2023學年第二學期高一年級四校聯考物理學科試題卷考生須知：1．本卷滿分100分，考試時間90分鐘；2．答題前，在答題卷指定區域填寫班級、姓名、考場、座位號及準考證號（填涂）；3．所有答案必須寫在答題卷上，寫在試卷上無效；一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，選對得3分，選錯得0分，共39分）1.下列關于物理學史和物理研究方法的敘述中，正確的是A.用質點來代替實際物體的研究方法叫微元法B.利用v﹣t圖象推導勻變速直線運動位移公式的方法是理想模型法C.亞里士多德借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規律D.伽利略首先建立了平均速度、瞬時速度、加速度概念【答案】D【解析】【詳解】用質點來代替實際物體的研究方法叫理想模型法，選項A錯誤；利用v﹣t圖象推導勻變速直線運動位移公式的方法是微元法，選項B錯誤；伽利略借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規律，選項C錯誤；伽利略首先建立了平均速度、瞬時速度、加速度的概念，選項D正確；故選D.2.如圖所示是天宮二號繞地球飛行的圖片，以下說法正確的是（）A.天宮二號的慣性比其在地面上時大B.天宮二號繞地球飛行時其內部的物體均處于超重狀態C.天宮二號對地球的引力大小等于地球對其引力大小D.天宮二號在軌道上進行姿態調整時，可以把天宮二號看成質點【答案】C【解析】【詳解】A．慣性只和質量有關，與物體的位置和狀態無關，故A錯誤；B．繞地球飛行的衛星，其內部物體均處于完全失重狀態，故B錯誤；C．由牛頓第三定律可知，天宮二號對地球的引力大小等于地球對其引力大小，故C正確；D．天宮二號調整姿態時，必須考慮其形狀的影響，故不能看成質點，故D錯誤；故選C。3.如圖所示，排球以10m/s速度擊中運動員后被反向彈出，歷時0.2s，速度大小減為8m/s，以初速度方向為正方向，則排球在此過程中的加速度為（）A.3.6m/s2 B.-3.6m/s2 C.10m/s2 D.-90m/s2【答案】D【解析】【詳解】以初速度方向為正方向，根據故選D。4.作為浙江省投資最大的水運項目，位于臨平區的運河二通道水面寬70m，全長約26.4公里，總投資167.7億元，其中河上永玄大橋長約500m。某天質量為m的小明駕駛質量為M的小轎車以恒定功率P用時t經過該橋，設大橋全長s，頂部曲率半徑為R，橋的兩端不在同一水平面，過橋全程汽車與橋面間阻力f大小可近似看作保持不變。下列說法正確的是（）A.為了更易上坡，小明應將汽車調至高速擋B.汽車在橋頂時速率為v，對橋面的壓力大小為C.計算汽車過橋時間時可以把汽車當作質點D.汽車過橋全程動能變化量為【答案】C【解析】【詳解】A．根據題意，由公式可知，功率保持不變，將汽車調至低速擋，獲得更大的牽引力，更容易上坡，故A錯誤；B．由牛頓第二定律有解得由牛頓第三定律可得，對橋面的壓力大小為，故B錯誤；C．計算汽車過橋時間時，汽車的長度可以忽略，可以把汽車看成質點，故C正確；D．由于橋的兩端不在同一水平面，由功能關系可知，汽車過橋全程動能變化量不為，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，假設質量為m的跳傘運動員，由靜止開始下落，在打開降落傘之前受恒定阻力作用，下落的加速度為，在運動員下落高度為h的過程中，下列說法正確的是（）A.運動員的重力勢能減少了mgh B.運動員克服阻力所做的功為mghC.運動員動能增加了mgh D.運動員的機械能減少了mgh【答案】CD【解析】【詳解】A．物體重力勢能的減少量等于重力所做的功，即故A錯誤；BD．由牛頓第二定律可得解得阻力大小為阻力所做的功等于機械能的變化量，可得即克服阻力做的功為，物體的機械能減少了，故B錯誤，D正確；C．物體動能的增加量等于合外力所做的功，即故C正確。故選CD。6.如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定在豎直墻上的O點，另一端穿過輕質光滑小環懸掛物體甲，輕質光滑小環拴牢在另一足夠長的輕繩上，通過光滑定滑輪與物體乙相連。當系統平衡后，O點處輕繩與豎直墻的夾角，取，，則甲，乙兩物體的質量之比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】輕質光滑小環受力如圖所示由平衡條件知，則這三個力首尾相連圍成的矢量三角形閉合，如圖所示由正弦定理得對甲有對乙有聯立可得故選A。7.在港珠澳大橋通車儀式上，甲、乙兩試驗車在同一車道上勻速行駛，甲車在前面以54km/h的速度行駛，乙車在后面以90km/h的速度行駛．