浙江省浙东北联盟（ZDB）2024-2025学年高一上学期期中考试（AP）班物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1浙东北联盟（ZDB）2024/2025学年第一学期期中联考高一年级物理学科AP班试题考生须知：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（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.下列各物理量都属于矢量的是（）A.速率、平均速度 B.瞬时速度、功率 C.加速度、线速度 D.位移、重力势能【答案】C【解析】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。位移、瞬时速度、平均速度、加速度、线速度是矢量，功率、速率、重力势能是标量。故选C。2.下列关于物理学发展历史的说法正确的是（）A.“笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略B.卡文迪什利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值C.开普勒分析卡文迪什的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律D.哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律【答案】B【解析】A．“笔尖下发现的行星－海王星”的发现者是勒维耶和亚当斯，故A错误；B．卡文迪什通过实验测出了引力常量，故B正确；CD．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒分析第谷的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律，故CD错误；3.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、现象放大法、建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法B.根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C.伽利略通过对自由落体运动的研究开创了实验和逻辑推理的科学研究方法D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法【答案】D【解析】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故A正确，不符题意；B．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确，不符题意；C．伽利略对自由落体运动的研究，应用了将实验和逻辑推理相结合的方法，故C正确，不符题意；D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故D错误，符合题意。本题选择不正确选项，故选D。4.2019年10月1日在国庆阅兵式上，教练机机群掠过，划出7条美丽彩带，向新中国70华诞献上诚挚的祝福。如图所示，下列关于飞机运动情况的说法正确的是（）A.飞机的速度越大，加速度也一定越大 B.飞机的速度变化越快，加速度不一定越大C.飞机的速度变化越大，加速度也一定越大 D.飞机的加速度不断减小，速度可能越来越大【答案】D【解析】ABC．根据加速度定义式可知加速度大小与速度大小无关，与速度变化的大小也无关，飞机的速度变化越快，加速度一定越大。故ABC错误；D．加速度与速度方向的关系决定速度是否增大，所以当飞机的加速度不断减小，如果二者方向相同，则速度可能越来越大。故D正确。故选D。5.左图是救援船水上渡河演练的场景，假设船头始终垂直河岸，船的速度大小恒定，右图中虚线是救援船渡河的轨迹示意图，其中点是出发点，点位于点的正对岸，段是直线，段是曲线，下列说法正确的是（）A.船以该种方式渡河位移最短B.船以该种方式渡河时间最长C.段中水流速度不断增大D.段中水流速度不断减小【答案】D【解析】AB．若船头垂直河岸方向渡河，则渡河时间最短，渡河位移不是最短，故AB错误；CD．若保持船头垂直于河岸，则在垂直于河岸方向上的速度不变，根据等时性可知水平分运动的时间跟竖直分运动的时间相等，段中相等的时间水平方向运动的位移相同，因此水流速度不变，段中相等的时间水平方向运动的位移变短，因此水流速度不断减小，故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，则下列说法正确的是（）A.大车轮与小车轮的角速度之比为9∶1B.手轮圈与小车轮的角速度之比为8∶9C.大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1D.大车轮与手轮圈两边缘的线速度之比为1∶1【答案】C【解析】A．根据题意可知，大车轮与小车轮边缘的线速度大小相等，由公式可知，大车轮与小车轮的角速度之比故A错误；B.根据题意可知，大车轮与手轮圈的角速度相等，则故B错误；C．大车轮轴心与小车轮轴心保持相对静止，一起平动，则大车轮轴心与小车轮轴心的速度之比为1∶1，故C正确；D．根据题意可知，大车轮与手轮圈的角速度相等，根据公式，则故D错误。故选C。7.我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为的预定轨道。“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动，已知地球半径。