寧波三鋒教研聯盟2022-2023學年高一下學期期中聯考物理 解析

第19頁/共19頁2022學年第二學期寧波三鋒教研聯盟期中聯考高一年級物理學科試題選擇題部分一、單項選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39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.下列物理量中，屬于標量的是（）A.力 B.功 C.線速度 D.加速度【答案】B【詳解】力、線速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，無方向，是標量。故選B。2.以下敘述中符合物理史實的是（）A.哥白尼是“日心說”的主要代表人物，并且現代天文學證明了太陽是宇宙的中心B.第谷經過多年的天文觀測，發(fā)現了行星繞太陽運動的軌道是橢圓C.開普勒經過多年的理論計算，發(fā)現了萬有引力定律D.牛頓力學在宏觀、低速情況下適用【答案】D【詳解】A．哥白尼是“日心說”的主要代表人物，并且現代天文學證明了太陽只是太陽系的中心，A錯誤；B．開普勒發(fā)現了行星繞太陽運動的軌道是橢圓，B錯誤；C．牛頓發(fā)現了萬有引力定律，C錯誤；D．牛頓力學在宏觀、低速情況下適用，D正確。故選D。3.下列關于物理思想方法說法不正確的是（）A.建立質點概念時采用了等效替代方法B.在理解瞬時速度時采用了極限思想C.對公式采用了比值定義的方法D.在“探究向心力大小的表達式”實驗中采用了控制變量法【答案】A【詳解】A．建立質點概念時采用了理想模型法，故A錯誤，符合題意；B．在理解瞬時速度時采用了極限思想，故B正確，不符合題意；C．對公式，采用了比值定義的方法，故C正確，不符合題意；D．在“探究向心力大小的表達式”實驗中涉及多個物理量，采用了控制變量法，故D正確，不符合題意；故選A。4.俄烏戰(zhàn)爭是2022年的頭條新聞，其中俄羅斯使用了一款反輻射導彈打擊敵方雷達，如圖是分析導彈工作時的軌跡示意圖，其中彈頭的速度v與其所受合外力F關系可能正確的是（）A圖中A點 B.圖中B點 C.圖中C點 D.圖中D點【答案】D【詳解】AC．速度方向沿運動軌跡切線方向，故AC錯誤；BD．做曲線運動物體受到的合外力方向總是指向曲線的凹側，故B錯誤，D正確。故選D。5.在水平路面上騎摩托車的人，遇到一個壕溝，其尺寸如圖所示。摩托車后輪離開地面后失去動力，可以視為平拋運動。摩托車后輪落到壕溝對面才算安全。則運動員跨過壕溝的初速度至少為（?。ǎ〢. B. C. D.【答案】D【分析】【詳解】摩托車恰好越過壕溝時，由平拋運動規(guī)律得豎直方向水平方向代入數據解得：。故選D。6.如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進行工作的，其原理可簡化為圖乙所示。C為A盤上的一點，已知，。以下關于A、B、C三點的線速度大小v、角速度大小、向心加速度大小a之間的關系說法正確的是（）A. B.C. D.條件不足，無法判斷【答案】B【分析】【詳解】由圖可知，兩輪邊緣處線速度大小相等，但是半徑不同，根據公式v=ωr，可知A、B兩點的角速度之比為1：2，由公式可知，A、B兩點的向心加速度之比為1：2，A、C兩點同在大齒輪上，角速度相等，但是半徑不同，根據公式v=ωr，可知A、C兩點的線速度大小之比為2：1，由公式可知，A、C兩點的向心加速度之比為2：1，所以、、故選B。7.在北京冬奧會短道速滑項目中運動員需要繞周長僅111米的短道競賽。比賽過程中運動員在通過彎道時如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側滑而摔離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線Ob代表彎道（即正常運動路線），Oa為運動員在O點時的速度方向（研究時可將運動員看做質點）。下列說法正確的是（）A.運動員經過彎道時受到重力、支持力、向心力和摩擦力作用B.發(fā)生側滑是因為運動員受到的合力大于所需要的向心力C.若在O點發(fā)生側滑，則滑動的方向將沿著Oa方向D.若在O點發(fā)生側滑，則滑動的方向在Oa右側與Ob之間【答案】D【詳解】A．向心力是效果力，不是受到的力，故A錯誤；B．發(fā)生側滑是因為運動員的速度過大，所需要的向心力過大，運動員受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圓心不為零，故B錯誤；CD．若運動員水平方向不受任何外力時沿Oa線做離心運動，實際上運動員要受摩擦力作用，所以滑動的方向在Oa右側與Ob之間，故C錯誤，D正確。