2023-2024年浙江省臺(tái)州市十校聯(lián)盟高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

2023學(xué)年第二學(xué)期臺(tái)州十校聯(lián)盟期中聯(lián)考高一年級(jí)物理學(xué)科試題一、單選題1.功的國(guó)際制單位是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】功的國(guó)際單位是焦耳，符號(hào)為，日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，我們常用（度）作為計(jì)量單位來(lái)計(jì)量消耗電能的多少，而是功率的單位，是力的單位。故選A。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出“引力常量”，被稱為“稱量地球質(zhì)量的人”的科學(xué)家是（）A.牛頓 B.伽利略 C.卡文迪什 D.第谷【答案】C【解析】卡文迪什通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出引力常量的值，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可以求出地球的質(zhì)量，所以他被譽(yù)為第一個(gè)能“稱量地球質(zhì)量”的人。故選C。3.下列物理量中屬于矢量的是（）A.功 B.重力勢(shì)能 C.動(dòng)能 D.線速度【答案】D【解析】功、重力勢(shì)能和動(dòng)能為標(biāo)量，而線速度為矢量。故選D。4.下列物理情景中，經(jīng)典的牛頓力學(xué)不再適用的是（）A.電子以接近光的速度運(yùn)動(dòng) B.超音速飛行的殲戰(zhàn)斗機(jī)C.地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) D.體育課上，被小明同學(xué)拋出的籃球【答案】A【解析】牛頓力學(xué)適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，對(duì)微觀高速運(yùn)動(dòng)的粒子不再適用，因此當(dāng)電子以接近光的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，牛頓力學(xué)不再適用；而超音速飛行的殲戰(zhàn)斗機(jī)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)以及拋出的籃球都屬于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，牛頓力學(xué)完全適用。故選A。5.如圖為某中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間。假定此時(shí)他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則運(yùn)動(dòng)員（）A.做勻變速運(yùn)動(dòng)，合力為零 B.做勻變速運(yùn)動(dòng)，合力不為零C.做變加速運(yùn)動(dòng)，合力為零 D.做變加速運(yùn)動(dòng)，合力不為零【答案】D【解析】依題意，運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力提供向心力，其大小不為零且不變，方向時(shí)刻改變，做變加速運(yùn)動(dòng)。故選D。6.王鵬在學(xué)習(xí)完圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)后對(duì)修正帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究．如圖，修正帶盤固定在大齒輪的轉(zhuǎn)軸上大、小齒輪相互咬合。圖中、點(diǎn)分別位于大、小齒輪的邊緣，點(diǎn)位于大齒輪的轉(zhuǎn)軸半徑中點(diǎn)。當(dāng)修正帶被勻速拉動(dòng)進(jìn)行字跡修改時(shí)（）A. B. C. D.【答案】C【解析】大、小齒輪相互咬合，同緣傳動(dòng)時(shí)，邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，故，根據(jù)，可知，故B錯(cuò)誤；同軸傳動(dòng)時(shí)，角速度相等，根據(jù)，可知，故AD錯(cuò)誤C正確。故選C。7.托球跑是校運(yùn)動(dòng)會(huì)趣味項(xiàng)目，如圖所示，某段時(shí)間內(nèi)乒乓球相對(duì)球拍靜止一起水平向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，在這段時(shí)間內(nèi)（）A.重力對(duì)乒乓球做正功 B.摩擦力對(duì)乒乓球做負(fù)功 C.支持力對(duì)乒乓球不做功 D.合力對(duì)乒乓球做正功【答案】B【解析】重力始終與乒乓球位移方向垂直，而根據(jù)功的計(jì)算公式，則可知重力在此過(guò)程中不做功，故A錯(cuò)誤；摩擦力沿板向上，與運(yùn)動(dòng)方向夾角為鈍角，故摩擦力對(duì)乒乓球做負(fù)功，故B正確；在此過(guò)程中，支持力與平拋球位移之間的夾角為銳角，則根據(jù)功的計(jì)算公式可知，支持力對(duì)乒乓球做正功，故C錯(cuò)誤；乒乓球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可知乒乓球所受合力為零，則可知乒乓球所受合力做功為零，故D錯(cuò)誤。故選B。8.如圖所示，撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員自起跳到跨越橫桿的過(guò)程中，撐桿先發(fā)生彎曲再恢復(fù)到原狀。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功B.撐桿的彈性勢(shì)能一直減小C.撐桿的彈性勢(shì)能一直增加D.撐桿的彈性勢(shì)能先增大后減小【答案】D【解析】撐桿先發(fā)生彎曲再恢復(fù)到原狀，運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，彈性勢(shì)能先增大后減小。