浙江省培優(yōu)聯(lián)盟2023-2024學年高一下學期4月聯(lián)考物理試題

浙江培優(yōu)聯(lián)盟2023學年第二學期高一4月物理試題考生須知：1.本卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分為100分，考試時間90分鐘。2.本卷答案必須做在答題卷的相應位置上，做在試題卷上無效。3.本卷中所有g取|0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，第Ⅰ卷選擇題部分（共45分）一、單項選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分，每個小題只有一個選項符合題意，多選、錯選均不給分）1.1960年第11屆國際計量大會制訂了一種國際通用的，包括一切計量領域的單位制，叫做國際單位制。下列單位屬于國際單位制導出單位的是（）A.米（m） B.千克（kg） C.牛頓（N） D.秒（s）【答案】C【解析】【詳解】在力學范圍內，規(guī)定長度、質量、時間為三個基本物理量，其他的物理量為導出量，則米（m）、千克（kg）、秒（s）屬于國際單位制的基本單位，牛頓（N）屬于國際單位制的導出單位。故選C。2.京津城際鐵路由北京南站經(jīng)天津站至濱海站，全長約166千米，是中國大陸第一條高標準、設計最大運行速度為350km/h的高速鐵路。下列說法正確的是（）A.“166千米”指的是位移大小B.運行中的列車不可以看成質點C.“350km/h”指的是平均速度D列車行駛速度很大時加速度可能很小【答案】D【解析】【詳解】A．“166千米”指的是路程大小，故A錯誤；B．如在研究全程運行時間時，列車長度遠小于路程，可以將列車看成質點，故B錯誤；C．“350km/h”指的是瞬時速度大小，故C錯誤；D．若列車以很大的速度做勻速運動，則加速度為0，故D正確。故選D。3.有關運動與力的關系，下列說法正確的是（）A.離地球越遠的物體所受的重力越小，所以物體慣性也越小B.力是改變物體的運動狀態(tài)即產生加速度的原因C.只有物體所受的合力發(fā)生改變，物體的運動狀態(tài)才會發(fā)生改變D.作用力和反作用力作用在同一個物體上【答案】B【解析】【詳解】A.慣性只和質量有關，選項A錯誤；B.由牛頓第一定律可知，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，選項B正確；C.只要物體所受的合力不為0，物體的運動狀態(tài)就會發(fā)生改變，選項C錯誤；D.作用力和反作用力作用在相互作用的兩個物體上，選項D錯誤。故選B。4.一個質點做變速直線運動的vt圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A.在AB段時物體處于靜止狀態(tài)B.前2s內的運動方向與第5s內的運動方向相反C.BC段的加速度方向與速度方向相反D.第2s內的加速度為6m/s2【答案】C【解析】【詳解】A．在AB段時物體處于勻速運動狀態(tài)，故A錯誤；B．圖像在t軸上方，前2s內與第5s內的運動方向相同，故B錯誤；CD．由得OA段和BC段的加速度分別為a1=3m/s2，a2=6m/s2則BC段的加速度方向與速度方向相反，故C正確，D錯誤。故選C。5.如圖，將a、b兩小球以不同的初速度同時水平拋出，它們均落在水平地面上的P點，a球拋出時的高度較b球的高，P點到兩球起拋點的水平距離相等，不計空氣阻力．與b球相比，a球A.初速度較大B.速度變化率較大C.落地時速度一定較大D.落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大【答案】D【解析】【詳解】A.由可得，高度越高，下落時間越大，由可知，兩球水平位移相同，但是b求運動時間短，故b球初速度較大，A錯誤；B.速度變化率即表示加速度，兩球加速度相同，故速度變化率相同，B錯誤；C.a球的水平速度小于b球，故落地時雖然豎直分速度大于b球，但是合速度不一定大于b球，C錯誤；D.由，a球落地時間t大，但是小，故a球的一定大于b球，即a球落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大，D正確；故選D。