2023-2024學(xué)年浙江省錢塘聯(lián)盟高一下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE22023學(xué)年第二學(xué)期錢塘聯(lián)盟期中聯(lián)考高一年級(jí)物理學(xué)科試題考生須知：1．本卷共8頁滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字。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，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分．每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1．現(xiàn)代健身人群，常控制卡路里（cal）的攝入來達(dá)到健身效果。已知lcalJ，下列用國際單位制中的基本單位來表示卡路里的單位正確的是（）A．kg?m?s B．N?m?s C．kg?m?s D．N?m2．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．速度和加速度都不變 B．速度變化，加速度不變C．速度和加速度都變化 D．速度不變，加速度變化3．下列關(guān)系式中正確的是（）A．重力對(duì)某物體做功：-2J>-5J B．物體的重力勢能：-2J>-5JC．物體動(dòng)能的變化量：-2J>-5J D．物體的加速度：-2m/s>-5m/s4．關(guān)于萬有引力的下列說法，正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量B．卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量C．開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的基礎(chǔ)之一D．開普勒定律只適用于行星的運(yùn)動(dòng)，不適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)5．如圖為某地的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電葉片上有M、N兩點(diǎn)，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）第5題圖A． B． C． D．6．速度引起的鐘慢效應(yīng)是狹義相對(duì)論的推論之一?，F(xiàn)有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在轉(zhuǎn)軸處，b放在中間，c放在邊緣處，如圖所示。對(duì)于地面上的觀察者，根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況，下列說法正確的是（）第6題圖A．a(chǎn)鐘最快，b、c鐘一樣慢 B．a(chǎn)鐘最慢，b、c鐘一樣快C．a(chǎn)鐘最快，c鐘最慢 D．a(chǎn)鐘最慢，c鐘最快7．光滑水平面上，一小物塊在水平拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖所示，圖線按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是（）第7題圖A．在的時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功 B．在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率先增大后減小C．在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率一直增大 D．在時(shí)刻，外力的功率最大8．火星的公轉(zhuǎn)軌道是半徑1.5個(gè)AU的圓（1AUm）。中國發(fā)射的天問一號(hào)成功著陸火星，它在地火轉(zhuǎn)移軌道上的運(yùn)動(dòng)符合開普勒三定律，天問一號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道上時(shí)，它與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為S，地球與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為，火星與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為。則（）第8題圖A． B． C． D．9．如圖，兩光滑直桿OA、OB成60°夾角固定在豎直平面內(nèi)，其角平分線OC豎直。質(zhì)量均為m的甲、乙兩小環(huán)套在桿上，用輕質(zhì)彈簧相連，開始時(shí)兩環(huán)在同一高度且彈簧處于原長狀態(tài)。將兩環(huán)同時(shí)由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。在兩環(huán)沿直桿下滑的過程中，下列說法正確的是（）第9題圖A．兩環(huán)的加速度一直減小 B．兩環(huán)的速度先增大后減小C．兩環(huán)與桿間的彈力先增大后減小D．兩環(huán)的加速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大10．有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（g為重力加速度）（）第10題圖A．如圖甲，汽車通過半徑為R的圓弧形拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，為保證安全，速度應(yīng)滿足B．如圖乙所示列車以超出規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌與輪緣之間有擠壓。C．如圖丙，一小球在繩子牽引下在其水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球所需的向心力由重力與繩子拉力的合力提供。D．如圖丁，滑塊與粗糙圓盤一同做圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊的向心力一定為摩擦力與拉力的合力。11．如圖甲所示為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，簡化模型如圖乙，魔盤側(cè)面與水平面的夾角為θ。質(zhì)量為m的游客隨魔盤以角速度ω一起轉(zhuǎn)動(dòng)，半徑為r，已知重力加速度大小為g，則游客（）第11題圖A．受到的支持力一定小于 B．受到的摩擦力可能小于C．受到魔盤作用力的大小為 D．受到重力、支持力、摩擦力、向心力四個(gè)力的作用12．