下列说法正确的是（）A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小【答案】C【解析】A．根据解得“悟空”卫星的轨道半径小，线速度比同步卫星的线速度大，故A错误；B．根据解得“悟空”卫星的轨道半径小，角速度比同步卫星的角速度大，故B错误；C．根据解得“悟空”卫星的轨道半径小，运行周期比同步卫星的运行周期小，故C正确；D．根据解得“悟空”卫星的轨道半径小，向心加速度比同步卫星的向心加速度大，故D错误。故选C。8.篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（）A.a点 B.b点 C.c点 D.d点【答案】A【解析】由图像可知，图像第四象限表示向下运动，速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。9.如图所示，一个质量为m的木块静止在倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在木块上，弹簧方向与斜面垂直，则（）A.木块一定受到四个力的作用B.弹簧一定处于伸长状态C.斜面对木块的支持力大小可能为零D.斜面对木块的摩擦力大小一定等于【答案】D【解析】AB．依题意，弹簧若提供弹力，其方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以弹簧与木块之间的弹力大小不确定，木块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长。也可能受到重力、斜面支持力、静摩擦力和弹簧拉力或压力四个力的作用而平衡，此时弹簧处于伸长或压缩状态。故AB错误；C．若斜面对木块的支持力大小为零，则木块受到的摩擦力也必定为零，此时木块受到重力和弹簧弹力作用不可能处于平衡状态。故C错误；D．根据平衡条件，沿斜面方向，有故D正确。故选D。10.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。如图，嫦娥六号探测器静止在月球的平坦地面上。已知探测器质量为m，四条着陆腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条着陆腿对月球表面压力的大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由平衡可知可得由牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力的大小为。故选B。11.如图甲、乙、丙分别为商场里的厢式、台阶式和斜面电梯，小明在逛商场时分别乘坐了这三部电梯上楼。在电梯以相同速率匀速运行的过程中，小明相对电梯静止，则下列说法正确的是（）A.三部电梯对小明均不做功B.乘坐乙丙电梯时，电梯对小明均无摩擦力的作用C.乘坐甲丙电梯时，小明所受重力做功的功率相等D.乘坐甲乙电梯时，小明所受弹力做功的功率不相等【答案】D【解析】A．小明先后随三部电梯以相同速率匀速运行的过程中，由于重力对小明做负功，根据动能定理可知，三部电梯对小明均做正功，故A错误；B．电梯匀速运行，所以台阶式电梯乙对小明没有摩擦力的作用；丙是斜面电梯，小明要随斜面电梯向上运动，因此丙电梯对小明有摩擦力的作用，且摩擦力方向沿斜面向上，与小明的重力沿斜面向下的分力平衡，故B错误；C．设小明运动方向与竖直方向夹角为θ，根据乘坐甲丙电梯时，由于电梯运行速率相同，但方向不同，所以竖直分速度大小不相等，则小明所受重力做功的功率不相等，故C错误；D．乘坐甲乙电梯时，小明所受弹力大小相等，且大小都等于重力，由于电梯运行速率相同，但方向不同，所以竖直分速度大小不相等，则小明所受重力做功的功率不相等，则小明所受弹力做功的功率不相等，故D正确。故选D。12.杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为r=0.4m，水的质量200g，杯子的质量50g，绳子质量不计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A.杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为4m/sB.当杯子运动到最高点N时速度大小为6m/s时，水对杯子的弹力大小为16N，方向竖直向下C.杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向D.杯子在最低点M时处于受力平衡状态【答案】C【解析】A．杯子运动到最高点时，水刚好不落下，对水则有所以杯子在最高点时的速度为故A错误；B．当杯子到最高点速度为6m/s时，对水根据牛顿第二定律有解得即杯子对水的弹力为16N，方向竖直向下，根据牛顿第三定律可得水对杯子的弹力大小为16N，方向竖直向上，故B错误；C．杯子在运动过程中做的是变速圆周运动，沿圆周下降过程速度增加是因为其受到的合力沿切线方向的分力与速度同向，故C正确；D．杯子在最低点时加速度方向竖直向上，此时杯子处于超重状态，故D错误。故选C。13.如图所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且M＞m，将它们用通过光滑的轻质定滑轮的轻细线连接。如果按图甲放置，则质量为m的物块恰好匀速下降。若将两物块互换位置，如图乙所示，它们的共同加速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由甲图可知，物体m匀速运动，有T=mg物体M也做匀速运动，则联立解得乙图中，对M有对m有联立解得故选A。二、选择题（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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.