6.如圖所示，水平地面上放著由兩塊相同的軟墊組成的支架，軟墊的上端相連，下端可左右移動，支架上靜置一重為G的籃球，下列說法錯誤的是（）A.支架對籃球作用力等于GB.左支架受到地面水平向右的摩擦力C.支架對球的彈力是由于支架發(fā)生彈性形變引起的D.若右支架緩慢向右移一小段距離，則支架對球的作用力將變大【答案】D【解析】【詳解】由于籃球處于平衡狀態(tài)，支架對籃球的作用力等于G；左支架由于受到籃球斜向左下方的壓力，因此受到地面水平向右的摩擦力；支架對球的彈力是由于支架發(fā)生彈性形變引起的；只要籃球處于平衡狀態(tài)，支架對籃球的作用力就等于G，和底下角度無關。本題選擇錯誤選項，故選D。7.如圖所示，甲、乙、丙、丁是以時間為橫軸的圖像，下列說法正確的是（）A.若甲是vt圖像，則物體做勻速直線運動B.若乙是at圖像，則物體做勻加速直線運動C.若丙是xt圖像，則物體做勻加速直線運動D.若丁是vt圖像，則物體靜止【答案】C【解析】【詳解】A．甲是vt圖像，斜率的大小代表加速度，斜率不變，所以加速度不變，即物體做勻變速直線運動，故A錯誤；B．若乙是at圖像，則物體做加速度增大的變速直線運動，故B錯誤；C．若丙是xt圖像，根據(jù)可知物體做勻加速直線運動，故C正確；D．若丁是vt圖像，則表示物體做勻速直線運動，故D錯誤。故選C。8.如圖甲所示，熱氣球在豎直O(jiān)y方向做勻速運動，在水平Ox方向做勻加速運動，熱氣球的運動軌跡可能為圖乙中的（）A.直線OA B.曲線OB C.曲線OC D.曲線OD【答案】C【解析】【詳解】熱氣球在豎直O(jiān)y方向做勻速運動，則此方向上合力為零，在水平Ox方向做勻加速運動，合外力沿Ox方向，所以合運動的加速度方向沿Ox方向，但合速度方向不沿Ox方向，熱氣球做曲線運動，結合合力指向軌跡內側可知軌跡可能為曲線OC，故C正確，ABD錯誤。

故選C。9.如圖所示為電腦的硬盤，工作時電動機使磁盤以5400r/min的轉速勻速轉動，磁頭在讀、寫數(shù)據(jù)時保持不動，磁盤每轉一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道。外磁道某一點P與內磁道某一點Q相比（）A. B. C. D.【答案】AB【解析】【詳解】CD.磁盤上各點為同軸轉動，轉速和角速度相同，故CD錯誤；A.由可知aP>aQ故A正確；B.由可知vP>vQ故B正確。故選AB。10.如圖所示，物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成53°角，物塊也恰好做勻速直線運動，則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當拉力水平時，物體勻速運動，則F=mg當拉力傾斜時Fcos53°=（mgFsin53°）聯(lián)立解得故選B。11.如圖所示為某衛(wèi)星發(fā)射過程的示意圖，衛(wèi)星先發(fā)射進入停泊軌道1，再進入轉移軌道2，最后進入靜止軌道3。則（）A.衛(wèi)星在軌道1上的周期小于在軌道2上的周期B.衛(wèi)星在軌道1上的速度小于在軌道3上的速度C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點的速度大于在軌道3上經(jīng)過B點的速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點的加速度大于在軌道3上經(jīng)過B點的加速度【答案】A【解析】【詳解】A．由開普勒第三定律，可知衛(wèi)星在軌道1上的周期小于在軌道2上的周期，選項A正確；B．由得因軌道1高度低，所以速度大，選項B錯誤；C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點時需要加速才能進入軌道3上運動，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點的速度小于在軌道3上經(jīng)過B點的速度，選項C錯誤；D．