“嫦娥奔月”非神話，“破壁飛天”化玉娥?！叭f戶”精魂付火箭，屈原“天問”下長河。2020年7月23日12時(shí)41分，文昌航天發(fā)射場上，長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功將“天問一號(hào)”火星探測器順利送入預(yù)定軌道。2020年10月中旬，“天問一號(hào)”在距離地球約2940萬公里處進(jìn)行一次深空機(jī)動(dòng)，4個(gè)月后探測器將與火星交會(huì)。然后通過“剎車”完成火星捕獲，完成多次變軌后，擇機(jī)開展著陸巡視等任務(wù)。已知火星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2，火星與地球質(zhì)量之比1∶10，半徑之比為1∶2，自轉(zhuǎn)周期之比近似1∶1，則（）A．火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為9∶4B．火星與地球表面重力加速度之比2∶1C．火星與地球第一宇宙速度之比2∶1D．火星與地球平均密度之比4∶513．如圖所示是高山纜車的簡化示意圖。傳送軌道由傾斜直軌道AC與部分圓弧形軌道CD組成，B為AC間一點(diǎn)，D為圓弧最高點(diǎn)，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)利用該纜車運(yùn)送貨物上山，先加速從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，再勻速率通過CD。貨物M與纜車底板接觸面始終水平，則關(guān)于貨物M的描述正確的是（）第13題圖A．過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力水平向左B．過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力沿AC向上C．過D點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，摩擦力為零D．過D點(diǎn)時(shí)，處于失重狀態(tài)，底板支持力可能為零14．我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度可達(dá)米級(jí)。如圖所示，P是北緯30°（即）地球表面附近的近地衛(wèi)星，質(zhì)量相同的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星A、B均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星B是同步地球衛(wèi)星。某時(shí)刻P、A、B、O在同一平面內(nèi)，其中O、P、A在一條直線上，且OA垂直AB，則（）第14題圖A．三顆衛(wèi)星中角速度最小的是A衛(wèi)星 B．三顆衛(wèi)星中線速度最小的是P衛(wèi)星C．衛(wèi)星A、B的加速度之比為4∶3 D．衛(wèi)星A、B的動(dòng)能之比為3∶415．力F對(duì)物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問題中，有很多情況是變力在對(duì)物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過其他的一些方法來求解力F所做的功。如圖，對(duì)于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說法正確的是（）第15題圖A．甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過程中力F做的為B．乙圖中，全過程中F做的總功為108JC．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中空氣阻力做的功D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，無論是F緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是非選擇題部分二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16．（Ⅰ）（6分）小明同學(xué)利用生活中的儀器，設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來感受向心力。選一根圓珠筆桿，取一根長的尼龍細(xì)線，一端系一個(gè)小鋼球；另一端穿過圓珠筆桿，吊上若干質(zhì)量相同的鉤碼，如圖（1）所示。調(diào)節(jié)尼龍細(xì)線，使小鋼球距圓珠筆桿的頂口（筆尖部）的線長為L。握住圓珠筆桿，并在該同學(xué)頭部的上方盡量使小鋼球穩(wěn)定在一個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球的質(zhì)量為m，鉤碼的質(zhì)量為M，重力加速度為g。16題圖（1）（1）為了讓小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小近似等于懸掛鉤碼的重力，應(yīng)該保證圓珠筆桿的頂口盡量光滑，且筆尖上方的尼龍線盡可能水平，此時(shí)鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該______小球質(zhì)量。A．遠(yuǎn)小于 B．等于 C．遠(yuǎn)大于（2）小球能夠穩(wěn)定在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的表達(dá)式為______。（3）在問題（2）的基礎(chǔ)上，小明同學(xué)逐漸加快小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，發(fā)現(xiàn)下方的鉤碼在______（填“逐漸上升”或“逐漸下降”或“靜止”）。（Ⅱ）（10分）在上述感受向心力的基礎(chǔ)上，小明同學(xué)想進(jìn)一步“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。裝置如圖（2）中甲所示?；瑝K套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過細(xì)繩連接滑塊，可測繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，它們的總質(zhì)量為m，遮光片寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時(shí)間，測出滑塊中心到豎直桿的距離為l。實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)繩始終被拉直。