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中轻杆长为l，若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中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用C.图c中若A、B均相对圆盘静止，半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力fA>fBD.图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同【答案】ACD【解析】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆受作用力为零，此时解得若角速度小于，杆对小球的作用力向上，选项A正确；B．图中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，此时火车有做向心运动的趋势，轮缘对内侧轨道有作用，选项B错误；C．图中若A、B均相对静止，根据若半径2RA=3RB，质量mA=2mB，则A、B所受摩擦力选项C正确；D．图是一圆锥摆，根据可得则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动，它们的角速度相同，选项D正确。故选ACD。15.2021年2月，天问一号探测器成功与火星交会，如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ=4R，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器下列说法正确的是（）A.沿轨道Ⅱ运动时经过P点的速度大于沿轨道Ⅲ经过O点的速度B.探测器由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ时，需要在O点加速C.沿轨道Ⅱ的运动周期小于沿轨道Ⅲ的运动周期D.沿轨道Ⅲ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于【答案】AD【解析】A．探测器从轨道II变轨到轨道III需要在O点减速做近心运动，所以沿轨道Ⅱ运动时经过P点（即O点）的速度大于沿轨道Ⅲ经过O点的速度，故A正确；B．探测器由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ时，需要在O点减速做近心运动，故B错误；C．由题意可知，探测器在轨道II运行的轨道半径大于沿轨道Ⅲ运行的半长轴，由开普勒第三定律可知，沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅲ的运动周期，故C错误；D．由牛顿第二定律可知，沿轨道Ⅲ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于探测器沿轨道II运动时，经过O点时的加速度大小，即为故D正确。故选AD。非选择题部分（本题共5小题，共55分）16.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小王同学组装了如图所示装置。（1）小王将长木板的一端适当垫高，在不挂槽码的情况下，使小车靠近打点计时器。先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上运动。若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏（从打出的点的先后顺序看），则应将长木板底下的小木块垫得比原先__________（填“高”或“低”）些。重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的计时点。（2）操作过程中，小王回想起学习运动学时也用到该实验装置做了“探究小车速度随时间变化的规律”，这个实验中__________（填“需要”、“不需要”）完成以上（1）的操作。（3）实验中打点计时器使用交流电频率为50Hz。下图是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是______cm，打下计数点3时小车的速度v=______m/s。（计算结果保留2位有效数字）（4）在探究加速度与力的关系实验中，两位同学把所挂槽码的总重力记为F，根据实验数据作出的关系图像如下图所示，下列说法正确的是（多选）A.图线①上的数据点来自同一条纸带B.图线②不过原点可能是由于未补偿阻力C.两条图线的斜率均表示实验小车的质量D.得到图线②的实验中小车质量比图线①的大【答案】（1）低（2）不需要（3）9.73~9.830.66##0.65##0.67（4）BD【解析】【小问1详析】若打点计时器在纸带上打出的计时点越来越疏（从打出的点的先后顺序看），则小车做加速运动，则应将长木板底下的小木块垫得比原先低些。【小问2详析】用该实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”，只需要保持小车受到的合力一定，所以这个实验中不需要平衡摩擦力，即不需要完成以上（1）的操作。【小问3详析】由刻度尺可知计数点2的读数为。每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点的时间间隔为打下计数点3时小车的速度为【小问4详析】A．所挂槽码的总重力为F时，纸带做匀变速运动，纸带的加速度恒定，即一条纸带对应一组数据点（F，a），图线①上有五组数据点，来自5条纸带，故A错误；B．