浙江省杭州二中、溫州中學(xué)、金華一中、紹興一中四校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期中物理 解析

第19頁/共20頁2022學(xué)年第二學(xué)期四校聯(lián)盟期中考試試卷高一年級物理學(xué)科命題:浙江金華第一中學(xué)共100分，考試時間90分鐘。考生須知：1.本卷滿分100分，考試時間90分鐘；2.答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、試場號、座位號；3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效；4.考試結(jié)束后，只需上交答題卷。第I卷（選擇題共48分）一、選擇題1（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.用國際單位制的基本單位表示能量的單位，下列正確的是（）A.N·m/s2 B.kg·m2/s2 C.J·m2/s D.k·s2/m2【答案】B【詳解】功的計算公式為則有故選B。2.下列各組物理量都是矢量的是（）A.位移、時間 B.力、功率C.加速度、速度變化 D.速度、路程【答案】C【詳解】矢量是有大小和方向的物理量，選項中加速度、速度的變化、力、速度、位移屬于矢量。故選C。3.在物理學(xué)的發(fā)展過程中，物理學(xué)家們做出了巨大的貢獻，下列說法正確的是（）A.亞里士多德首先采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法B.庫侖首先提出電荷周圍存在電場的概念C.開普勒提出了行星運動的規(guī)律D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過扭稱裝置測得了引力常量G【答案】C【詳解】A．伽利略首先采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，故A錯誤；B．法拉第首先提出電荷周圍存在電場的概念，故B錯誤；C．開普勒提出了有關(guān)行星運動的開普勒三大定律，故C正確；D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過扭稱裝置測得了引力常量G，故D錯誤。故選C。4.無人機空載時，由靜止沿著與地面成30°的方向斜向上勻加速直線起飛，剛起飛的第1s內(nèi)飛行了5m。已知無人機的質(zhì)量為2kg，g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.無人機在第1s末的速度為5m/s B.無人機在剛起飛的0.5s內(nèi)飛行了1.5mC.空氣對無人機的作用力方向豎直向上 D.空氣對無人機的作用力大小為20N【答案】D【詳解】A．無人機在第1s內(nèi)的平均速度為由勻加速直線運動規(guī)律，它在第1s末的速度為故A錯誤；B．無人機做初速度為零的勻加速直線運動，它在剛起飛的0.5s內(nèi)飛行的距離s1與之后0.5s內(nèi)飛行的距離s2之比為所以它在剛起飛的0.5s內(nèi)飛行的距離故B錯誤；CD．無人機受力分析如圖由勻加速直線運動規(guī)律可得無人機做勻加速直線運動的加速度由牛頓第二定律由幾何得空氣對無人機的作用力大小為方向與水平方向成60°的方向斜向上，故C錯誤，D正確。故選D。5.如圖所示，從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管A的上端邊緣，緊貼鋼管管壁方向向管內(nèi)水平拋入一鋼球，球一直沿管壁做曲線運動直至落地。若換一根等高但內(nèi)徑更大的內(nèi)壁光滑的空心豎直管B，用同樣的方法拋入此鋼球，下列說法正確的是（）A.在A管中的球運動時間長 B.在B管中的球運動時間長C.球在兩管中的運動時間一樣長 D.無法確定【答案】C【詳解】鋼球在鋼管內(nèi)的運動可分解為水平面內(nèi)的勻速圓周運動和豎直方向的自由落體運動，則豎直方向上有解得由于A管與B管高度相同，可知球在兩管中的運動時間一樣長。故選C。6.蹦床表演的安全網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d等為網(wǎng)繩的結(jié)點，安全網(wǎng)水平張緊后，重為的運動員從高處落下，恰好落在O點上。該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩dO與cO、bO與gO間的夾角均為120°，如圖乙所示，兩側(cè)對稱。此時O點受到向下的作用力大小為，則這時O點周圍每根網(wǎng)繩承受的張力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【詳解】設(shè)每根繩子張力為T，由正交分解法可知解得故選A。7.仰臥起坐是《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的女生測試項目之一。如圖所示，若某高三女生一分鐘內(nèi)連續(xù)做了60個仰臥起坐，且每次仰臥起坐時間近似相等。其質(zhì)量約為60kg，上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的0.60倍，仰臥起坐時下半身重心位置不變，上半身重心升高約為0.4m，重力加速度g=10m/s2，此次測試過程中，下列說法正確的是（）A.重力做功約為8640J B.重力做功平均功率約為144WC.克服重力做功平均功率為零 D.克服重力做功的平均功率約為144W【答案】D【詳解】AB．