2023學年第二學期臺州十校聯盟期中聯考高一年級物理學科試題一、單選題1.功的國際制單位是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】功的國際單位是焦耳，符號為，日常生活和工農業生產中，我們常用（度）作為計量單位來計量消耗電能的多少，而是功率的單位，是力的單位。故選A。2.通過實驗測出“引力常量”，被稱為“稱量地球質量的人”的科學家是（）A.牛頓 B.伽利略 C.卡文迪什 D.第谷【答案】C【解析】卡文迪什通過實驗測出引力常量的值，根據萬有引力定律可以求出地球的質量，所以他被譽為第一個能“稱量地球質量”的人。故選C。3.下列物理量中屬于矢量的是（）A.功 B.重力勢能 C.動能 D.線速度【答案】D【解析】功、重力勢能和動能為標量，而線速度為矢量。故選D。4.下列物理情景中，經典的牛頓力學不再適用的是（）A.電子以接近光的速度運動 B.超音速飛行的殲戰斗機C.地球繞太陽運動 D.體育課上，被小明同學拋出的籃球【答案】A【解析】牛頓力學適用于宏觀低速運動的物體，對微觀高速運動的粒子不再適用，因此當電子以接近光的速度運動時，牛頓力學不再適用；而超音速飛行的殲戰斗機，地球繞太陽運動以及拋出的籃球都屬于宏觀低速運動的物體，牛頓力學完全適用。故選A。5.如圖為某中國運動員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間。假定此時他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則運動員（）A.做勻變速運動，合力為零 B.做勻變速運動，合力不為零C.做變加速運動，合力為零 D.做變加速運動，合力不為零【答案】D【解析】依題意，運動員做勻速圓周運動，所受合力提供向心力，其大小不為零且不變，方向時刻改變，做變加速運動。故選D。6.王鵬在學習完圓周運動知識后對修正帶的內部結構進行研究．如圖，修正帶盤固定在大齒輪的轉軸上大、小齒輪相互咬合。圖中、點分別位于大、小齒輪的邊緣，點位于大齒輪的轉軸半徑中點。當修正帶被勻速拉動進行字跡修改時（）A. B. C. D.【答案】C【解析】大、小齒輪相互咬合，同緣傳動時，邊緣點的線速度大小相等，故，根據，可知，故B錯誤；同軸傳動時，角速度相等，根據，可知，故AD錯誤C正確。故選C。7.托球跑是校運動會趣味項目，如圖所示，某段時間內乒乓球相對球拍靜止一起水平向右勻速直線運動，不計空氣阻力，在這段時間內（）A.重力對乒乓球做正功 B.摩擦力對乒乓球做負功 C.支持力對乒乓球不做功 D.合力對乒乓球做正功【答案】B【解析】重力始終與乒乓球位移方向垂直，而根據功的計算公式，則可知重力在此過程中不做功，故A錯誤；摩擦力沿板向上，與運動方向夾角為鈍角，故摩擦力對乒乓球做負功，故B正確；在此過程中，支持力與平拋球位移之間的夾角為銳角，則根據功的計算公式可知，支持力對乒乓球做正功，故C錯誤；乒乓球做勻速直線運動，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錯誤。故選B。8.如圖所示，撐桿跳高運動員自起跳到跨越橫桿的過程中，撐桿先發生彎曲再恢復到原狀。在此過程中，下列說法正確的是（）A.重力對運動員做正功B.撐桿的彈性勢能一直減小C.撐桿的彈性勢能一直增加D.撐桿的彈性勢能先增大后減小【答案】D【解析】撐桿先發生彎曲再恢復到原狀，運動員向上運動，重力做負功，彈性勢能先增大后減小。故選D。9.年月日時分，神舟十七號載人飛船在我國酒泉衛星發射中心點火發射成功。若“神舟十七號”在地面時受地球的萬有引力為，則當其上升到離地距離等于地球半徑時所受地球的萬有引力為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由萬有引力定律得，“神舟十七號”在地面時受地球的萬有引力為，其上升到離地距離等于地球半徑時，即，此時所受地球的萬有引力為，故選B。10.如圖所示，一質量為的游客乘坐摩天輪觀光。假設該游客隨摩天輪在豎直平面內做半徑為的圓周運動，重力加速度為。在游客從最低點轉過的過程中，其重力勢能的增加量為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】在游客從最低點轉過的過程中，游客的上升的高度為，游客重力勢能的增加量為，故選A。11.高速離心機用于快速沉淀或分離物質。如圖所示，水平試管固定在高速離心機上，離心機勻速轉動，轉速為（轉速的單位為轉每秒），在水平試管中的點有質量為的某固體顆粒，某時刻顆粒離轉軸的距離為。已知試管中充滿液體，顆粒與試管內壁不接觸。下列說法不正確的是（）A.顆粒運動的角速度為 B.顆粒此時受到的合外力大小為C.離轉軸越遠，分離沉淀效果越好 D.