故選D。8.重慶云陽龍缸大秋千經過1000多次的假人測試及50次以上的真人體驗于2020年7月13日開放。由四根秋千繩組成的秋千擺，其擺動半徑約100m。若有一質量為50kg的體驗者（含秋千踏板）蕩秋千，秋千運動到最低點時速度約為30m/s，g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.擺到最高點時，體驗者的速度為零，處于平衡狀態(tài)B.在高速擺動的過程中，體驗者受到的合力始終指向圓心C.擺到最低點時，體驗者的向心加速度大小為9m/s2D.在最低點時，四根秋千繩對體驗者（含秋千踏板）拉力的合力約為450N【答案】C【詳解】A．擺到最高點時，人的速度為零，由于重力的作用，沿軌跡切線方向的加速度不為零，A錯誤；B．在高速擺動的過程中，體驗者并不是做勻速圓周運動，故體驗者受到的合力并不是始終指向圓心，B錯誤；C．在最低點時，對體驗者（含秋千踏板）由向心加速度表達式可得C正確；D．最低點時，對體驗者（含秋千踏板）由牛頓第二定律可得解得故四根秋千繩對體驗者（含秋千踏板）拉力的合力為950N，D錯誤。故選C。9.2022年3月23日下午“天宮課堂”第二課在中國空間站正式開講，演示了水油分離實驗、太空拋物等實驗?？臻g站所在軌道距離地球表面高度約為400公里，下列說法正確的是（）A.空間站運行速度小于7.9km/sB.空間站的運行周期等于24小時C.在太空艙內水油不分層是因為它們不受地球引力D.在太空艙內被拋出的“冰墩墩”相對太空艙做平拋運動【答案】A【詳解】A．7.9km/s是第一宇宙速度，是貼著地球表面做勻速圓周運動的速度，根據軌道半徑越大，線速度越小，空間站的運行速度小于7.9km/s，故A正確；B．根據空間站的運行周期小于同步衛(wèi)星周期，即小于24小時，故B錯誤；C．在太空艙內水油不分層是因為它們處于完全失重狀態(tài)，故C錯誤；D．“冰墩墩”處于完全失重狀態(tài)，相對太空艙不做平拋運動，故D錯誤。故選A。10.如圖所示，兩顆質量相同的人造衛(wèi)星a、b繞地球運動．兩衛(wèi)星線速度分別記為、，周期、，向心加速度、，向心力、。若將兩衛(wèi)星運動視為勻速圓周運動且軌道半徑，則（）A. B.C. D.【答案】B【分析】【詳解】A．根據解得因為則A錯誤；B．根據解得因為則B正確；C．根據解得因為則C錯誤；D．萬有引力提供向心力，則因則D錯誤。故選B。11.在空間站中，宇航員長期處于失重狀態(tài)。為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，科學家設想建造一種環(huán)形空間站，如圖所示。圓環(huán)繞中心軸勻速旋轉，宇航員站在旋轉艙內的側壁上可以受到與他站在地球表面時同樣大小的支持力。已知地球表面的重力加速度大小為g，圓環(huán)的半徑為r，宇航員可視為質點。那么在宇航員體驗“重力”的實驗過程中以下分析正確的是（）A宇航員處于平衡狀態(tài)B.宇航員繞其轉軸轉動的向心加速度大小為gC.旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度就應越大D.宇航員質量越大，旋轉艙的角速度就應越大【答案】B【詳解】A．宇航員在旋轉艙內的側壁上，隨著旋轉艙做勻速圓周運動，合力不為零，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．由題意知，宇航員受到和地球表面大小相同的支持力，支持力大小為mg，而支持力提供圓周運動的向心力，故向心加速度大小為g，故B正確；CD．由題意知，支持力提供圓周運動的向心力，則有解得旋轉艙的半徑越大，轉動的角速度就應越小，旋轉艙的角速度與宇航員質量無關，故CD錯誤。故選B。12.春季健身節(jié)中，某校男生進行拉輪胎訓練，如圖所示。質量為m的輪胎在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前移動了一段距離l。已知輪胎與地面間的動摩擦因數為，重力加速度為g，則以下關于輪胎受到的各力做功說法正確的是（）A.重力做功為mgl B.支持力做功為mglsinθC.拉力做功為Flcosθ D.滑動摩擦力做功為μ（mg－Fsinθ）l【答案】C【詳解】A．重力與水平位移垂直，重力作用為零，故A錯誤；B．支持力與水平位移垂直，支持力作用為零，故B錯誤；C．根據做功公式W=FlcosθD．豎直方向Fsinθ+FN=mg摩擦力做功公式為Wf=-μFNl聯立得Wf=μ（Fsinθ－mg）l故D錯誤。故選C。13.