故選D。9.年月日時(shí)分，神舟十七號(hào)載人飛船在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射成功。若“神舟十七號(hào)”在地面時(shí)受地球的萬(wàn)有引力為，則當(dāng)其上升到離地距離等于地球半徑時(shí)所受地球的萬(wàn)有引力為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由萬(wàn)有引力定律得，“神舟十七號(hào)”在地面時(shí)受地球的萬(wàn)有引力為，其上升到離地距離等于地球半徑時(shí)，即，此時(shí)所受地球的萬(wàn)有引力為，故選B。10.如圖所示，一質(zhì)量為的游客乘坐摩天輪觀光。假設(shè)該游客隨摩天輪在豎直平面內(nèi)做半徑為的圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。在游客從最低點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，其重力勢(shì)能的增加量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】在游客從最低點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，游客的上升的高度為，游客重力勢(shì)能的增加量為，故選A。11.高速離心機(jī)用于快速沉淀或分離物質(zhì)。如圖所示，水平試管固定在高速離心機(jī)上，離心機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為（轉(zhuǎn)速的單位為轉(zhuǎn)每秒），在水平試管中的點(diǎn)有質(zhì)量為的某固體顆粒，某時(shí)刻顆粒離轉(zhuǎn)軸的距離為。已知試管中充滿液體，顆粒與試管內(nèi)壁不接觸。下列說(shuō)法不正確的是（）A.顆粒運(yùn)動(dòng)的角速度為 B.顆粒此時(shí)受到的合外力大小為C.離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，分離沉淀效果越好 D.離轉(zhuǎn)軸越近，分離沉淀效果越好【答案】D【解析】由，得，顆粒運(yùn)動(dòng)的角速度為，故A正確；固體顆粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，由向心力公式，故B正確；離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，越大，液體提供的“浮力”與顆粒在該處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的差距越大，則分離沉淀效果越好，故C正確，D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。12.黑洞是宇宙中最神秘的天體之一，由于其極端的引力場(chǎng)和密度，人們一直認(rèn)為黑洞是信息的終結(jié)者，任何進(jìn)入黑洞的物質(zhì)都會(huì)被完全吞噬并永遠(yuǎn)消失。如圖所示，某黑洞半徑約，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿足（其中光速，為引力常量），則該黑洞表面的重力加速度以為單位時(shí)的數(shù)量級(jí)是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由萬(wàn)有引力定律，可得該黑洞表面的重力加速度，故C正確。故選C。13.有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說(shuō)法正確的是（）A.如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌和輪緣間會(huì)有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水沒(méi)有從杯中流出，水對(duì)杯底壓力可以為零C.如圖丙，小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)最高點(diǎn)的速度至少等于D.如圖丁，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，為了防止爆胎，車應(yīng)快速駛過(guò)【答案】B【解析】如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，重力和軌道支持力的合力不足以提供向心力，外軌和輪緣間會(huì)有擠壓作用，故A錯(cuò)誤；如圖乙，“水流星”表演中，過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水沒(méi)有從杯中流出，當(dāng)重力剛好提供向心力時(shí)，水對(duì)杯底壓力為零，故B正確；如圖丙，小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，當(dāng)桿對(duì)小球的支持力大小等于，方向豎直向上，小球的速度為，故C錯(cuò)誤；如圖丁，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得，可得，為了防止爆胎，車應(yīng)慢速駛過(guò)，故D錯(cuò)誤。故選B。14.年月日，長(zhǎng)征運(yùn)載火箭在海南文昌成功將空間站“天和”核心艙送入高度約的預(yù)定軌道，中國(guó)空間站在軌組裝建造全面展開(kāi)。今年還將發(fā)射“問(wèn)天”和“夢(mèng)天”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，完成與核心艙對(duì)接，并再發(fā)射“天舟”貨運(yùn)飛船、“神舟”載人飛船各兩艘，為空間站送去乘組和物資，最終完成中國(guó)第一座空間站“天宮”的建造。下列說(shuō)法正確的是（）A.“天和”核心艙的發(fā)射速度大于B.空間站繞地飛行速度小于第一宇宙速度C.空間站繞地飛行周期大于小時(shí)D.