（滑塊與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）16題圖（2）（1）滑塊隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力F和遮光時(shí)間t，則滑塊的角速度______（用t、l、d表示）。（2）為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出F與______（填“t”、“”“”或“”）的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線（如圖（2）中乙），表明此實(shí)驗(yàn)過程中向心力與______成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。（3）若該物體與水平桿的最大靜摩擦力為，則圖乙中圖像與橫軸的交點(diǎn)的表達(dá)式為______。（4）在此實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，小明想要繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，欲探究“向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系”。他設(shè)計(jì)如下方案，控制轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變，改變滑塊質(zhì)量多次進(jìn)行試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)后繪出的圖像，下列四幅圖像中，你認(rèn)為最符合實(shí)際的是（）17．（6分）圖一是離心機(jī)的工作原理圖，離心機(jī)工作時(shí)離心管繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，每分鐘所轉(zhuǎn)圈數(shù)稱為rpm值，離心管中的微粒做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力與其重力的比值稱為rcf值。圖2是差速離心法分離肝組織勻漿液的流程圖，圖中“1000×g”指的是細(xì)胞勻漿液中微粒的向心力需要達(dá)到1000倍自身重力。已知實(shí)驗(yàn)室某一型號(hào)的離心機(jī)在完成此實(shí)驗(yàn)時(shí)，假設(shè)各部分液體在實(shí)驗(yàn)過程中轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑可視為不變，第一步沉淀細(xì)胞核時(shí)設(shè)置的rpm為2000時(shí)，恰好能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核的沉淀：第17題圖（1）在沉淀細(xì)胞核的過程中，液體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有多大？（2）在沉淀核糖體時(shí)，rpm應(yīng)該設(shè)置為多少？18．（11分）改編自劉慈欣科幻小說的電影——《流浪地球2》中，電影中的太空電梯非常吸引人。如圖甲所示。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，當(dāng)空間站圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿“繩索”直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級(jí)纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中同步空間站與地球同步衛(wèi)星處在同一個(gè)運(yùn)行軌道，距離地面的高度為。配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個(gè)平臺(tái)，距離地面高度為。已知地球的半徑大小為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：第18題圖（1）求地球質(zhì)量的表達(dá)式。（2）平臺(tái)P跟隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小。（3）若綁定同步空間站與配重空間站的纜繩均斷裂，同步空間站將做______（填圓周運(yùn)動(dòng)/離心運(yùn)動(dòng)/近心運(yùn)動(dòng)），配重空間站將做______（填圓周運(yùn)動(dòng)/離心運(yùn)動(dòng)/近心運(yùn)動(dòng)）。若此后配重空間站開始調(diào)整速度，最終以速度v在更高的軌道環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，求：此時(shí)配重空間站距離地面的高度的表達(dá)式。19．（10分）復(fù)興號(hào)CR400AF型城際電力動(dòng)車組由6節(jié)車廂編組而成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為kg，其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動(dòng)力，它們的牽引電機(jī)的額定功率分別為W和W。該動(dòng)車組以的加速度m/s沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動(dòng)，當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)，第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)立即啟動(dòng)，繼續(xù)使動(dòng)車組保持m/s的勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谒墓?jié)車廂的牽引電機(jī)也達(dá)到額定功率時(shí)，整列動(dòng)車保持恒定功率進(jìn)一步加速。動(dòng)車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度m/s。求：第19題圖（1）從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)剛要啟動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度有多大？（3）從動(dòng)車組剛出發(fā)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過30s后動(dòng)車組的速度為50m/s，求這段過程中動(dòng)車組行駛的位移大小。