浙江省浙南名校2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

2023年学年第二学期浙南名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、单项选择题（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.以下关于矢量和标量的说法正确的是（）A.同一个物理量在一些情况下是矢量，在另一些情况下也可以是标量B.方向是区分矢量和标量的标准C.功有正负，故功是矢量D.功率是标量【答案】D【解析】【详解】A．同一个物理量只能是矢量，或者是标量，不可能有情况下是矢量，另一些情况下是标量，故A错误；B．方向不是区分矢量和标量的标准，比如电流具有方向，但电流是标量，故B错误；C．功有正负，但功是标量，故C错误；D．功率是标量，故D正确。故选D。2.北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员费俊龙、邓清明、张陆全部安全顺利出舱，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。飞船在轨飞行期间，完成文大量空间科学实（试）验和技术试验任务，进行了4次出舱活动。飞船返回舱返回地面时，速度约为7.9km/s。根据以上信息，以下说法正确的是（）A.“飞船返回舱返回地面时，速度约为7.9km/s”中的“7.9km/s”是指平均速度B.“飞船在轨飞行期间”指的是时间间隔C.研究飞船飞行姿态时，可以将飞船视为质点D.飞船在轨飞行期间，航天员出舱活动时处于无重力状态，即不受地球的万有引力【答案】B【解析】【详解】A．飞船返回舱返回地面时，速度约为7.9km/s，该速度描述的是一个状态的速度，可知，7.9km/s是指瞬时速度，故A错误；B．飞船在轨飞行期间描述的是一个过程经历的时间，可知，该时间指的是时间间隔，故B正确；C．研究飞船的飞行姿态时，飞船的体积与形状对所研究问题的影响不能够忽略，此时不能够将飞船视为质点，故C错误；D．根据万有引力的规律有可知，飞船在轨飞行期间，航天员出舱活动时处于失重状态，但仍然受地球的万有引力作用，故D错误。故选B。3.一物体静止在光滑水平面上，t=0时对其施加一方向不变的水平作用力F，F先增大后减小，以下关于物体运动的vt图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】根据牛顿第二定律可知，由于F先增大后减小，则加速度先增大后减小，由于vt图像切线的斜率表示加速度，所以图像切线的斜率先增大后减小，但由于力的方向不变，加速度方向不变，物体速度一直增大。故选D。4.小明同学站在超市的自动扶梯上，随着扶梯匀速上行。在上行的过程中，以下选项正确的是（）A.小明的重力在做正功 B.小明的动能在增加C.小明的重力势能在增加 D.小明的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】小明随着扶梯匀速上行，则动能不变，重力势能增加，机械能增加，重力在做负功。故选C。5.2023年5月10日，我国成功发射了“风云三号”G星，该卫星主要用于气象观测和环境监测。假设“风云三号”G星绕地球做近似圆周运动，其轨道半径为r，周期为T。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。则以下说法正确的是（）A.“风云三号”G星可能在地表上空沿某一地球经线做匀速圆周运动B.根据开普勒第三定律有，其中为地球同步卫星的周期C.“风云三号”G星的环绕线速度大于地球第一宇宙速度D.根据题中所给信息，可以计算出地球的平均密度【答案】D【解析】【详解】A．由于地球绕南北轴在自转，所以地球卫星不可能地表上空沿某一经度线做匀速圆周运动，故A错误；B．根据开普勒第三定律有其中为地球近地卫星的周期，选项B错误；C．第一宇宙速度是最大的环绕速度，可知“风云三号”G星的环绕线速度小于地球第一宇宙速度，选项C错误；D．根据题中所给信息可以计算出地球的平均密度，选项D正确。故选D。6.不计阻力的情况下，关于下图所对应的描述正确的选项是（）A.图甲中，物块在光滑水平面上压缩弹簧的过程中，物块的机械能守恒B.图乙中，秋千从A点摆到B点的过程中，小朋友受到重力的功率先逐渐增大、后逐渐减小C.图丙中，从A至最低点C过程中，只有重力和蹦床弹力做功，运动员机械能守恒D.图丁中，运动员上升过程中其机械能守恒【答案】B【解析】【详解】A．图甲中，物块在光滑水平面上压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力对物块做负功，则物块的机械能减小，选项A错误；B．图乙中，秋千从A点摆到B点的过程中，根据因开始在A点时竖直速度为零，到B点时竖直速度又变为零，可知小朋友受到重力功率先逐渐增大、后逐渐减小，选项B正确；C．图丙中，从A至最低点C过程中，只有重力和蹦床弹力做功，运动员以及蹦床系统的机械能守恒，但是运动员的机械能不守恒，选项C错误；D．图丁中，运动员上升过程中人本身消耗生物能，则人的机械能增加，选项D错误。故选B。7.过山车是游乐场中常见的设施，一种过山车可以简化为图2模型：过山车质量m，沿倾斜轨道由静止开始向下运动，在最低点附近做圆周运动，然后再沿轨道上升。