浙江省杭州市學(xué)軍中學(xué)紫金港校區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題2

物理考生注意：1.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名，準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫(xiě)在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫(xiě)在答題紙上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，在本試題卷上的作答一律無(wú)效。作圖時(shí)可先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。3.可能用到的相關(guān)參數(shù)：重力加速度g取。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39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.直接測(cè)量“國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量”，應(yīng)選擇下列哪一組儀器（）A.刻度尺、彈簧秤、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B.刻度尺、天平、秒表C.量筒、測(cè)力計(jì)、秒表 D.量筒、天平、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.以下說(shuō)法中正確的是（）A.重力、加速度、平均速度、速度變化量都是矢量B.甲、乙發(fā)生位移分別為、，則甲的位移大C.汽車(chē)的加速度為，表明汽車(chē)在做減速運(yùn)動(dòng)D.在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程3.關(guān)于下圖的描述中，不正確的是（）A.甲圖中港珠澳大橋鋼繩對(duì)橋面產(chǎn)生拉力的原因是鋼繩發(fā)生了形變B.乙圖中站在電梯水平臺(tái)階上的人隨電梯一起勻速上樓過(guò)程，人沒(méi)有受到靜摩擦力作用C.丙圖中馬拉板車(chē)在地面上加速前進(jìn)，馬對(duì)車(chē)的拉力和車(chē)對(duì)馬的拉力是一對(duì)相互作用力D.丁圖中跳高運(yùn)動(dòng)員能夠跳離地面，是因?yàn)槿藢?duì)地面的壓力小于地面對(duì)人的支持力4.下列對(duì)各圖所涉及物理知識(shí)的說(shuō)法中正確的是（）A.圖甲中，油罐車(chē)車(chē)尾下方拖著一根落地的軟鐵條是利用高壓尖端放電原理將運(yùn)輸中產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走B.圖乙中，用銅絲編織的管線包裹話筒線是利用靜電吸收信號(hào)C.圖丙中，高壓輸電線上方的兩根接地導(dǎo)線具有避雷保護(hù)線路的作用D.圖丁中，燃?xì)庠钪嗅樇庑吸c(diǎn)火器是利用靜電平衡原理進(jìn)行點(diǎn)火5.如圖所示的四幅圖分別為四個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中，物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為B.乙圖中，物體的加速度大小為C.丙圖中，陰影面積表示時(shí)間內(nèi)物體位移D.丁圖中，0~3秒內(nèi)物體的位移大小為6.如圖甲所示，北宋曾公亮在《武經(jīng)總要》中記載了一種古代運(yùn)輸裝備，名為“絞車(chē)”，因其設(shè)計(jì)精妙，使用時(shí)靈活方便，這種絞車(chē)又被稱為“中國(guó)式絞車(chē)”，“合大木為床，前建二叉手柱，上為絞車(chē)，下施四輪，皆極壯大，力可挽二千斤?！逼湓砣鐖D乙所示，將一根圓軸削成同心而半徑不同的兩部分，其中a、b兩點(diǎn)分別是大小轆轤邊緣上的兩點(diǎn)其上繞以繩索，繩下加一動(dòng)滑輪，滑輪下掛上重物，人轉(zhuǎn)動(dòng)把手帶動(dòng)其軸旋轉(zhuǎn)便輕松將重物吊起，則在起吊過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.a點(diǎn)的角速度小于b點(diǎn)的角速度B.a點(diǎn)的向心加速度等于b點(diǎn)的向心加速度C.滑輪對(duì)重物做的功等于重物機(jī)械能的增加量D.人對(duì)把手做的功等于重物機(jī)械能的增加量7.如圖甲所示為烤腸機(jī)，香腸放置在兩根水平的平行金屬桿中間，其截面圖如圖乙所示。假設(shè)香腸可視為質(zhì)量為m的均勻圓柱體，烤制過(guò)程中香腸質(zhì)量不變，半徑變大。忽略摩擦及金屬桿的熱脹冷縮，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.香腸烤熟前，金屬桿1對(duì)烤腸的支持力大小為B.香腸烤熟后，金屬桿1對(duì)烤腸的支持力比烤熟前變小C.香腸烤熟后與烤熟前相比，兩根金屬桿對(duì)烤腸的合力變大D.香腸烤熟后，金屬桿1對(duì)烤腸的支持力與豎直方向的夾角比烤熟前變大8.如圖所示，武裝直升機(jī)解救士兵之后，水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)內(nèi)人員將士兵勻加速提升到直升機(jī)內(nèi)，提升過(guò)程中輕繩總保持豎直方向，士兵與繩子沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，直升機(jī)及艙內(nèi)人員質(zhì)量為M，士兵質(zhì)量為m，重力加速度為g。在士兵進(jìn)入直升機(jī)之前，以下說(shuō)法正確的是（）A.士兵可能做直線運(yùn)動(dòng) B.士兵的實(shí)際速度大小可能不變C.空氣對(duì)直升機(jī)的“升力”大于 D.繩子對(duì)士兵拉力等于mg9.