20．（12分）一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖（a）示，曲線上A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑p叫做A點(diǎn)的曲率半徑。圖（b）為一玩具軌道的模型圖，傾角的傾斜軌道AB與地面水平軌道BC在B處平滑連接，“雨滴”形曲線軌道CDE左右對(duì)稱，D為最高點(diǎn)。圖（b）中圓1和圓2分別為C、D兩點(diǎn)的曲率圓，其中D的曲率圓半徑m?，F(xiàn)將質(zhì)量kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道AB上距底端m處靜止釋放，滑塊在軌道CDE內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度恒為g。重力加速度g取10m/s，，。不計(jì)一切阻力。第20題圖（1）求C點(diǎn)的曲率圓半徑。（2）求曲線軌道CDE任意高度h處的曲率半徑ρ與h的關(guān)系。（3）要使滑塊能順利通過軌道CDE，且運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度不超過4g。求滑塊在軌道AB上釋放點(diǎn)高度H的范圍?！飬⒖即鸢浮铩x擇題部分一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分．每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1-5ACBCD6-10CBABC11-15ADDCA非選擇題部分二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16．（每空兩分）〖答案〗（Ⅰ）C逐漸上升（Ⅱ）角速度平方A〖解析〗（1）要使轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能水平，向心力要夠大，小球重力要夠小，即，C正確。（2）由向心力供求方程，，得（3）小球轉(zhuǎn)動(dòng)得線速度增大，所需要的向心力增大，大于鉤碼的重力。故鉤碼逐漸上升。（4）通過光電門的滑塊線速度大小為，由得，（5）由向心力表達(dá)式得，，向心力由拉力與摩擦力的合力提供，故有，兩式聯(lián)立有，故F與成正比，向心力與角速度平方成正比。（6）在（2）中得表達(dá)式。當(dāng)時(shí)，有（7）向心力表達(dá)式為，有，故選A17．〖答案〗見〖解析〗〖解析〗（1）：由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)（1分）得rad/min（結(jié)果為12560rad/min，rad/s，209.3rad/s均可）（1分）（1）：要是沉淀完全，假設(shè)液體做圓周運(yùn)動(dòng)的的最大半徑為，對(duì)于沉淀細(xì)胞核應(yīng)有（1分）對(duì)于沉淀核糖體，則有（1分）聯(lián)立兩式可得：rad/min（1分）（rad/s也可）故（1分）18．〖答案〗見〖解析〗〖解析〗（1）地球同步衛(wèi)星得繞行周期為T，由萬有引力提供向心力得，（1分）故（2分）（2）P跟隨地球自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)角速度與地球同步衛(wèi)星的繞行角速度相同，即（1分）由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，（1分）（3）：綁著繩子時(shí)，同步空間站得運(yùn)動(dòng)與地球同步衛(wèi)星完全相同，斷開繩子，同步空間站在萬有引力作用下繼續(xù)作圓周運(yùn)動(dòng)，（2分）配重空間站軌道處繞行的角速度小于配重空間站自轉(zhuǎn)的角速度，斷開繩子后將做離心運(yùn)動(dòng)（2分）由萬有引力提供向心力，有得（1分）帶入M得，（1分）19．〖答案〗見〖解析〗〖解析〗（1）由列車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為2m/s，則根據(jù)牛頓第二定律有：N（1分）由汽車功率與牽引力的關(guān)系，得，W，得m/s（1分）由，得s（1分）（2）當(dāng)與阻力相等時(shí)，此時(shí)動(dòng)車得速度最大，即N由汽車功率與速度關(guān)系：（1分）得m/s（1分）（3）列車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做功率不變得加速運(yùn)動(dòng)，其勻加速直線運(yùn)動(dòng)得最大速度為得m/s（1分）故0-30m/s列車做勻加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為s，勻加速位移m（1分）故30-50m/s為列車的功率不變的加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為s。根據(jù)動(dòng)能定理，由（1分）得m（1分）故m（1分）20．〖答案〗見〖解析〗（1）：滑塊從A到C，由動(dòng)能定理得：得m/s（1分）由C點(diǎn)得向心加速度為2g有（1分）m（1分）（2）：對(duì)滑塊剛開始下滑到任意高度h用動(dòng)能定理有（1分）得（1分）由得（）（2分）（未寫h范圍扣1分）（3）：滑塊要滑過CDE，必須要在最高點(diǎn)有有m/s（1分）從A到D應(yīng)用動(dòng)能定理：有得m（1分）滑塊在最高點(diǎn)向心加速度不能超過4g，有m/s（1分）從A到D應(yīng)用動(dòng)能定理：有m（1分）所以H得取值范圍為m（1分）2023學(xué)年第二學(xué)期錢塘聯(lián)盟期中聯(lián)考高一年級(jí)物理學(xué)科試題考生須知：1．本卷共8頁滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。2．答題前，在答題卷指定區(qū)域填寫班級(jí)、姓名、考場號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字。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，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分．每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1．現(xiàn)代健身人群，?？刂瓶防铮╟al）的攝入來達(dá)到健身效果。已知lcalJ，下列用國際單位制中的基本單位來表示卡路里的單位正確的是（）A．kg?m?s B．N?m?s C．kg?m?s D．N?m2．