图线②中，当F达到一定值时，加速度才不为0，所以不过原点可能是由于未补偿阻力，故B正确；CD．根据牛顿第二定律有两条图线的斜率的倒数均表示实验小车的质量，图线②的斜率小于图线①的斜率，故图线②的实验中小车质量比图线①的大，故C错误，D正确。故选BD。17.三个同学利用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明A球______；A.竖直方向的分运动是自由落体运动B.水平方向的分运动是匀速直线运动C.竖直方向的分运动是匀速直线运动（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙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a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb=______m/s；（g取10m/s2）（3）丙同学采用如图丙所示的装置。下列器材问题和操作方式不会对实验误差带来影响的是______。A.槽与小球间有摩擦 B.槽末端切线不水平C.小球每次自由滚下的位置不同 D.某次实验时小球在释放瞬间有初速度v0【答案】（1）A（2）1.25（3）A【解析】【小问1详析】由于A球以不同速度平抛时，下落情况与自由落体运动的B球完全相同，说明平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，水平方向运动无法判断。故选A。【小问2详析】竖直方向上，根据可得相邻两个点间的时间间隔平抛初速度b点竖直方向上的分速度因此b点速度【小问3详析】若每次小球运动轨迹相同，每次小球必须从斜槽同一位置由静止释放，斜槽末端必须水平，这样就能保证每次小球平抛的初速度相同，至于斜槽是否光滑对实验结果没有影响。故选A。18.（1）用如图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之间的关系时，用到的实验方法是。A.理想实验B.等效替代法C.微元法D.控制变量法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球分别放在A、C位置，A、C到塔轮中心的距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与的关系。A.质量m B.角速度ω C.半径r（3）在（2）实验中，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是A.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小B.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变C.左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小D.左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大【答案】（1）D（2）B（3）B【解析】【小问1详析】在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度；保持半径r和角速度不变，探究向心力的大小F与质量m，是采用了控制变量法。故选D。【小问2详析】图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度的关系。故选B。【小问3详析】其他条件不变，若增大手柄转动速度，则有两钢球所需的向心力都增大，左右两标尺的示数将变大；可是增大转速前后的角速度之比不变，所以向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变。故选B19.2023年杭州亚运会上，中国蹦床队展现了卓越的实力与风采，成功包揽了男子与女子蹦床项目的冠军，这是一项令人瞩目的成就。中国队的成绩也再次证明了中国体育的强大实力和深厚底蕴。如图为我国男子冠军严浪宇训练画面，某次运动员从脚离床面高h1=1.25m下落，经反弹上升到最高处，脚离床面高h2=5m，在空中始终保持直立状态，运动员与蹦床接触时间为0.5s，假设把运动员空中的运动看成自由落体和竖直上抛，g取10m/s2，求∶（1）运动员下落h1所用的时间t1；（2）运动员脚刚离开蹦床时的速度大小v2；（3）从h1高处运动到h2高处的平均速度大小。【答案】（1）0.5s（2）10m/s（3）1.875m/s【解析】【小问1详析】根据解得【小问2详析】根据速度位移关系式解得【小问3详析】运动员上升的时间为平均速度大小为=1875m/s20.抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型。如图所示，支架固定在地面上，O为转轴，长为L的轻质硬杆A端的凹槽内放置一石块，B端固定一重物，，。石块发射时，在重物上施加一向下的作用力，使杆绕O点在竖直平面内转动。杆转动到竖直位置时，石块立即被水平抛出，此时重物的速度大小为，石块直接击中前方倾角为15°的斜坡，且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60°角，重力加速度为g，忽略空气阻力影响，求：（1）石块被水平抛出时的速度大小；（2）石块击中斜坡时的速度大小；（3）石块被抛出后至击中斜坡，石块在空中运动的水平位移大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详析】由得所以【小问2详析】根据击中斜坡时的速度方向与斜坡成60°角可知解得【小问3详析】在击中点竖直方向水平方向得21.如图所示，质量为m=50