離轉軸越近，分離沉淀效果越好【答案】D【解析】由，得，顆粒運動的角速度為，故A正確；固體顆粒做勻速圓周運動，合外力提供向心力，由向心力公式，故B正確；離轉軸越遠，越大，液體提供的“浮力”與顆粒在該處做勻速圓周運動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和密度，人們一直認為黑洞是信息的終結者，任何進入黑洞的物質都會被完全吞噬并永遠消失。如圖所示，某黑洞半徑約，質量和半徑的關系滿足（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的數量級是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由萬有引力定律，可得該黑洞表面的重力加速度，故C正確。故選C。13.有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.如圖甲，火車轉彎超過規定速度行駛時，內軌和輪緣間會有擠壓作用B.如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，水對杯底壓力可以為零C.如圖丙，小球在豎直面內做圓周運動，過最高點的速度至少等于D.如圖丁，汽車通過凹形橋的最低點時，為了防止爆胎，車應快速駛過【答案】B【解析】如圖甲，火車轉彎超過規定速度行駛時，重力和軌道支持力的合力不足以提供向心力，外軌和輪緣間會有擠壓作用，故A錯誤；如圖乙，“水流星”表演中，過最高點時水沒有從杯中流出，當重力剛好提供向心力時，水對杯底壓力為零，故B正確；如圖丙，小球在豎直面內做圓周運動，過最高點時，當桿對小球的支持力大小等于，方向豎直向上，小球的速度為，故C錯誤；如圖丁，汽車通過凹形橋的最低點時，根據牛頓第二定律可得，可得，為了防止爆胎，車應慢速駛過，故D錯誤。故選B。14.年月日，長征運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定軌道，中國空間站在軌組裝建造全面展開。今年還將發射“問天”和“夢天”兩個實驗艙，完成與核心艙對接，并再發射“天舟”貨運飛船、“神舟”載人飛船各兩艘，為空間站送去乘組和物資，最終完成中國第一座空間站“天宮”的建造。下列說法正確的是（）A.“天和”核心艙的發射速度大于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D.要實現實驗艙與核心艙的對接，需要把實驗艙送入核心艙軌道后再加速追上核心艙【答案】B【解析】“天和”核心艙進入運行軌道后繞地球運動，其發射速度應小于第二宇宙速度，故A錯誤；地球的第一宇宙速度，是發射衛星的最小速度，也是衛星最大的環繞速度，故空間站繞地飛行速度小于第一宇宙速度，故B正確；根據開普勒第三定律，因為地球同步衛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，故C錯誤；要實現實驗艙與核心艙對接，則先讓實驗艙預留在低軌跡，適當時機使讓實驗艙做離心運動，只有讓實驗艙加速，實驗艙才會做離心運動.從低軌道到高軌道與核心船對接，故D錯誤。故選B。15.民航客機的機艙都配有由氣囊構成的逃生斜面，如圖所示，某機艙緊急出口的艙門離氣囊底端的豎直高度，氣囊構成的斜面長。段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊和人與地面間的動摩擦因數均為。不計空氣阻力，，要使救護人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護人員距艙門正下方點的安全距離是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據題意，由幾何關系可知，解得，人從點開始下滑到水平面上停止的過程由動能定理，解得，則救護人員距艙門正下方點的安全距離是，故選C。16.年月日上午，北斗三號全球衛星導航系統正式開通。人造衛星的發射過程要經過多次變軌方可到達預定軌道，在發射地球同步衛星的過程中，衛星從圓軌道的點先變軌到橢圓軌道，然后在點變軌進入地球同步軌道，則（）A.衛星在軌道上的速度比衛星在軌道上的速度小B.衛星在軌道上通過的速度小于軌道上通過點的速度C.衛星在軌道上運行的周期大于在軌道上運行的周期D.衛星在軌道上過的加速度小于軌道上通過點的加速度【答案】B【解析】、軌道均為圓軌道，根據，解得，圓周運動軌道半徑越小，線速度越大，可知衛星在軌道上的速度比衛星在軌道上的速度大，故A錯誤；軌道相對于軌道是低軌道，由低軌道到高軌道需要再切點位置加速，可知，衛星在軌道上通過B的速度小于軌道上通過點的速度，故B正確；根據開普勒第三定律有，在軌道的半長軸小于軌道的半徑，可知，衛星在軌道上運行的周期小于在軌道上運行的周期，故C錯誤；根據牛頓第二定律有，解得，可知，衛星在軌道上過的加速度等于軌道上通過點的加速度，故D錯誤。