设过山车在半径为r的圆周轨道的最高点C处的速度大小为v，过山车在从C到B的运动过程中，阻力不可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.过山车在最低点时，轨道对车的支持力大小等于mgB.过山车在最低点时，轨道对车的支持力大小等于C.过山车从最高点到最低点的过程中，重力做功等于动能的变化量D.过山车从最高点到最低点的过程中，重力做功大于动能的变化量【答案】D【解析】【详解】A．过山车在最低点时，令速度为，对车进行分析有解得可知，过山车在最低点时，轨道对车的支持力大小大于mg，故A错误；B．结合上述可知，车从B到C过程，重力势能增大，动能减小，即最低点的速度大于最高点的速度结合上述可知，过山车在最低点时，轨道对车的支持力大小大于，故B错误；C．由于过山车在从C到B的运动过程中，阻力不可忽略，车将克服阻力做功，有内能产生，可知，过山车从最高点到最低点的过程中，重力做功等于动能的变化量与克服阻力做功之和，故C错误；D．结合上述可知，过山车从最高点到最低点的过程中，重力做功大于动能的变化量，故D正确。故选D8.2023年，我国成功发射了多颗卫星，进一步完善了卫星导航系统。其中，某两种类型的同步卫星引起了广泛关注。第一种是地球同步静止轨道卫星，位于地球赤道平面的正上方。第二种是倾斜地球同步轨道卫星，其运行周期也为24小时，但它的轨道平面与地球赤道平面成一定角度，如图所示。现在，请根据这些信息判断以下说法中正确的是（）A.地球同步静止轨道卫星可以在地球赤道上方的任何一点运行B.两种同步卫星的向心加速度大小一定相等C.倾斜地球同步轨道卫星在一天内可能会多次经过地球赤道平面的同一点上方D.倾斜同步轨道卫星的机械能与静止同步轨道卫星的机械能一定相等【答案】B【解析】【详解】A．地球同步静止轨道卫星一定在赤道的上方，且离地面高度一定，所以不可以在地球赤道上方的任何一点运行，故A错误；B．根据可得可知由于同步卫星的轨道半径相同，所以两种同步卫星的向心加速度大小一定相等，故B正确；C．倾斜地球同步轨道卫星周期为24h，与地球自转周期相同，所以每12h小时会经过地球赤道平面的同一点，则倾斜地球同步轨道卫星在一天内2次经过地球赤道平面的同一点上方，故C错误；D．由于不清楚倾斜同步轨道卫星的质量与静止同步轨道卫星的质量关系，所以无法判断两者的机械能关系，故D错误。故选B。9.2023年某国际田径锦标赛跳远项目比赛在某大型体育场举行。比赛场地设有一个沙坑作为落点。现有甲、乙两名运动员先后从同一位置一跃跳出，其初速度大小之比为v甲：v乙=3：2，方向与水平地面夹角均为30°。假设两名运动员在空中均做斜抛运动，沙坑与起跳点在同一水平面，且空气阻力忽略不计。则甲、乙两名运动员从跳出至落到沙坑的过程中，下列说法正确的是（）A.他们飞行时间之比为t甲：t乙=1：1B.他们运动最高点高度之比为h甲：h乙=3：2C.他们飞行的水平位移之比为x甲：x乙=9：4D.他们落到沙坑时的速度方向与水平方向的夹角之比为θ甲：θ乙=3：2【答案】C【解析】【详解】A．根据可知他们飞行时间之比为t甲：t乙=v甲：v乙=3：2选项A错误；B．根据可知他们运动最高点高度之比为h甲：h乙=9：4选项B错误；C．根据可知，他们飞行的水平位移之比为x甲：x乙=9：4选项C正确；D．根据斜抛运动的对称性可知，他们落到沙坑时的速度方向与水平方向的夹角之比为θ甲：θ乙=1：1选项D错误。故选C。10.某高中生在“体能测试”中，一分钟内完成了12次引体向上，该同学质量为60kg，完成一次引体向上重心上移约0.5m，则一分钟内该同学克服重力做功的平均功率约为（）A.50W B.60W C.70W D.80W【答案】B【解析】【详解】根据题意可得故选B。11.2023年，我国成功发射了一颗名为“清洁者1号”的卫星，其主要任务是清理太空垃圾。在某次任务中，“清洁者1号”通过一条特殊的转移轨道，将一颗失效的通信卫星从近地轨道拖拽到了更高的“废弃轨道”上。整个过程可以简化为：先使“清洁者1号”进入近地轨道与失效卫星对接，然后开启发动机使两者一起加速进入转移轨道，当到达“废弃轨道”时再次开启发动机使两者一起加速并稳定在该轨道上。若卫星在两个轨道上的运动均视为匀速圆周运动，则以下说法不正确的是（）A.失效卫星在近地轨道上运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度B.失效卫星在“废弃轨道”上运行的机械能大于在近地轨道上运行的机械能C.“清洁者1号”在转移轨道上经过Р点时的加速度大于在近地轨道上经过Р点时的加速度D.“清洁者1号”欲从“废弃轨道”返回近地轨道，需要在Q点减速【答案】C【解析】【详解】A．根据可知失效卫星在近地轨道上运行的速度大于同步卫星的线速度，而同步卫星与赤道上的物体具有相同的角速度，根据v=ωr可知同步卫星的线速度大于赤道上物体的线速度，则失效卫星在近地轨道上运行的速度大于地球赤道上物体随地球自转的速度，选项A正确，不符合题意；B．失效卫星在近地轨道上需要两次加速才能进入“废弃轨道”，可知失效卫星在“废弃轨道”上运行机械能大于在近地轨道上运行的机械能，选项B正确，不符合题意；C．根据可知，“清洁者1号”在转移轨道上经过Р点时的加速度等于在近地轨道上经过Р点时的加速度，选项C错误，符合题意；D．“清洁者1号”欲从“废弃轨道”返回近地轨道，需要在Q点减速左向心运动，选项D正确，不符合题意。故选C。12.