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．速度和加速度都不變 B．速度變化，加速度不變C．速度和加速度都變化 D．速度不變，加速度變化3．下列關(guān)系式中正確的是（）A．重力對(duì)某物體做功：-2J>-5J B．物體的重力勢能：-2J>-5JC．物體動(dòng)能的變化量：-2J>-5J D．物體的加速度：-2m/s>-5m/s4．關(guān)于萬有引力的下列說法，正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量B．卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測定了引力常量C．開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的基礎(chǔ)之一D．開普勒定律只適用于行星的運(yùn)動(dòng)，不適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)5．如圖為某地的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電葉片上有M、N兩點(diǎn)，在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）第5題圖A． B． C． D．6．速度引起的鐘慢效應(yīng)是狹義相對(duì)論的推論之一。現(xiàn)有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在轉(zhuǎn)軸處，b放在中間，c放在邊緣處，如圖所示。對(duì)于地面上的觀察者，根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況，下列說法正確的是（）第6題圖A．a(chǎn)鐘最快，b、c鐘一樣慢 B．a(chǎn)鐘最慢，b、c鐘一樣快C．a(chǎn)鐘最快，c鐘最慢 D．a(chǎn)鐘最慢，c鐘最快7．光滑水平面上，一小物塊在水平拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖所示，圖線按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是（）第7題圖A．在的時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功 B．在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率先增大后減小C．在的時(shí)間內(nèi)，外力的功率一直增大 D．在時(shí)刻，外力的功率最大8．火星的公轉(zhuǎn)軌道是半徑1.5個(gè)AU的圓（1AUm）。中國發(fā)射的天問一號(hào)成功著陸火星，它在地火轉(zhuǎn)移軌道上的運(yùn)動(dòng)符合開普勒三定律，天問一號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道上時(shí)，它與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為S，地球與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為，火星與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為。則（）第8題圖A． B． C． D．9．如圖，兩光滑直桿OA、OB成60°夾角固定在豎直平面內(nèi)，其角平分線OC豎直。質(zhì)量均為m的甲、乙兩小環(huán)套在桿上，用輕質(zhì)彈簧相連，開始時(shí)兩環(huán)在同一高度且彈簧處于原長狀態(tài)。將兩環(huán)同時(shí)由靜止釋放，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。在兩環(huán)沿直桿下滑的過程中，下列說法正確的是（）第9題圖A．兩環(huán)的加速度一直減小 B．兩環(huán)的速度先增大后減小C．兩環(huán)與桿間的彈力先增大后減小D．兩環(huán)的加速度為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大10．有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（g為重力加速度）（）第10題圖A．如圖甲，汽車通過半徑為R的圓弧形拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，為保證安全，速度應(yīng)滿足B．如圖乙所示列車以超出規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌與輪緣之間有擠壓。C．如圖丙，一小球在繩子牽引下在其水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球所需的向心力由重力與繩子拉力的合力提供。D．如圖丁，滑塊與粗糙圓盤一同做圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊的向心力一定為摩擦力與拉力的合力。11．如圖甲所示為游樂場中一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，簡化模型如圖乙，魔盤側(cè)面與水平面的夾角為θ。質(zhì)量為m的游客隨魔盤以角速度ω一起轉(zhuǎn)動(dòng)，半徑為r，已知重力加速度大小為g，則游客（）第11題圖A．受到的支持力一定小于 B．受到的摩擦力可能小于C．受到魔盤作用力的大小為 D．受到重力、支持力、摩擦力、向心力四個(gè)力的作用12．“嫦娥奔月”非神話，“破壁飛天”化玉娥?！叭f戶”精魂付火箭，屈原“天問”下長河。2020年7月23日12時(shí)41分，文昌航天發(fā)射場上，長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功將“天問一號(hào)”火星探測器順利送入預(yù)定軌道。2020年10月中旬，“天問一號(hào)”在距離地球約2940萬公里處進(jìn)行一次深空機(jī)動(dòng)，4個(gè)月后探測器將與火星交會(huì)。然后通過“剎車”完成火星捕獲，完成多次變軌后，擇機(jī)開展著陸巡視等任務(wù)。已知火星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2，火星與地球質(zhì)量之比1∶10，半徑之比為1∶2，自轉(zhuǎn)周期之比近似1∶1，則（）A．火星與地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為9∶4B．火星與地球表面重力加速度之比2∶1C．火星與地球第一宇宙速度之比2∶1D．