由得衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點的加速度等于在軌道3上經(jīng)過B點的加速度，選項D錯誤。故選A。12.如圖所示，A、B兩球質量均為m，A球上端用一根不可伸長的細繩和天花板連接，A球下端用一根輕彈簧和B球相連。求在剪去細繩的瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為（）A.0，0 B.g，g C.2g，0 D.0，2g【答案】C【解析】【詳解】由受力分析可知，剪斷繩子前細繩的拉力為彈簧的拉力為剪斷繩子瞬間，拉力消失，彈簧彈力不變，則故選C。13.如圖所示，長度為0.4m的輕繩OA，A端系有一質量為1kg的小球，以O點為圓心，在豎直平面內做圓周運動。若某時刻小球通過與圓心等高的A點時的速度為2m/s，g取10m/s2，則此時輕繩OA受到的拉力為（）A.0N B.10N C. D.20N【答案】B【解析】【詳解】如圖所示小球在A點的受力分析圖，繩子拉力提供向心力，由解得故選B。14.某跳傘運動員做低空跳傘表演。從該運動員離開懸停的飛機開始計時，運動員先做自由落體運動，當速度達到50m/s時打開降落傘做勻減速直線運動，加速度大小為5m/s2，到達地面時速度為5m/s。下列說法正確的是（）A.運動員離開飛機10s后打開降落傘B.運動員在空中下落過程用時9sC.運動員距離地面245m時打開降落傘D.懸停的飛機距離地面372.5m【答案】D【解析】【詳解】A．由速度—時間公式有解得t1=5s故A錯誤；B．減速時，由速度—時間公式有解得t2=9s下落時間為t=t1+t2=14s故B錯誤；C．由位移—時間公式有故C錯誤；D．由位移—時間公式有h1=故D正確。故選D。15.如圖所示，傾角為a的光滑斜面體固定不動，質量均為m的兩物體P、Q在力F的作用下一起沿斜面向上做加速度a=gsinα的加速運動，則下列說法正確的是（）A.拉力F的值為3mgsinαB.物體Q受到5個力的作用C.物體P受摩擦力的大小為2mgsinαD.物體P給Q的摩擦力方向和F方向相反【答案】C【解析】【詳解】A．將P、Q看成一個整體，由牛頓第二定律F2mgsinα=2ma解得F=4mgsinα故A錯誤；BD．對物體Q進行受力分析，如圖所示物體Q受到4個力的作用，由受力分析可知，物體P給Q的摩擦力方向沿斜面向上，和F方向相同，故BD錯誤；C．對P沿斜面向上由牛頓第二定律有Fmgsinαf=ma解得f=2mgsinα故C正確。故選C。第Ⅱ卷非選擇題部分（共55分）二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.在“探究物體的加速度與力、質量的關系”實驗中，某組同學的實驗裝置如圖甲所示。(1)在本實驗中，先保持質量不變，探究加速度與力的關系；再保持力不變，探究加速度與質量的關系。這種研究方法叫做________；A.控制變量法B.等效替代法C.理想化方法(2)本實驗在平衡摩擦力后，由于用砝碼桶與砝碼的重力代替繩子拉力，導致實驗的系統(tǒng)誤差。若考慮到該誤差的存在，在保持小車質量不變，探究加速度與力的關系時，做出a隨F變化的關系圖象接近下圖中哪一個______（選填“A”“B”“C”）(3)已知打點計時器的打點周期為0.02s，在一條記錄小車運動的紙帶上，每5個點取一個計數(shù)點（中間有四個點未畫出），相鄰計數(shù)點的時間間隔為_______s，分別標為1、2、3、4、5，如圖乙所示。經(jīng)測量得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為2.98cm、3.85cm、4.70cm、5.55cm，則小車運動的加速度大小a=______m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣貯②.C③.0.1s④.0.86(0.85~0.87)【解析】【詳解】(1)[1]先保持質量不變，探究加速度與力的關系；再保持力不變，探究加速度與質量的關系．這種研究方法叫做控制變量法，故選A；(2)[2]隨著砝碼桶與砝碼總質量的增加，繩子的拉力比砝碼桶與砝碼的總重力小的越來越多，誤差越來越大．