要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)艙與核心艙的對(duì)接，需要把實(shí)驗(yàn)艙送入核心艙軌道后再加速追上核心艙【答案】B【解析】“天和”核心艙進(jìn)入運(yùn)行軌道后繞地球運(yùn)動(dòng)，其發(fā)射速度應(yīng)小于第二宇宙速度，故A錯(cuò)誤；地球的第一宇宙速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，故空間站繞地飛行速度小于第一宇宙速度，故B正確；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的軌道半徑大于空間站的軌道半徑，所以空間站繞地飛行周期小于小時(shí)，故C錯(cuò)誤；要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)艙與核心艙對(duì)接，則先讓實(shí)驗(yàn)艙預(yù)留在低軌跡，適當(dāng)時(shí)機(jī)使讓實(shí)驗(yàn)艙做離心運(yùn)動(dòng)，只有讓實(shí)驗(yàn)艙加速，實(shí)驗(yàn)艙才會(huì)做離心運(yùn)動(dòng).從低軌道到高軌道與核心船對(duì)接，故D錯(cuò)誤。故選B。15.民航客機(jī)的機(jī)艙都配有由氣囊構(gòu)成的逃生斜面，如圖所示，某機(jī)艙緊急出口的艙門離氣囊底端的豎直高度，氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)。段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開(kāi)始滑下，人與氣囊和人與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。不計(jì)空氣阻力，，要使救護(hù)人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護(hù)人員距艙門正下方點(diǎn)的安全距離是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可知，解得，人從點(diǎn)開(kāi)始下滑到水平面上停止的過(guò)程由動(dòng)能定理，解得，則救護(hù)人員距艙門正下方點(diǎn)的安全距離是，故選C。16.年月日上午，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通。人造衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程要經(jīng)過(guò)多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星從圓軌道的點(diǎn)先變軌到橢圓軌道，然后在點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道，則（）A.衛(wèi)星在軌道上的速度比衛(wèi)星在軌道上的速度小B.衛(wèi)星在軌道上通過(guò)的速度小于軌道上通過(guò)點(diǎn)的速度C.衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期大于在軌道上運(yùn)行的周期D.衛(wèi)星在軌道上過(guò)的加速度小于軌道上通過(guò)點(diǎn)的加速度【答案】B【解析】、軌道均為圓軌道，根據(jù)，解得，圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑越小，線速度越大，可知衛(wèi)星在軌道上的速度比衛(wèi)星在軌道上的速度大，故A錯(cuò)誤；軌道相對(duì)于軌道是低軌道，由低軌道到高軌道需要再切點(diǎn)位置加速，可知，衛(wèi)星在軌道上通過(guò)B的速度小于軌道上通過(guò)點(diǎn)的速度，故B正確；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有，在軌道的半長(zhǎng)軸小于軌道的半徑，可知，衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的周期小于在軌道上運(yùn)行的周期，故C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律有，解得，可知，衛(wèi)星在軌道上過(guò)的加速度等于軌道上通過(guò)點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。故選B。17.某健身愛(ài)好者質(zhì)量為，在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可將他的身體視為一根直棒。已知重心在點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離分別為和。若他在內(nèi)做了個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為。則該健身愛(ài)好者在內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】每次肩部上升的距離均為，可知重心上升，每次克服重力做功，該健身愛(ài)好者在內(nèi)克服重力做功的平均功率為，故選A。18.如圖甲，轆轤是古代民間提水設(shè)施，由轆轤頭、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(jiǎn)化圖，某次從井中汲取的水，轆轤繞繩輪軸半徑為，水斗的質(zhì)量為，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計(jì)。時(shí)刻，輪軸由靜止開(kāi)始繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上提水桶，其角速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖丙所示，則（）A.水斗上升的加速度為 B.時(shí)水斗的動(dòng)能為C.時(shí)井繩拉力的瞬時(shí)功率為 D.