如圖甲，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖乙，一件小衣物（可理想化為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，滾筒半徑為R，周期為T(mén)，重力加速度為g，a、b分別為小衣物經(jīng)過(guò)的最高位置和最低位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.衣物所受合力的大小始終為0 B.脫水過(guò)程中衣物上的水做向心運(yùn)動(dòng)C.衣物轉(zhuǎn)到b位置時(shí)的脫水效果最好 D.衣物在a位置、b位置對(duì)滾筒壁的壓力都大于mg10.在一次科學(xué)晚會(huì)上，一位老師表演了一個(gè)“魔術(shù)”：如圖所示，一個(gè)沒(méi)有底的空塑料瓶上固定著一根鐵鋸條和一塊易拉罐（金屬）片，瓶?jī)?nèi)的金屬片和鋸條的情況如圖所示（俯視圖）。將鋸條與起電機(jī)的負(fù)極相連，金屬片與起電機(jī)的正極相連。在塑料瓶里放一盤(pán)點(diǎn)燃的蚊香，很快就看見(jiàn)整個(gè)透明塑料瓶里煙霧繚繞。當(dāng)把起電機(jī)一搖，強(qiáng)電場(chǎng)使空氣電離而產(chǎn)生負(fù)離子和正離子，負(fù)離子碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電，頓時(shí)塑料瓶清澈透明，停止搖動(dòng)，又是煙霧繚繞。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是（）A.煙塵在向某極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定做勻加速運(yùn)動(dòng)B.場(chǎng)強(qiáng)方向由鋸條指向金屬片C.起電機(jī)工作后煙塵會(huì)向鋸條運(yùn)動(dòng)，最終被鋸條吸附D.起電機(jī)工作后煙塵運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減小11.對(duì)于同一物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長(zhǎng)為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過(guò)程將對(duì)電子的定向移動(dòng)形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個(gè)沿導(dǎo)線的平均阻力，若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率成正比，比例系數(shù)為k。下列說(shuō)法不正確的是（）A比例系數(shù)B.比例系數(shù)k與導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率ⅴ有關(guān)C.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時(shí)導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率D.金屬中的自由電子定向移動(dòng)的速率不變，則電場(chǎng)力對(duì)電子做的正功與阻力對(duì)電子做的負(fù)功大小相等12.電容式加速度傳感器在安全氣囊、移動(dòng)設(shè)備等方面應(yīng)用廣泛，其工作原理簡(jiǎn)化為如圖所示，M和N為電容器兩極板，充電后與電源斷開(kāi)。M極板固定在上，N極板兩端與固定在上的兩輕彈簧連接，只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器與靜電計(jì)等效，可直接測(cè)量電容器的電壓。當(dāng)由靜止突然向前加速時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器的電容增大B.電壓傳感器的示數(shù)不變C.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小D.隨著加速度變大，電壓傳感器示數(shù)的變化量?U與加速度的變化量?a之比不變13.某實(shí)驗(yàn)興趣小組對(duì)新能源車(chē)的加速度性能進(jìn)行探究。他們根據(jù)自制的電動(dòng)模型車(chē)模擬汽車(chē)啟動(dòng)狀態(tài)，并且通過(guò)傳感器，繪制了模型車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛獲得最大速度過(guò)程中速度的倒數(shù)和牽引力F之間的關(guān)系圖像，如圖所示。已知模型車(chē)的質(zhì)量，行駛過(guò)程中受到的阻力恒定，整個(gè)過(guò)程時(shí)間持續(xù)，獲得最大速度為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.模型車(chē)變加速運(yùn)動(dòng)位移為 B.模型車(chē)受到的阻力大小為C.模型車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 D.模型車(chē)牽引力的最大功率為二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.地月系統(tǒng)認(rèn)為是月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)如圖（a）所示，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)1；也可為地月系統(tǒng)是一個(gè)雙星系統(tǒng)如圖（b）所示，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)2。若地球、月球質(zhì)量分別為M、m，兩球心相距為r，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖（a）月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T1大于圖（b）中月球繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期T2B.