小車質量不變時，小車加速度應與受到的合力應成正比，因為用砝碼桶與砝碼重力代替繩子的拉力(實際上小車受到的拉力要小于砝碼桶與砝碼的總重力)，圖線向下偏折,故選C；(3)[3]每5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間時間間隔,[4]由紙帶上的數(shù)據(jù)由逐差法可得，小車的加速度代入數(shù)據(jù)解得(0.85~0.87m/s2)17.用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪左塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。實驗用球分為鋼球和鋁球，請回答相關問題：（1）在某次實驗中，某同學把兩個質量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉動手柄，觀察左右露出的刻度，此時可研究向心力的大小與的關系；A.質量m B.角速度 C.半徑r（2）在（1）的實驗中，某同學勻速轉動手柄時，左邊標尺露出1格，右邊標尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為_______；（3）在（1）的實驗中，其他條件不變，若增大手柄轉動的速度，則下列符合實驗實際的是（）A.左右兩標尺的示數(shù)將變大，兩標尺示數(shù)的比值變小B.左右兩標尺的示數(shù)將變大，兩標尺示數(shù)的比值不變C.左右兩標尺的示數(shù)將變小，兩標尺示數(shù)的比值變小D.左右兩標尺的示數(shù)將變大，兩標尺示數(shù)的比值變大【答案】（1）B（2）2：1（3）B【解析】【小問1詳解】因兩球的質量和半徑相同，所以比較的是向心力的大小和角速度的關系。故選B?！拘?詳解】由向心力計算公式F=m2r，向心力之比1：4，則角速度之比1：2，又因皮帶連接的左、右塔輪線速度相同，由v=r可知，左右塔輪半徑之比2：1?！拘?詳解】若增大手柄轉動的速度，由F=m2r可知向心力增大，但比值不變。故選B。18.2024年3月2日，“神舟十七號”航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動，我國航天員首次完成艙外維修任務。已知“神舟十七號”航天員乘組所在的空間站質量為m，軌道半徑為r，繞地球運行的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求：（1）空間站運行所需的向心力大?。唬?）地球的質量；（3）第一宇宙速度的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）衛(wèi)星的角速度衛(wèi)星的向心力（2）由萬有引力提供向心力解得（3）由萬有引力提供向心力解得將（2）中M值代入，得19.近年來，中國在無人機研發(fā)方面取得了顯著進展，不僅在無人機種類和功能上不斷創(chuàng)新，而且在技術參數(shù)和性能上也有了顯著提升。如圖所示為我國生產的某型號無人機豎直向上運送貨物時的情景，已知無人機從地面啟動時勻加速上升，加速度大小為3m/s2，達到最大速度18m/s后勻速運動，制動時勻減速上升，加速度大小為2m/s2，從起飛到懸停全程用時45s。求：（1）無人機加速階段上升的高度；（2）質量為20kg的貨物用細繩系于無人機下方，在加速階段貨物對細繩的拉力；（3）無人機上升的總高度?！敬鸢浮浚?）54m；（2）260N，方向豎直向下；（3）675m【解析】【詳解】（1）由運動學公式v2=2a1h1解得h1=54m（2）由牛頓第二定律Fmg=ma1由牛頓第三定律=F可得=F=260N，方向豎直向下（3）加速上升時間減速上升時間減速上升高度勻速上升高度總高度20.如圖為某小區(qū)門口車牌自動識別系統(tǒng)示意圖。離地高1m的欄桿可繞O點在豎直面內做勻速圓周運動。自動識別起始線ab與欄桿正下方cd的距離為4.5m，路面寬度ab為2.4m，ac與O點的水平距離為0.4m。某貨車前端行駛到起始線ab時的速度為3m/s。貨車可看成長寬高分別為4.5m、1.6m和1.9m的長方體，忽略車牌識別時間。（1）求貨車勻速通過識別區(qū)域所用時間；（2）若貨車過自