當二者相距20m時，甲車立即以3m/s2的加速度制動，乙車司機看到甲車的制動紅燈后也立即剎車制動，不計司機反應時間，則為避免兩車相撞，乙車制動的加速度至少為A.4.5m/s2 B.5m/s2 C.5.5m/s2 D.6m/s2【答案】C【解析】【分析】求解甲車從剎車到停止的位移，然后結合位移速度公式求解乙車的最小加速度.【詳解】設當兩車共速時恰不相撞，則聯立解得t=4s故選C。8.如圖所示，兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側軌道由金屬凹槽制成，右側軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑。在兩軌道右側的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為hA和hB，下列說法正確的是（）A.若使小球沿軌道運動并且到達最高點，兩球釋放的最小高度hA<hBB.若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，則在軌道最低點，A球受到的支持力最小值為6mgC.若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，則在軌道最低點，B球受到的支持力最小值為6mgD.適當調整hA和hB，可使兩球從軌道最高點飛出后，均恰好落在軌道右端口處【答案】B【解析】【詳解】A．小球A恰好能到左側軌道的最高點時，由解得根據機械能守恒定律得解得小球B恰好能到右側軌道的最高點時，在最高點的速度根據機械能守恒定律得故A錯誤；B．小球在最低點受到的支持力與重力的合力提供向心力，則FN－mg＝m可知小球在最低點的速度越小受到的支持力越小，根據機械能守恒定律可得，當小球A開始時的高度是R時，小球A在最低點的速度最小，為聯立解得故B正確；C．根據機械能守恒定律可得，當小球B開始時的高度是hB＝2R時，小球B在最低點的速度最小，為解得故C錯誤；D．小球A從最高點飛出后下落R高度時，水平位移的最小值為小球落在軌道右端口外側，而適當調整hB，B可以落在軌道右端口處，故D錯誤。故選B。9.如圖所示，a是地球赤道上的一點，某時刻在a的正上方有三顆衛星b、c、d，它們的圓軌道與赤道平面共面，各衛星從該時刻起，經過一段時間t(這段時間小于b衛星繞地球運行的周期，衛星運動的方向與地球自轉方向一致)，衛星相對a的位置最接近實際的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】由得故r越大，T越大，所以經過相同的時間，三個衛星中，b轉過的角度最大，c次之，d最小，a是地球赤道上的一點，c是地球同步衛星，故C正確。故選C。10.照片甲是臨平一酒店自助餐廳的保溫儲盤裝置，顧客拿走一個盤子后下面的盤子就上升到原來的位置，小明仔細觀察其結構，發現原理的示意圖如圖乙所示，有三根完全相同的輕質彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環上，下端連接質量為m的托盤，托盤上放著n個質量均為m的盤子并處于靜止狀態．已知重力加速度大小為g，則某顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤對第n號盤子作用力的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】某顧客快速取走1號盤子的瞬間，托盤和剩余盤子所受合力為，則有設托盤對第n號盤子作用力的大小為，對剩余盤子有解得故選B。11.一顆偵察衛星在通過地球兩極上空的圓軌道上運行，它的運行軌道距地面高度為h。設地球半徑為R，地面重力加速度為g，地球自轉的周期為T。要使該衛星在一天的時間內將地面上赤道各處在日照條件下的全部情況全都拍攝下來，則衛星在通過赤道上空時，衛星上的攝像機應拍攝地面上赤道圓周的弧長至少為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設衛星周期為T1，根據萬有引力提供向心力得在地球表面解得地球自轉角速度為在衛星繞行地球一周的時間T1內，地球轉過的圓心角為那么攝像機轉到赤道正上方時攝下圓周的弧長至少為解得故選A。12.鞏立姣在東京奧運會女子鉛球決賽中獲得中國鉛球奧運歷史上第一枚金牌。在訓練中，運動員將鉛球在距地面某一高度處與水平方向成斜向上擲出，經落地，成績是19.44m。重力加速度g取，不計空氣阻力，則鉛球在空中運動過程中（）A.機械能先減小后增大B.速度方向與加速度方向的夾角先增大再減小C.做斜拋運動的初速度大小為D.離地的最大高度為【答案】C【解析】【詳解】A．