故選B。17.某健身愛好者質量為，在做俯臥撐運動的過程中可將他的身體視為一根直棒。已知重心在點，其垂線與腳、兩手連線中點間的距離分別為和。若他在內做了個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為。則該健身愛好者在內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，該健身愛好者在內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施，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構成，如圖乙為提水設施工作原理簡化圖，某次從井中汲取的水，轆轤繞繩輪軸半徑為，水斗的質量為，井足夠深且井繩的質量忽略不計。時刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉動向上提水桶，其角速度隨時間變化規律如圖丙所示，則（）A.水斗上升的加速度為 B.時水斗的動能為C.時井繩拉力的瞬時功率為 D.內井繩拉力所做的功為【答案】D【解析】由圖丙可知，所以水斗速度隨時間變化規律為，可知水斗做靜止開始的勻加速直線運動，其加速度為，故A錯誤；10s時水斗的速度為，動能為，故B錯誤；由牛頓第二定律，可得，解得，時井繩拉力的瞬時功率為，故C錯誤；水斗勻加速上升，內它上升的高度為，內井繩拉力所做的功為，故D正確。故選D。二、實驗題19.如圖甲是探究向心力大小的表達式的實驗裝置。已知小球在槽中、、位置做圓周運動的軌跡半徑之比為，變速塔輪自上而下按如圖乙所示三種方式進行組合。（1）在探究向心力與半徑、質量、角速度的關系時，用到的實驗方法是___________。A.微元法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.理想實驗法（2）在探究向心力大小與半徑的關系時，為了控制角速度相同需要將傳動皮帶調至第___________（填“一”“二”或“三”）層塔輪，然后將兩個質量相等的鋼球分別放在___________（填“和”，“和“或“和”）位置，勻速轉動手柄，左側標尺露出格，右側標尺露出格，則左右兩球所受向心力大小之比為___________。（3）在探究向心力大小與角速度的關系時，若將傳動皮帶調至圖乙中的第三層，轉動手柄，則左右兩小球的角速度之比為___________。（4）在記錄兩個標尺露出的格數時，同學們發現要同時記錄兩邊的格數且格數又不是很穩定，不便于讀取。于是有同學提出用手機拍照后再通過照片讀出兩邊標尺露出的格數。下列對該同學建議的評價，你認為正確的是___________。A.該方法可行，且不需要勻速轉動手柄B.該方法可行，但仍需要勻速轉動手柄C.該方法不可行，因不能確定拍照時露出的格數是否已穩定【答案】（1）C；（2）一；和；；（3）；（4）A【解析】（1）本實驗探究向心力的大小與小球質量關系時，保持、不變；探究向心力的大小與角速度的關系時，保持，不變；探究向心力的大小和半徑之間的關系時，保持、不變，所以實驗中采用的實驗方法是控制變量法。故選C。（2）變速塔輪邊緣處的線速度相等，根據，在探究向心力大小與半徑的關系時，需控制小球質量、角速度相同，運動半徑不同，故需要將傳動皮帶調至第一層塔輪，將兩個質量相等的鋼球分別放在和位置。露出格數比即為向心力之比，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，左右兩小球的角速度之比為；（4）因為任意時刻兩邊標尺露出的格數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，且不需要勻速轉動手柄。故選A。三、解答題20.寒假的時候小明和同學們一起去臺州方特玩，他們游玩了樂園里的摩天輪“天空之眼”。在學完圓周運動的知識后，小明對摩天輪進行了研究。經查資料得到該摩天輪的半徑，摩天輪勻速旋轉一圈的時間是秒，質量為的小明同學站在其中一個座艙的水平地板上進行觀光，求:（1）小明同學的線速度大小。（2）該座艙運動到最低點時，地板對小明同學的支持力大小。（3）該座艙運動到與摩天輪圓心等高處，小明同學受到的摩擦力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據線速度，代入數據得；（2）在最低點合力提供向心力，代入數據得支持力；（3）摩擦力提供向心力，代入數據得。21.為減少環境污染，實現我國“碳達峰、碳中和”的目標，中國大力發展新能源汽車。如圖，是比亞迪旗下的電動超級跑車仰望，該跑車的額定功率，整車質量，該車在封閉測試路段以額定功率從靜止出發且沿直線前行，假設行駛過程中受到的阻力恒定不變。求：（1）當汽車的速度時，汽車的牽引力大小。（2）在（1）的情況下，測得汽車的