學(xué)生在起做過程中重力做的合功為零，所以重力做功平均功率為零，故AB錯誤；CD．每一次克服重力做功為一分鐘內(nèi)連續(xù)做了60個仰臥起坐所做的功為她克服重力做功的平均功率為故C錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，原來不帶電，長為l的導(dǎo)體棒水平放置，現(xiàn)將一個電荷量為+q（q>0）的點電荷放在棒的中心軸線上距離棒的左端R處，A、B分別為導(dǎo)體棒左右兩端的一點，靜電力常量為k。當(dāng)棒達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）A.增加點電荷的帶電量，導(dǎo)體靜電平衡時O處的電子受到的電場力將增大B.導(dǎo)體棒A點會感應(yīng)出正電荷C.導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場強度大小為零D.導(dǎo)體棒上感應(yīng)電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場強度大小【答案】D【詳解】A．導(dǎo)體靜電平衡時O處的電場強度為零，電子所受電場力為零，故A錯誤；B．導(dǎo)體棒A點會感應(yīng)出負(fù)電荷，故B錯誤；CD．導(dǎo)體靜電平衡時O處的電場強度為零，即感應(yīng)電荷在棒的中心O處產(chǎn)生的電場強度與電荷q在O點產(chǎn)生的電場強度等大反向，所以有故C錯誤，D正確。故選D。9.甲、乙兩位同學(xué)玩相互拋接球的游戲，其中一位同學(xué)將球從A點拋出后，另一同學(xué)總能在等高處某點B快速接住，如圖所示。假設(shè)甲同學(xué)出手瞬間球的速度大小為v，方向與水平面成θ角，忽略空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.球在空中相同時間內(nèi)速度變化量不相同B.球到達B點時速度與A點時相同C.球在空中上升的最大高度D.保持θ角不變，球的出手速度越大，球在空中運動的時間越短【答案】C【詳解】A．球拋出后在空中只受重力作用，做勻變速曲線運動，所以球在空中相同時間內(nèi)速度變化量相同，故A錯誤；B．球到達B點時速度與A點時大小相等，方向不同，故B錯誤；C．將球的初速度在豎直方向分解有根據(jù)豎直方向的運動規(guī)律有解得球在空中上升的最大高度為故C正確；D．根據(jù)斜拋運動的對稱性可知，在空中運動的時間為可見保持θ角不變，球的出手速度越大，球在空中運動的時間越長，故D錯誤；故選C。10.如圖甲，轆轱是古代民間提水設(shè)施，由轆轱頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次從井中汲取m=2kg的水，轆轱繞繩輪軸半徑為r=0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計。t=0時刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動向上提水桶，其角速度隨時間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則（）A.水斗速度隨時間變化規(guī)律為 B.井繩拉力瞬時功率隨時間變化規(guī)律為C.0~10s內(nèi)水斗上升的高度為4m D.0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為255J【答案】D【詳解】A．由圖丙可知所以水斗速度隨時間變化規(guī)律為故A錯誤；B．水斗勻加速上升，加速度由牛頓第二定律所以井繩拉力大小為井繩拉力瞬時功率隨時間變化規(guī)律為故B錯誤；C．水斗勻加速上升，0~10s內(nèi)它上升的高度為故C錯誤；D．0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為故D正確。故選D。11.如圖甲所示，有一固定光滑斜面體ABC，一物塊在平行于斜面的力F作用下從底端A點沿斜面AB由靜止開始向上運動，該過程中物塊的機械能E隨位移x的變化圖線如圖乙所示，圖線在~段為平行于x軸的直線。則（）A.力F先減小后增大B.從圖線中不能確定零勢能面位置C.在位置物塊所受力D.在過程中物塊做加速度不斷減小的加速運動【答案】C【詳解】AC．機械能E的變化是由于外力F做功引起的；所以機械能E隨位移x的變化圖線的斜率反應(yīng)了外力F的變化，由圖乙可知力F一直減小，在位置物塊所受力，故A錯誤，C正確；B．初始位置的機械能為0，可知初始位置為零勢能面位置，故B錯誤；D．力F一直減小，根據(jù)牛頓第二定律可知物塊的加速度先減小，當(dāng)，加速度為0，后反向增大，故D錯誤；故選C。12.如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球A固定在絕緣輕桿C的一端，輕桿的另一端與墻壁上的O點通過較鏈連接在一起，帶電量為Q的小球B固定在桿AC的正下方的絕緣柱上，A與B的距離為h，此時絕緣輕桿與豎直面夾角為，帶電小球A、B均可視為點電荷，靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說法不正確的是（）A.輕桿對小球A的作用力為零B.小球A的帶電量為C.當(dāng)小球A的電荷量略微減少，重新達到平衡后，兩球之間的庫侖力減小D.當(dāng)小球A的電荷量略微增加，重新達到平衡后，輕桿對小球A的作用力將增大【答案】C【詳解】A．小球A受力平衡，所以所受的B對它豎直向上的庫侖力等于重力，輕桿對A沒有作用力，A正確，不符合題意；B．