某同學進行體能訓練，用了100s的時間跑上20m高的高樓，試估測他登樓的平均功率最接近的數值是（）A.10W B.10kW C.1kW D.0.1kW【答案】D【詳解】人的質量約為50kg，該同學用了100s時間跑到了20m高的高樓，他克服重力做的功為平均功率為故選D。二、不定向選擇題（本題共2小題，每小題3分，共6分，在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確，全部選對得3分，漏選得2分，不選、多選、錯選均不得分）14.下列關于書本插圖表述正確的是（）A.甲：汽車在水平路面轉彎時發(fā)生側滑是因為離心力大于最大靜摩擦力B.乙：卡文迪什利用扭秤實驗測引力常量時采用了放大法C.丙：海王星的發(fā)現證明了萬有引力定律的正確性D.?。浩嚿掀聲r采用低速檔是為了獲得更大的牽引力【答案】BCD【詳解】A．汽車在水平路面轉彎時發(fā)生側滑是因為需要的向心力大于最大靜摩擦力，A錯誤；B．卡文迪什利用扭秤實驗測引力常量時采用了放大法，B正確；C．海王星的發(fā)現證明了萬有引力定律的正確性，C正確；D．由功率的表達式可知，汽車上坡時采用低速檔是為了獲得更大的牽引力，D正確。故選BCD。15.如圖所示，乘坐游樂園的翻滾過山車時，質量為m的人隨車在豎直平面內旋轉。下列說法正確的是（）A.人在最低點時對座椅的壓力等于mgB.人在最低點時對座椅的壓力大于mgC.人在最高點時對座椅可能沒有壓力D.人在最高點時處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶人就會掉下來【答案】BC【詳解】AB．人在最低點時，加速度方向豎直向上，根據牛頓第二定律分析可知，人處于超重狀態(tài)人對座位的壓力大于mg，故B正確，A錯誤；CD．當人與保險帶和座椅間恰好沒有作用力，由重力提供向心力時，臨界速度為人在最高點時對座椅可能沒有壓力。當速度滿足時，沒有保險帶，人也不會掉下來，故C正確，D錯誤。故選BC。非選擇題部分三、實驗題（本題共2小題，共14分）16.在“探究平拋運動的特點”實驗中，采用如圖甲所示的實驗裝置。（1）關于實驗裝置和操作，下列說法正確的是______。A安裝斜槽時應使其末端切線水平B.小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D.小球在斜槽上釋放的位置盡可能靠近斜槽末端（2）如果小球每次從斜槽上不同位置靜止釋放，離開斜槽末端后落到同一水平卡槽上，那么小球每次在空中運動的時間______（選填“相同”或“不同”）。（3）小張同學為研究平拋運動，采用如圖乙所示的方式來確定平拋運動軌跡（即橫檔條卡住平拋小球，用鉛筆標注小球最高點），那么坐標原點應選小球在斜槽末端點時的______。A.球的頂端B.球心C.球的底端（4）如圖丙所示，A、B、C是小球平拋軌跡在方格紙上的三個位置。已知方格紙每一小格長L=5cm，g取10m/s2，則小球平拋的初速度v0=______m/s。（5）小方同學用數碼相機拍攝小球做平拋運動的錄像（每秒25幀），他目測斜槽末端到擋板的豎直高度大約為0.2m，小方同學采用逐幀分析的方法進行研究，那么他大約可以得到______幀小球正在空中運動的照片。【答案】①.AC##CA②.相同③.A④.1.5⑤.5【詳解】（1）[1]A．研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，則安裝實驗裝置時，斜槽末端切線必須水平的目的是保證小球飛出時初速度水平，故A正確；B．小球與斜槽之間有摩擦，不會影響小球做平拋運動，故B錯誤；C．由于要記錄小球的運動軌跡，必須重復多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，所以要求小球每次從同一高度且靜止釋放，故C正確；D．為了保證小球做平拋運動的初速度適當，小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度不能太低，故D錯誤。故選AC。（2）[2]小球每次滾下的初始位置不同，則平拋運動的初速度不同，平拋運動的時間由高度決定，與初速度無關，可知小球每次在空中運動的時間相同。（3）[3]確定平拋運動軌跡過程，是橫檔條卡住平拋小球，用鉛筆標注小球最高點，故坐標原點也應選小球在斜槽末端點時的球的頂端；（4）[4]由圖可知，從到與從到時間間隔相等，設為，豎直方向，根據解得水平方向解得（5）[5]小球做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，課桌的高度約為0.2m，根據解得又因為每秒25幀照片，所以0.2s將拍到17.