鉛球在空中運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，故A錯誤；B．鉛球在空中運動過程中，上升過程豎直方向的速度減小，水平方向的速度不變，則速度方向與水平方向的夾角減小，下降過程，豎直方向的速度增大，水平方向的速度不變，速度方向與水平方向的夾角增大，可知，速度方向與加速度方向的夾角一直減小，故B錯誤；C．水平方向上由解得故C正確；D．鉛球上升的時間為離地的最大高度為故D錯誤。故選C。13.小明用額定功率為1200W、最大拉力為400N的提升裝置，把靜置于地面的質量為20kg的重物豎直提升到高為的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過的勻減速運動，到達平臺速度剛好為零，重力加速度g取，則提升重物的最短時間為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】為了以最短時間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當功率達到額定功率時，保持功率不變直到重物達到最大速度，接著做勻速運動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據牛頓第二定律可得當功率達到額定功率時，設重物的速度為，則有此過程所用時間和上升高度分別為，重物以最大速度勻速時，有重物最后以最大加速度做勻減速運動的時間和上升高度分別為，設重物從結束勻加速運動到開始做勻減速運動所用時間為，該過程根據動能定理可得解得則提升重物的最短時間為故選C。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題給出的四個選項中，至少有－一個選項正確，全選對得3分，選對但不全得2分，有選錯得0分，共6分）14.在高中物理學習中，我們會遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助，故在理解概念和規律的基礎上，更要注意科學方法的積累與學習。運動學中有人想引入“加速度的變化率”，關于“加速度的變化率”，下列說法正確的是（）A.加速度的變化率為0的運動是勻速直線運動B.從運動學角度的定義，“加速度的變化率”的單位應是m/s3C.若加速度與速度同方向，如圖所示的a－t圖像，表示的是物體的速度在減小D.若加速度與速度同方向，如圖所示的a－t圖像，已知物體在t=0時速度為6m/s，則2s末的速度大小為9m/s【答案】BD【解析】【詳解】A．加速度變化率為0是指加速度保持不變，如果加速度為0，則物體做勻速直線運動，如果加速度不為0，則物體做勻變速運動，故A錯誤；B．加速度的變化率是指加速度的變化與所用時間的比值，即，加速度a的單位是m/s2，所以，加速度的變化率”的單位為m/s3，故B正確；C．若加速度與速度同向，則物體作加速運動，如圖示加速度減小，則物體速度增加得變慢了，但仍在做加速運動，故C錯誤；D．根據v－t圖象可知，圖象與時間軸所圍圖形面積表示物體的位移，同理，在a－t圖象中，圖象與時間軸所圍圖形的面積表示物體速度的變化量△v，則0－2s內由于加速度與速度同向，故物體做變加速直線運動，已知初速度為6m/s，則小球在2s末的速度為9m/s，故D正確。故選BD。15.在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側的路面比右側的路面低一些。汽車的運動可看作是做半徑為R的勻速圓周運動，設內外路面高度差為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L，已知重力加速度為g。當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內、外側滑動的趨勢。則下列說法正確的是（）A.B.C.當汽車以速率vc通過此彎道時，所受支持力FN的水平分量提供向心力D.當路面結冰與未結冰相比，臨界速度vc的值變小【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．以汽車為研究對象，汽車的受力圖根據牛頓第二定律得又由數學知識得到聯立解得A正確，B錯誤；C．當汽車以速率vc通過此彎道時，支持力FN的水平分量大小即為合力，提供向心力，C正確；D．當路面結冰時，與未結冰時相比，由于支持力和重力不變，則vc的值不變，D錯誤。故選AC。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.在驗證機械能守恒定律的實驗中，所用電源的頻率為50Hz。