內(nèi)井繩拉力所做的功為【答案】D【解析】由圖丙可知，所以水斗速度隨時(shí)間變化規(guī)律為，可知水斗做靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度為，故A錯(cuò)誤；10s時(shí)水斗的速度為，動(dòng)能為，故B錯(cuò)誤；由牛頓第二定律，可得，解得，時(shí)井繩拉力的瞬時(shí)功率為，故C錯(cuò)誤；水斗勻加速上升，內(nèi)它上升的高度為，內(nèi)井繩拉力所做的功為，故D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題19.如圖甲是探究向心力大小的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)裝置。已知小球在槽中、、位置做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進(jìn)行組合。（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，用到的實(shí)驗(yàn)方法是___________。A.微元法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.理想實(shí)驗(yàn)法（2）在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)，為了控制角速度相同需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________（填“一”“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球分別放在___________（填“和”，“和“或“和”）位置，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，左側(cè)標(biāo)尺露出格，右側(cè)標(biāo)尺露出格，則左右兩球所受向心力大小之比為_(kāi)__________。（3）在探究向心力大小與角速度的關(guān)系時(shí)，若將傳動(dòng)皮帶調(diào)至圖乙中的第三層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則左右兩小球的角速度之比為_(kāi)__________。（4）在記錄兩個(gè)標(biāo)尺露出的格數(shù)時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)要同時(shí)記錄兩邊的格數(shù)且格數(shù)又不是很穩(wěn)定，不便于讀取。于是有同學(xué)提出用手機(jī)拍照后再通過(guò)照片讀出兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)。下列對(duì)該同學(xué)建議的評(píng)價(jià)，你認(rèn)為正確的是___________。A.該方法可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄B.該方法可行，但仍需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄C.該方法不可行，因不能確定拍照時(shí)露出的格數(shù)是否已穩(wěn)定【答案】（1）C；（2）一；和；；（3）；（4）A【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小與小球質(zhì)量關(guān)系時(shí)，保持、不變；探究向心力的大小與角速度的關(guān)系時(shí)，保持，不變；探究向心力的大小和半徑之間的關(guān)系時(shí)，保持、不變，所以實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選C。（2）變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)，在探究向心力大小與半徑的關(guān)系時(shí)，需控制小球質(zhì)量、角速度相同，運(yùn)動(dòng)半徑不同，故需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球分別放在和位置。露出格數(shù)比即為向心力之比，即左右兩球所受向心力大小之比為。（3）變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據(jù)，左右兩小球的角速度之比為；（4）因?yàn)槿我鈺r(shí)刻兩邊標(biāo)尺露出的格數(shù)比都與左右兩球所受向心力大小之比相等，所以該方案可行，且不需要?jiǎng)蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)手柄。故選A。三、解答題20.寒假的時(shí)候小明和同學(xué)們一起去臺(tái)州方特玩，他們游玩了樂(lè)園里的摩天輪“天空之眼”。在學(xué)完圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，小明對(duì)摩天輪進(jìn)行了研究。經(jīng)查資料得到該摩天輪的半徑，摩天輪勻速旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間是秒，質(zhì)量為的小明同學(xué)站在其中一個(gè)座艙的水平地板上進(jìn)行觀光，求:（1）小明同學(xué)的線速度大小。（2）該座艙運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，地板對(duì)小明同學(xué)的支持力大小。（3）該座艙運(yùn)動(dòng)到與摩天輪圓心等高處，小明同學(xué)受到的摩擦力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)線速度，代入數(shù)據(jù)得；（2）在最低點(diǎn)合力提供向心力，代入數(shù)據(jù)得支持力；（3）摩擦力提供向心力，代入數(shù)據(jù)得。21.為減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)，中國(guó)大力發(fā)展新能源汽車。如圖，是比亞迪旗下的電動(dòng)超級(jí)跑車仰望，該跑車的額定功率，整車質(zhì)量，該車在封閉測(cè)試路段以額定功率從靜止出發(fā)且沿直線前行，假設(shè)行駛過(guò)程中受到的阻力恒定不變。求：（1）當(dāng)汽車的速度時(shí)，汽車的牽引力大小。（2）在（1）的情況下，測(cè)得汽車的