如图所示，在x轴上放置两正点电荷Q1、Q2，当空间存在沿y轴负向的匀强电场时（图中未画出），y轴上A点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为E，两点电荷到A的距离分别为r1、r2（r1<r2），以下说法正确的是（）A.在О点放一个负电荷，将沿y轴负方向移动B.Q1和Q2分别在О点形成的电场强度等大反向C.在y轴上与A点对称的B点的电场强度大小为2ED.在坐标平面内还可以找到一个合场强为0的位置【答案】C【解析】【详解】A．根据电场强度的叠加原理可知，О点电场强度方向应指向第四象限，所以在О点放一个负电荷，将不会沿y轴负方向移动，故A错误；B．Q1和Q2分别在О点形成的电场强度方向沿x轴正方向，故B错误；C．A点场强为零，说明两点电荷在A点的合场强与匀强电场的场强等大反向，即竖直向上，大小为E，根据对称性，两点电荷在B处产生的合场强方向竖直向下，大小为E，所以B点的场强大小为2E，方向竖直向下，故C正确；D．根据电场强度叠加原理可得，除A点外，在坐标平面内再没有合场强为0的位置，故D错误。故选C。13.如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一质量m=1kg的物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则（）A.货物在02s过程中，摩擦力恒定不变B.货物在01s过程中，摩擦力对货物做功为9.6JC.货物在02s过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为12JD.货物在02s过程中，货物重力的功率为60W【答案】C【解析】【详解】A．在内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，在内传送带的速度大于物块的速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向上，故货物在过程中，摩擦力方向改变，A错误；B．在内，物块的速度大于传送带速度，传送带对物块的摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有根据图乙可得解得由图像可知在内，物块相对地面的位移为故摩擦力对货物做功为B错误；C．由图像可知在内，物块相对传送带的位移大小为由图像可知在内，物块相对传送带的位移大小为故货物在02s过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为C正确；D．由图像可知在内，物块相对地面的位移为故重力做功为货物在02s过程中，货物重力的功率为D错误。故选C。二、不定项选择题（本题共2小题，每小题4分，共8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4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）14.下列关于几种圆周运动实例的说法中，正确的是（）A.图甲中小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于B.图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心C.图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力D.图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大【答案】BC【解析】【详解】A．图甲中小球竖直面内做圆周运动，当杆对小球的支持力等于小球重力时，小球过最高点的速度为0，故A错误；B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，故B正确；C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力，故C正确；D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，故D错误。故选BC。15.如图一根质量为M的粗糙杆斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，杆处于静止状态。一个穿在杆上的质量为m的小环从杆的顶端以a的加速度匀加速滑下的过程中，下列说法不正确的是（）A.地面所受的压力等于二者的重力之和 B.地面所受的摩擦力大小等于墙壁的弹力大小C.环受到的摩擦力大小为mgsinθ D.环受到的合力为ma【答案】ABC【解析】【详解】A．由于小环从杆顶端以a的加速度匀加速滑下，所以地面对杆的支持力小于二者的重力之和，故A错误，符合题意；B．小环对杆的压力和摩擦力在水平方向上的分量不相等，所以地面所受的摩擦力大小不等于墙壁的弹力，故B错误，符合题意；C．环受到的摩擦力大小为故C错误，符合题意；D．由于小环匀加速的加速度为a，所以环受到的合力为ma，故D正确，不符合题意。故选ABC。非选择题部分三、实验题（本题共2小题，共16分）16.在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：（1）下列器材中不必要的是（）A. B.C. D.（2）本实验中，下列说法正确的是（）A.