由可得B正確，不符合題意；CD．當(dāng)小球A的電量略微減少時，小球A下降，由于輕桿及鉸鏈的作用，再次平衡時，絕緣輕桿與豎直面夾角為減小，小球A的受力如圖所示輕桿對小球A的支持力從無到有，即支持力增大；庫侖力大于重力，故兩球之間的庫侖力增大，C錯誤，符合題意，D正確，不符合題意。故選C。二、選擇題II（本題共3個小題，每小題4分，共12分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）13.下列關(guān)于物理思想方法的說法中正確的是（）A.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗用到了等效替代法B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗用到了控制變量法C.卡文迪什利用扭秤測量引力常量用到了放大的思想D.電場強度，速度，加速度，都是采用了比值定義法【答案】ABC【詳解】A．“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗用到了等效替代法，即合力與分力的作用效果相同，故A正確；B．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗用到了控制變量法，即探究加速度與力的關(guān)系時，應(yīng)保持質(zhì)量不變，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)保持力不變，故B正確；C．卡文迪什利用扭秤測量引力常量用到了放大的思想，故C正確；D．電場強度，速度采用了比值定義法，而加速度為牛頓第二定律，是加速度決定式，故D錯誤。故選ABC。14.2023年3月1日，國際小行星中心發(fā)布了一顆新彗星的確認(rèn)公告，這顆彗星由中科院紫金山天文臺首次發(fā)現(xiàn)，明年有望成為肉眼可見的大彗星。目前這顆彗星正在朝著它的近日點方向運動，其運行軌道可簡化為半長軸為a的橢圓軌道，即圖中的II軌道。I、III為繞太陽做勻速圓周運動的兩個行星，其做勻速圓周運動運行半徑分別為、，且有。行星I的繞行速率為，慧星運行到B點時的速率為，運行到E點時的速率為，行星III的繞行速率為。則下列說法正確的是（）A.行星I的繞行速率小于行星III的速率B.行星I的繞行速率小于慧星在B點的速率C.行星I的繞行周期等于慧星沿橢圓軌道運行周期D.彗星運行到P點的加速度等于行星III運行到P點的加速度【答案】BD【詳解】A．由解得因為，所以，故A錯誤；B．慧星從B點開始做離心運動，即得又行星I繞行時有得可得，故B正確；C．由，可知行星I的繞行周期小于慧星沿橢圓軌道運行周期，故C錯誤；D．由可知彗星運行到P點的加速度等于行星III運行到P點的加速度，故D正確。故選BD。15.如圖所示，斜面體放在粗糙的水平地面上，物塊A與斜面，斜面與地面間動摩擦因數(shù)均為，斜面體、物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕繩DO的右端及輕繩BO的上端連接于O點。輕繩DO沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ=53°，斜面傾，物塊A和B的質(zhì)量分別為=5kg，=1.8kg，取重力加速度g=10m/s2（cos53°=0.6，sin53°=0.8）.可得（）A.輕繩DO的拉力大小為24NB.物塊A受到的摩擦力為5N，方向沿斜面向上C.斜面體受到地面的摩擦力為24N，水平向右D.更換物體B，保持O點位置不變，為使系統(tǒng)仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，物體B的質(zhì)量不得超過3kg【答案】ACD【詳解】A．對O點根據(jù)平衡可知A正確；B．對物塊A受力分析，假設(shè)摩擦力沿斜面向上，根據(jù)平衡可知解得所以物塊A受到的摩擦力大小為5N，方向沿斜面向下，B錯誤；C．對斜面體和物塊A為整體，水平方向，斜面體受到地面的摩擦力為方向水平向右，C正確；D．保持O點位置不變，則物塊A不動，最大靜摩擦沿斜面向下時繩子拉力最大對O點聯(lián)立解得D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）三、非選擇題（本題共5小題，共52分）16.如圖所示，為某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置簡圖。（1）在保持小車受力相同，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗中，以下說法正確的是___________。A．與小車相連的細(xì)線必須與木板平行B．每次改變小車的質(zhì)量時，需要重新補償阻力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源D．為更直觀地看出加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系，需作出圖像（2）如圖是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，已知打點計時器電源頻率為，其中A、B、C、D、E、F、G是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有個點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示，由紙帶求出小車打“C”點時的速度為_______m/s，加速度的大小為_______m/s2。