火星與地球平均密度之比4∶513．如圖所示是高山纜車的簡化示意圖。傳送軌道由傾斜直軌道AC與部分圓弧形軌道CD組成，B為AC間一點(diǎn)，D為圓弧最高點(diǎn)，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)利用該纜車運(yùn)送貨物上山，先加速從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，再勻速率通過CD。貨物M與纜車底板接觸面始終水平，則關(guān)于貨物M的描述正確的是（）第13題圖A．過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力水平向左B．過B點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)，摩擦力沿AC向上C．過D點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)，摩擦力為零D．過D點(diǎn)時(shí)，處于失重狀態(tài)，底板支持力可能為零14．我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度可達(dá)米級(jí)。如圖所示，P是北緯30°（即）地球表面附近的近地衛(wèi)星，質(zhì)量相同的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星A、B均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星B是同步地球衛(wèi)星。某時(shí)刻P、A、B、O在同一平面內(nèi)，其中O、P、A在一條直線上，且OA垂直AB，則（）第14題圖A．三顆衛(wèi)星中角速度最小的是A衛(wèi)星 B．三顆衛(wèi)星中線速度最小的是P衛(wèi)星C．衛(wèi)星A、B的加速度之比為4∶3 D．衛(wèi)星A、B的動(dòng)能之比為3∶415．力F對(duì)物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問題中，有很多情況是變力在對(duì)物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過其他的一些方法來求解力F所做的功。如圖，對(duì)于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說法正確的是（）第15題圖A．甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過程中力F做的為B．乙圖中，全過程中F做的總功為108JC．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中空氣阻力做的功D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，無論是F緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是非選擇題部分二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16．（Ⅰ）（6分）小明同學(xué)利用生活中的儀器，設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來感受向心力。選一根圓珠筆桿，取一根長的尼龍細(xì)線，一端系一個(gè)小鋼球；另一端穿過圓珠筆桿，吊上若干質(zhì)量相同的鉤碼，如圖（1）所示。調(diào)節(jié)尼龍細(xì)線，使小鋼球距圓珠筆桿的頂口（筆尖部）的線長為L。握住圓珠筆桿，并在該同學(xué)頭部的上方盡量使小鋼球穩(wěn)定在一個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球的質(zhì)量為m，鉤碼的質(zhì)量為M，重力加速度為g。16題圖（1）（1）為了讓小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小近似等于懸掛鉤碼的重力，應(yīng)該保證圓珠筆桿的頂口盡量光滑，且筆尖上方的尼龍線盡可能水平，此時(shí)鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該______小球質(zhì)量。A．遠(yuǎn)小于 B．等于 C．遠(yuǎn)大于（2）小球能夠穩(wěn)定在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的表達(dá)式為______。（3）在問題（2）的基礎(chǔ)上，小明同學(xué)逐漸加快小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，發(fā)現(xiàn)下方的鉤碼在______（填“逐漸上升”或“逐漸下降”或“靜止”）。（Ⅱ）（10分）在上述感受向心力的基礎(chǔ)上，小明同學(xué)想進(jìn)一步“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。裝置如圖（2）中甲所示。滑塊套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過細(xì)繩連接滑塊，可測繩上拉力大小。滑塊上固定一遮光片，它們的總質(zhì)量為m，遮光片寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過的時(shí)間，測出滑塊中心到豎直桿的距離為l。實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)繩始終被拉直。（滑塊與桿之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）16題圖（2）（1）滑塊隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力F和遮光時(shí)間t，則滑塊的角速度______（用t、l、d表示）。（2）為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出F與______（填“t”、“”“”或“”）的關(guān)系圖像。若作出圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線（如圖（2）中乙），表明此實(shí)驗(yàn)過程中向心力與______成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。（3）若該物體與水平桿的最大靜摩擦力為，則圖乙中圖像與橫軸的交點(diǎn)的表達(dá)式為______。