圖（a）中，地球密度為C.地月雙星軌道中O點(diǎn)到地心距離為D.圖（a）中若把部分月壤運(yùn)回到地球，最終月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑將變小15.如圖所示，真空中P、Q兩點(diǎn)各有一正點(diǎn)電荷，帶電量都為q。以兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)為中心畫(huà)一個(gè)正立方體，且立方體的面aehd中心O和面cbfg的中心O'過(guò)兩電荷的連線。M、N關(guān)于Q對(duì)稱，下列說(shuō)法正確的是（）A.在O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)質(zhì)子，它將會(huì)在OO'之間往返運(yùn)動(dòng)B.電子沿正方形aehd運(yùn)動(dòng)一周，受到的電場(chǎng)力和電勢(shì)能均保持不變C.a、g兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，a點(diǎn)電勢(shì)等于g點(diǎn)電勢(shì)D.將一個(gè)質(zhì)子從O點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)和從O點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同非選擇題部分三、非選擇題（本題共6小題，共55分）16.實(shí)驗(yàn)小組做探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)：①方案一：用如圖甲所示的裝置，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(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組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為、和?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法與下列哪些實(shí)驗(yàn)是相同的___________；A.探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律 B.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第___________層塔輪（填“一”、“二”或“三”）。②方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉(zhuǎn)軸固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上（未畫(huà)出），光滑的水平直桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。水平直桿的左端套上滑塊P，用細(xì)線將滑塊P與固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的力傳感器連接，細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，當(dāng)滑塊隨水平直桿一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線拉力的大小可以通過(guò)力傳感器測(cè)得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉(zhuǎn)軸的距離為D，光電門(mén)可以測(cè)出擋光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間（擋光時(shí)間）?；瑝KP與豎直轉(zhuǎn)軸間的距離可調(diào)?；卮鹨韵聠?wèn)題：（3）若某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得擋光條的擋光時(shí)間偽，則滑塊P的角速度表達(dá)式為_(kāi)__________；（4）實(shí)驗(yàn)小組保持滑塊P質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑r不變，探究向心力F與角速度的關(guān)系，作出圖線如圖丁所示，若滑塊P運(yùn)動(dòng)半徑，細(xì)線的質(zhì)量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由圖線可滑塊P質(zhì)量___________kg（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。17.“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。按圖設(shè)置好實(shí)驗(yàn)裝置后，把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)滑輪懸掛槽碼。（1）同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：A.直流電源、導(dǎo)線B.交流電源、導(dǎo)線C.天平（含配套砝碼）D.刻度尺E.秒表其中必要的器材是___________；圖中木板右端被墊高，這樣做的目的是___________。（2）某同學(xué)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為。從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。