（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)在實驗前沒有測量小車的質(zhì)量，就進行了多次實驗，得到了如圖3所示的圖像，根據(jù)圖像可求得小車的質(zhì)量為_________kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。此圖線不過坐標(biāo)原點的原因是_________?！敬鸢浮竣?AD##DA②.0.080③.0.20④.1.0⑤.沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠【詳解】（1）[1]A．為了保持細(xì)線對小車的拉力恒定不變，與小車相連的細(xì)線必須與木板平行，故A正確；B．根據(jù)可得可知每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新補償阻力，故B錯誤；C．實驗時，應(yīng)先接通打點計時器電源，再放開小車，故C錯誤；D．由于合力一定時，加速度與質(zhì)量成反比，為更直觀地看出加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系，需作出圖像，故D正確。故選AD。（2）[2]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則有[3]根據(jù)逐差法可得，加速度的大小為（3）[4][5]由圖像可知，當(dāng)拉力大到一定數(shù)值時，小車才開始有加速度，可知圖線不過坐標(biāo)原點的原因是：沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠；以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知圖像的斜率為解得小車的質(zhì)量為17.（1）如圖甲為向心力演示儀的示意圖，圖乙為俯視圖。圖中A、B槽分別與a、b輪同軸固定，且a、b輪半徑相同。a、b兩輪在皮帶的傳動下勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將兩個小鋼球分別放入A、B槽中，①球的質(zhì)量是②球的2倍，①球放在A槽的邊緣，②球放在B橫的邊緣，它們到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為，如圖乙所示，則鋼球①，②的線速度大小之比為________，向心力大小之比為__________。（2）利用如圖甲裝置做“驗證機械能定恒定律”實驗。①除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．低壓交流電源B．刻度尺C．彈簧秤②實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量_________，動能變化量_________。③某次實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，最可能的原因是_______（單選）。A．處理紙帶時，沒有每隔4點取一個計數(shù)點B．重力加速度取值偏大C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法【答案】①.②.③.AB##BA④.⑤.⑥.C【詳解】（1）[1]a、b兩輪在皮帶的傳動下勻速轉(zhuǎn)動，且a、b輪半徑相同，可知根據(jù)可知鋼球①，②線速度大小之比為[2]根據(jù)向心力表達式可知鋼球①，②的向心力大小之比為（2）①[3]電磁打點計時器需用低壓交流電源，還需要刻度尺測量各點距離。故選AB。②[4]從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量為[5]從打O點到打B點的過程中，動能變化量為③[6]重力勢能的減少量大于動能的增加量，最可能的原因是存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，使得重力勢能的減少量有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故選C。18.如圖所示為一條平直公路，其中A點左邊的路段為足夠長的柏油路面，A點右邊路段為水泥路面，已知汽車輪胎與柏油路面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.9，與水泥路面的動摩擦因數(shù)為μ2=0.6。某次測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)汽車以12m/s速度在路面上勻速行駛，剛過A點時緊急制動（車輪立即停止轉(zhuǎn)動），汽車恰好滑到B點停下。另一次測試時，該汽車以24m/s的速度在柏油路面上向右行駛，突然發(fā)現(xiàn)B處有障礙物，需在A點左側(cè)柏油路段上某處緊急剝車，才能避免撞上障礙物，忽略司機的反應(yīng)時間。（重力加速度g=10m/s2）（1）求AB段的長度；（2）為防止汽車撞上障礙物，至少離A點多遠(yuǎn)處開始緊急剎車？【答案】（1）12m；（2）24m【詳解】（1）汽車在AB段勻減速運動，有解得（2）汽車在A點左側(cè)勻減速運動，有解得19.如圖所示，均可視為質(zhì)點的三個物體A，B、C放在傾角為30°的光滑絕緣斜面上，開始A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，質(zhì)量分別為=0.40kg，=0.10kg，其中A絕緣且不帶電，B、C的電荷量分別為，且保持不變