间达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力始终为车重的倍。（）求：（1）复兴号列车行驶时的恒定功率；（2）当行驶车速度为时，列车的瞬时加速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）当列车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则有，又，，联立解得；（2）当行驶车速度为时，有，，根据牛顿第二定律可得。20.第届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图甲所示，长的水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车匀加速到点时的速度大小为，紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑（图乙所示），到点共用时。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为，，重力加速度取，求雪车（包括运动员）：（1）在直道上的加速度大小；（2）过点的速度大小；（3）在斜道上运动时受到的阻力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）在段中，初速度为，在点速度为，则，解得；（2）从到，，解得，从到所用时间为，从到，有，解得，而，解得；（3）在段