（4）在此實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，小明想要繼續(xù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，欲探究“向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系”。他設(shè)計(jì)如下方案，控制轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變，改變滑塊質(zhì)量多次進(jìn)行試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)后繪出的圖像，下列四幅圖像中，你認(rèn)為最符合實(shí)際的是（）17．（6分）圖一是離心機(jī)的工作原理圖，離心機(jī)工作時(shí)離心管繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，每分鐘所轉(zhuǎn)圈數(shù)稱為rpm值，離心管中的微粒做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力與其重力的比值稱為rcf值。圖2是差速離心法分離肝組織勻漿液的流程圖，圖中“1000×g”指的是細(xì)胞勻漿液中微粒的向心力需要達(dá)到1000倍自身重力。已知實(shí)驗(yàn)室某一型號(hào)的離心機(jī)在完成此實(shí)驗(yàn)時(shí)，假設(shè)各部分液體在實(shí)驗(yàn)過程中轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑可視為不變，第一步沉淀細(xì)胞核時(shí)設(shè)置的rpm為2000時(shí)，恰好能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核的沉淀：第17題圖（1）在沉淀細(xì)胞核的過程中，液體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有多大？（2）在沉淀核糖體時(shí)，rpm應(yīng)該設(shè)置為多少？18．（11分）改編自劉慈欣科幻小說的電影——《流浪地球2》中，電影中的太空電梯非常吸引人。如圖甲所示。太空電梯的原理并不復(fù)雜，與生活中的普通電梯十分相似。只需在地球同步軌道上建造一個(gè)空間站，并用某種足夠長也足夠結(jié)實(shí)的“繩索”將其與地面相連，當(dāng)空間站圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿“繩索”直入太空，這樣不需要依靠火箭、飛船這類復(fù)雜航天工具?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級(jí)纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中同步空間站與地球同步衛(wèi)星處在同一個(gè)運(yùn)行軌道，距離地面的高度為。配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個(gè)平臺(tái)，距離地面高度為。已知地球的半徑大小為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G。求：第18題圖（1）求地球質(zhì)量的表達(dá)式。（2）平臺(tái)P跟隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度的大小。（3）若綁定同步空間站與配重空間站的纜繩均斷裂，同步空間站將做______（填圓周運(yùn)動(dòng)/離心運(yùn)動(dòng)/近心運(yùn)動(dòng)），配重空間站將做______（填圓周運(yùn)動(dòng)/離心運(yùn)動(dòng)/近心運(yùn)動(dòng)）。若此后配重空間站開始調(diào)整速度，最終以速度v在更高的軌道環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，求：此時(shí)配重空間站距離地面的高度的表達(dá)式。19．（10分）復(fù)興號(hào)CR400AF型城際電力動(dòng)車組由6節(jié)車廂編組而成，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為kg，其中第1節(jié)和第4節(jié)車廂帶有動(dòng)力，它們的牽引電機(jī)的額定功率分別為W和W。該動(dòng)車組以的加速度m/s沿水平直軌道由靜止開始勻加速啟動(dòng)，當(dāng)?shù)?節(jié)車廂的牽引電機(jī)達(dá)到額定功率時(shí)，第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)立即啟動(dòng)，繼續(xù)使動(dòng)車組保持m/s的勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谒墓?jié)車廂的牽引電機(jī)也達(dá)到額定功率時(shí)，整列動(dòng)車保持恒定功率進(jìn)一步加速。動(dòng)車組行駛過程中受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度m/s。求：第19題圖（1）從靜止開始到第4節(jié)車廂的牽引電機(jī)剛要啟動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度有多大？（3）從動(dòng)車組剛出發(fā)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過30s后動(dòng)車組的速度為50m/s，求這段過程中動(dòng)車組行駛的位移大小。20．（12分）一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖（a）示，曲線上A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑p叫做A點(diǎn)的曲率半徑。圖（b）為一玩具軌道的模型圖，傾角的傾斜軌道AB與地面水平軌道BC在B處平滑連接，“雨滴”形曲線軌道CDE左右對(duì)稱，D為最高點(diǎn)。圖（b）中圓1和圓2分別為C、D兩點(diǎn)的曲率圓，其中D的曲率圓半徑m。現(xiàn)將質(zhì)量kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道AB上距底端m處靜止釋放，滑塊在軌道CDE內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度恒為g。重力加速度g取10m/s，，。不計(jì)一切阻力。第20題圖（1）求C點(diǎn)的曲率圓半徑。（2）求曲線軌道CDE任意高度h處的曲率半徑ρ與h的關(guān)系。（3）要使滑塊能