可选用木质重物作为研究对象B.安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上C.重物的质量可以不测D.可以根据来计算重物在t时刻的瞬时速度（3）实验中，质量为m的重物拖着纸带下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度为g。那么：a.纸带的__________（选填“左”或“右”）端与重物相连；b.在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出___________段长度才能完成本次验证。【答案】（1）CD（2）BC（3）①.左②.BG【解析】【小问1详解】实验中需要重锤和电火花打点计时器，不需要秒表和钩码，故选CD；【小问2详解】A．实验应该选用质量较大体积较小的物体作为研究对象，选用木质重物作为研究对象不合适，选项A错误；B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一竖直线上，减小纸带和限位孔间的摩擦力，选项B正确；C．因要验证的关系两边都有m，则重物的质量可以不测，选项C正确；D．若用来计算重物在t时刻的瞬时速度就失去了验证的意义了，应该通过中间时刻的速度等于这段时间的平均速度来计算，选项D错误。故选BC。【小问3详解】a.[1]因从左到右点间距逐渐增加，则纸带的左端与重物相连；b.[2]在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，这样可求解B点和G点的瞬时速度，从而计算从B到G动能变化量，则还需要测出BG段长度计算重力势能的变化才能完成本次验证。17.题目：在“探究平抛运动的特点”实验中，采用如图1所示的实验装置。（1）下列说法正确的是（）A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端可以不水平C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D.用图1实验装置完成实验，必须测量小球的质量（2）某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系。平抛运动的初速度为________，B点的竖直分速度为___________。（用图中符号表示）（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是（）A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹C.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹【答案】（1）C（2）①.②.（3）B【解析】【小问1详解】A．斜槽轨道不一定要必须光滑，选项A错误；B．斜槽轨道末端必须要水平，以保证小球能做平抛运动，选项B错误；C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以保证小球的轨迹相同，选项C正确；D．该实验不需要测量小球质量，选项D错误。故选C。【小问2详解】竖直方向水平方向可得平抛运动的初速度为B点的竖直分速度为【小问3详解】A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，该方法可行，不符合题意；B．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，故该方法不可行，符合题意；C．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，该方法可行，不符合题意。故选Ｂ。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.如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=60°，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g，静电力常量为k。则求（1）小球B的电性；（2）细线的拉力大小；（3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。【答案】（1）正电；（2）2mg；（3）【解析】【详解】（1）两球之间有静电斥力，则小球B正电荷。（2）对小球A受力分析可知，解得细线的拉力T=2mg（3）对小球A受力分析可知19.如图所示，一平板车以某一速度v0匀速行驶，某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l＝3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动．已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ＝0.2，g＝10m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来，平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件？【答案】【解析】【详解】设经过时间t，货箱和