則在打下點(diǎn)跡4時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度___________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），該小車(chē)的加速度___________；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（3）根據(jù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出物體的加速度a和拉力F圖線即：圖線（右上圖），發(fā)現(xiàn)其不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)分析其主要原因是___________；（4）在對(duì)上一問(wèn)中的裝置進(jìn)行了調(diào)整后，圖線能夠通過(guò)原點(diǎn)。為得到更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，該同學(xué)不斷改變槽碼質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)隨著F增大，圖像由直線逐漸變?yōu)橐粭l彎曲的圖線，如圖所示。圖線在末端彎曲的原因是___________。18.水平長(zhǎng)直公路上，甲、乙兩汽車(chē)正以相同速度v0=20m/s同向勻速行駛，甲車(chē)在前，乙車(chē)在后，乙車(chē)頭與甲車(chē)尾的距離d=32m，若t=0時(shí)刻甲車(chē)以加速度大小為2m/s2減速剎車(chē)。（1）若甲車(chē)開(kāi)始剎車(chē)后，乙車(chē)司機(jī)反應(yīng)了2s后也開(kāi)始剎車(chē)。①甲車(chē)剎車(chē)到停下通過(guò)距離；②乙車(chē)至少以多大的加速度剎車(chē)減速才能避免兩車(chē)相撞？（2）若甲車(chē)開(kāi)始剎車(chē)后，乙車(chē)司機(jī)因故一直未采取制動(dòng)措施，甲車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)后立即又以2m/s2的加速度加速前進(jìn)。為了避免兩車(chē)相撞，甲車(chē)最多減速多長(zhǎng)時(shí)間？19.北京時(shí)間2022年10月31日15時(shí)37分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射成功，此次發(fā)射任務(wù)中，航天科工203所研發(fā)的空間主動(dòng)型氫原子鐘和頻標(biāo)比對(duì)器首次進(jìn)入空間站執(zhí)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)，為構(gòu)建中國(guó)空間站高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)發(fā)揮重要作用。如圖為“203”數(shù)字模型，固定在水平地面上。其中數(shù)字“2”與“3”均為兩個(gè)半徑的兩個(gè)半圓相切疊加而成，數(shù)字“0”是一個(gè)半徑為圓軌道，所有管道均平滑連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量的小球以初速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道，恰能通過(guò)“0”最高點(diǎn)E，并從F點(diǎn)進(jìn)入數(shù)字“3”，經(jīng)過(guò)G處的彎管后無(wú)機(jī)械能損失且速度反向進(jìn)入上面的半圓軌道。已知水平地面CD長(zhǎng)度為，粗糙水平面CD與DF與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)，其余軌道均光滑且不計(jì)空氣阻力，小球的直徑略小于管道直徑，小球直徑和管道直徑遠(yuǎn)小于和的大小，重力加速度，求：（1）小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的速度大小與第一次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）小球的初速度；（3）若要求小球不脫離軌道，求水平面DF的長(zhǎng)度的最小值s。20.如圖甲所示，電子槍的金屬絲K連續(xù)不斷地逸出電子，電子初速度不計(jì)，經(jīng)M、N兩金屬板之間的電場(chǎng)加速后，沿A、B兩水平金屬極板間的中心線OP射入極板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，。A、B兩板間的距離為d，兩板間的電勢(shì)差uAB隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，圖中U1已知，uAB的變化的周期為3t0。兩板間的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，時(shí)刻射入A、B兩極板間的電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中經(jīng)4t0后從極板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，重力不計(jì)，打到極板上的電子均被吸收，不計(jì)電子之間的相互作用力。（1）求A、B金屬板長(zhǎng)度L；（2）求時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，從極板右側(cè)射出時(shí)相對(duì)中線OP在豎直方向的位移偏移量y；（3）僅上下調(diào)整A、B兩水平極板的位置，保證電子仍然能沿OP方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，要使從極板右側(cè)射出的電子速度均水平，求A、B兩板間的最小距離d1。21.2022年冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在北京圓滿舉行，借著這股熱度，冰雪運(yùn)動(dòng)變得越來(lái)越大眾化。今年冬天東北冰雪旅游爆火，小明同學(xué)趁寒假機(jī)會(huì)前往東北體驗(yàn)冰雪運(yùn)動(dòng)。在某滑雪場(chǎng)中有如圖所示的滑雪坡道用于體驗(yàn)跳臺(tái)滑雪項(xiàng)