某同學選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測得各計數點到O點的距離，如圖乙所示，圖中O點是打點計時器打出的第一個點，A、B、C分別是每打兩個點取出的計數點。重力加速度g取。（1）從下列選項中選出實驗所必須器材，其對應的字母為___________。A.電火花計時器（包括紙帶）B.重錘C天平D.秒表（或停表）（2）若重錘的質量為1.00kg，當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了___________J；此時重錘的動能比開始下落時增加了___________J。（結果均保留三位有效數字）（3）一同學分析得出的實驗結果是重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量。下列對造成該實驗結果的原因分析正確的是___________。A.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力B.選用重錘的質量過大C.交流電源的頻率大于50HzD.交流電源的頻率小于50Hz（4）測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算對應速度v，然后以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據作出圖，如圖像丙所示。若在誤差允許的范圍內圖像是一條過原點且斜率為___________的直線，則驗證了機械能守恒定律。A.19.6B.9.80C.4.90本小題中圖像沒過原點O的原因是___________________________。【答案】（1）AB##BA（2）①.②.（3）D（4）①.A②.先釋放了紙帶，再接通了打點計時器的電源【解析】【小問1詳解】AB．需要使用打點計時器（包括紙帶）打出紙帶計算速度，需要使用重錘拖動紙帶，故AB正確；C．實驗要驗證因重錘質量被約去，可以直接驗證重錘質量可以不用測量，天平不是必須的器材，故C錯誤；D．打點計時器就是計時儀器，不需要秒表（或停表），故D錯誤。故選AB。【小問2詳解】[1]重錘從開始下落到打B點時，減少的重力勢能[2]打B點時速度計數點間時間間隔從重錘下落到打B點時增加動能聯立解得【小問3詳解】A．空氣對重錘阻力和打點計時器對紙帶的阻力，會導致重力勢能部分轉化為內能，則重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，故A錯誤；B．驗證機械能守恒，即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，選擇質量較大的重錘，不會使得重力勢能的減小量小于動能的增加量，故B錯誤；CD．若交流電的頻率小于50Hz，由于速度值仍按頻率為50Hz計算，頻率的計算值比實際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動能值也就偏大，則可能出現重錘重力勢能的減少量小于動能的增加量，同理，交流電源的頻率大于，則頻率的計算值比實際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動能值也就偏小，則可能出現重力勢能的減小量會略大于動能的增加量，故C錯誤，D正確。故選D。【小問4詳解】[1]實驗要驗證整理可得則的斜率為故選A。[2]根據圖像可知，高度為零，速度不是零，所以先釋放了紙帶，再接通了打點計時器的電源。17.如圖甲所示為向心力演示儀，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質量m、角速度和半徑r之間的關系。長槽的A、B處和短槽的C處到各自轉軸中心距離之比為1∶2∶1。（1）下列實驗中采用的實驗方法與本實驗相同的是______________。A.探究兩個互成角度的力的合成規律 B.伽利略對自由落體的研究C.探究加速度與物體受力、物體質量的關系 D.探究小車速度隨時間變化的規律（2）當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，套有皮帶的塔輪邊緣處的______________大小相等；（選填“線速度”或“角速度”）（3）在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動皮帶調至左右變速塔輪半徑之比為1∶1，此操作探究的是向心力大小與_____________的關系（4）在另一次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在A、C位置，轉動手柄，塔輪勻速轉動時，左右兩標尺露出的格子數之比約為1∶4，那么如圖乙中左右變速塔輪半徑之比___________。