探究向心力大小F與小球質量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置如圖所示，轉動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球同時做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時小球對擋板的彈力使彈簧測力套筒下降，從而露出套筒內的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個小球所受向心力的比值。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1。（1）演示器塔輪皮帶可上下撥動，目的是為了改變兩小球做圓周運動的______。A.角速度B.質量C.半徑（2）探究向心力的大小F和角速度ω的關系時，應將皮帶套在兩塔輪半徑______（填“不同”或“相同”）的輪盤上，并______。A.選用相同的鐵球放在A、B處B.選用相同的鐵球放在A、C處C.選用相同大小的鐵球、鋁球分別放在A、B處D.選用相同大小的鐵球、鋁球分別放在A、C處（3）當用兩個質量相等的小球分別放在B、C處，左邊塔輪與右邊塔輪的半徑之比為2：1，則勻速轉動時發(fā)現左、右兩邊標尺上露出的紅白相間的等分格數之比為______。（4）通過本實驗可以得到的結果有______。A．在ω和r一定的情況下，F與m成正比B．在m和r一定的情況下，F與ω成反比C．在m和ω一定的情況下，F與r成反比D．在m和r一定的情況下，F與ω2成正比【答案】①.A②.不同③.B④.1：2⑤.AD##DA【詳解】（1）[1]在調整塔輪上的皮帶的位置時，由于皮帶上任意位置的線速度相同，故改變了塔輪做圓周運動的角速度。（2）[2]探究向心力的大小F和角速度ω的關系時，采用控制變量法，使角速度不同，所以應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上。[3]根據，探究向心力的大小F和角速度ω的關系時，為保證m、r相同，應選用相同的鐵球放在A、C處。故選B。（3）[4]根據題意得又得（4）[5]A．根據，在ω和r一定的情況下，F與m成正比，故A正確；BD．根據，在m和r一定的情況下，F與ω2成正比，故B錯誤，D正確；C．根據，在m和ω2一定的情況下，F與r成正比，故C錯誤。故選AD。四、計算題（本題共4小題，其中第18、19題各9分，20題11分，21題12分，共41分。解題時要有必要的文字說明和解答過程。）18.2022年4月30日我國首次實現運載火箭的“一站式”發(fā)射，以“一箭五星”的方式成功地將5顆衛(wèi)星送入預定軌道。已知引力常量為G，地球的質量為M、地球半徑為R，其中一顆質量為m的衛(wèi)星在離地高度為h的軌道上圍繞地球做勻速圓周運動，求：（1）地球表面的重力加速度g；（2）該衛(wèi)星受到地球引力F的大??；（3）該衛(wèi)星繞地球運動的環(huán)繞速度v的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）地球表面萬有引力近似等于重力，則有得（2）衛(wèi)星與地球球心間距為，據萬有引力定律得（3）萬有引力提供衛(wèi)星做勻速圓周運動所需的向心力，則有軌道半徑得19.某次發(fā)生意外情況的民航客機著陸后打開緊急出口的艙門，自動生成一個由氣囊構成的斜面，機艙中的人沿該斜面滑行到地面。一個質量m=60kg的乘客在氣囊上滑下時乘客與氣囊之間的動摩擦因數μ=0.5，不計空氣阻力。若氣囊所構成的斜面長度L=4m，傾角α=37，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求該乘客：（1）從氣囊上下滑的過程中重力做的功W；（2）滑至斜面底端所需的時間t；（3）滑至斜面底端的過程中重力做功的平均功率P。【答案】（1）1440J；（2）2s；（3）720W【詳解】（1）重力做的功得（2）摩擦力據牛頓第二定律得得據位移公式得解得滑至斜面底端所需時間t=2s（3）據得20.如圖所示，AB為平直公路SAB=20m，BC為圓弧形的水平彎道，其半徑R=25m。一輛質量為2t的汽車從A點靜止開始做勻加速運動，進入BC段做保持速率不變的圓周運動。為確保彎道行車安全，汽車過彎道時速度不宜過大。已知汽車在AB段行駛受到的阻力為車重的0.15倍，在BC段行駛時徑向最大靜摩擦力為車重的0.4倍，取g=10m/s2；要確保汽車進入彎道后不