（5）方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉軸固定在電動機的轉軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直轉軸上，能隨豎直轉軸一起轉動。水平直桿的左端套上滑塊P，用細線將滑塊P與固定在豎直轉軸上的力傳感器連接，細線處于水平伸直狀態，當滑塊隨水平直桿一起勻速轉動時，細線拉力的大小可以通過力傳感器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉軸的距離為D，光電門可以測出擋光條經過光電門所用的時間（擋光時間）。滑塊P與豎直轉軸間的距離可調。回答以下問題：①若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為，則滑塊P的角速度表達式為___________；②實驗小組保持滑塊P質量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度的關系，作出F－圖線如圖丁所示，若滑塊P運動半徑r＝0.3m，細線的質量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由F－圖線可得滑塊P質量m＝___________kg（結果保留2位有效數字）。【答案】（1）C（2）線速度（3）半徑（4）2∶1（5）①.②.【解析】【小問1詳解】在探究向心力的大小與質量、角速度和半徑之間的關系時，用到的方法為控制變量法。A．探究兩個互成角度的力的合成規律用的物理方法是等效替代法，故A錯誤；B．伽利略對自由落體的研究用的是邏輯推理方法，故B錯誤；C．探究加速度與物體受力、物體質量的關系是控制變量法，故C正確；D．探究小車速度隨時間變化的規律，速度的測量用的是極限法，故D錯誤。故選C。【小問2詳解】當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，為皮帶傳動，套有皮帶的塔輪邊緣處質點，相等時間內的轉過的弧長相等，線速度大小相等。【小問3詳解】由題意可知兩個小球質量相等，轉動的角速度相等，轉動半徑不相等，探究的是向心力大小與半徑的關系。【小問4詳解】根據題意可知，兩個鋼球的向心力之比為，質量相等，半徑相等，根據可知角速度之比為，根據可知左右變速塔輪半徑之比【小問5詳解】[1]擋光條的線速度為又因為聯立解得，滑塊P的角速度表達式為[2]根據向心力大小公式有所以圖線的斜率為解得滑塊P質量為18.民用航空客機的機艙一般都設有緊急出口，飛機發生意外情況著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個氣囊（由斜面部分和水平面部分構成的）．如圖所示為某氣囊斜面，機艙離底端的豎直高度，斜面長，斜面與水平面段間有一段很小的小圓弧平滑連接，不考慮經過軌道中C點的機械能損失．一質量旅客從氣囊上由靜止開始滑下，最后滑上水平面上的某點靜止．已知該旅客與氣囊斜面部分及水平面部分的動摩擦因數均為．（不計空氣阻力，，結果可以用根號表示，根號里面小數也無妨），求：（1）人在斜面上運動時的加速度大小；（2）人滑到斜面底端C時的速度大小及該旅客滑到斜面底端C點時的重力的功率是多少？（3）人停下時距離B點的距離。【答案】（1）5.6m/s2；（2）；；（3）8.0m【解析】【詳解】（1）設與水平地面成角的距離是；對人受力分析，由牛頓運動定律解得（2）乘客到達C點的速度某乘客到達C點時的功率為（3）滑到地面上的人，根據牛頓運動定律和運動學公式得解得人停下時距離B點的距離19.某星球的質量為M，在該星球的表面有－傾角為的斜坡，航天員從斜坡頂以初速度水平拋出一個小物體，經時間t小物體落回到斜坡上，不計一切阻力，忽略星球的自轉，引力常量為G。（1）求該星球表面的重力加速度g；（2）求該星球的半徑R；（3）求航天員乘航天飛行器圍繞該星球作圓周飛行的最大速度v。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設星球表面的重力加速度為g，由平拋運動規律可知，物體豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動，則有根據題意可知，物體落在斜坡上，則其豎直方向與水平方向的位移之比為，所以有聯立解得（2）設星球半徑為R，則對星球表面處質量為m的物體，根據萬有引力公式有解得（3）設該飛行器繞星球飛行的最大速度為v，則有解得將數據代入解得20.如圖所示，CPD為一半徑R的豎直半圓形槽，CD為直徑，O點為半圓的圓心，O＇位于O點