2023學年第二學期臺金七校聯盟期中聯考高一年級物理學科試題考生須知：1.本卷共8頁滿分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、考場號、座位號及準考證號并填涂相應數字。3.所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效。4.考試結束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題I（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.對下列物理量的正負表述正確的是（）A.功有正負所以功是矢量B.重力勢能有正負，一個物體的重力勢能為5J和5J一樣大C.動能變化量的正負表示動能增大或減少D.速度變化量的正負表示速度增大或減少【答案】C【解析】【詳解】A．功有正負，但功是標量，故A錯誤；B．重力勢能有正負，且正負表示大小，則重力勢能比小，故B錯誤；C．動能變化量的正負表示動能增大或減少，故C正確；D．速度變化量是矢量，速度變化量的正負表示方向與規定的正方向相同還是相反，故D錯誤。故選C。2.以下關于物理學史和物理學方法敘述正確的是（）A.伽利略用理想斜面實驗得出了機械能守恒的結論B.線速度、角速度是用比值定義法定義的C.牛頓發現了萬有引力定律，并測出了引力常量D.愛因斯坦相對論時空觀認為空間和時間是兩個獨立的觀念【答案】B【解析】【詳解】A．伽利略用理想斜面實驗得出了力不是維持運動的原因，故A錯誤；B．線速度、角速度是用比值定義法定義的，故B正確；C．牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，故C錯誤；D．愛因斯坦相對論時空觀認為空間和時間有著密切的聯系，時間、空間與物質的運動是不可分割的，故D錯誤。故選B。3.下圖是意大利建筑師戴維?菲舍爾在迪拜設計的摩天大樓達芬奇旋轉塔，該樓的每一層都可以圍繞一個混凝土中心獨立自由旋轉，大樓通過風力渦輪機提供能量，旋轉一周要90分鐘，在旋轉的時候大樓呈現不同的形狀，也被稱為“舞動的摩天大樓”。當某樓層正在勻速轉動時，以下說法正確的是（）A.樓層上的任一點都處于平衡狀態B.樓層的轉速等于90r/minC.樓層上任意兩點角速度相同D.樓層上的任意兩點線速度相同【答案】C【解析】【詳解】A．當某樓層正在勻速轉動時，樓層上除圓心外的任一點都做勻速圓周運動，合力不為零，處于非平衡狀態，故A錯誤；B．樓層的轉速等于故B錯誤；C．樓層上的任意兩點同軸轉動，角速度相同，故C正確；D．由可知離轉軸距離不等的點，線速度大小不等，故D錯誤。故選C。4.如圖，足球在地面上的A點被踢出后落到地面上的點，在空中運動軌跡的最高點為點。設足球在點受到的合力為，不計足球轉動的影響，足球在最高點時的方向可能是（）A.1方向 B.2的方向 C.3的方向 D.4的方向高【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，足球在B點時，受到豎直向下的重力和水平向左的空氣阻力，合力方向偏向左下方，可能如圖中2的方向。故選B。5.下列說法正確的是（）A.中國空間站在軌運行的速度一定大于第一宇宙速度B.在地面附近向月球發射“嫦娥二號”衛星的發射速度要大于11.2km/sC.可以發射一顆這樣的人造地球衛星，使其圓軌道與地球表面上某一緯線（非赤道）是共面同心圓D.近地衛星的動能可能比同步衛星大【答案】D【解析】【詳解】A．第一宇宙速度等于近地衛星的環繞速度,根據得由于空間站的運行軌道半徑大于近地衛星的半徑，可知空間站的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．在地面發射衛星脫離地球束縛，最小發射速度為11.2km/s,即第二宇宙速度。但是月球所在位置仍在地球引力作用之內，且因月球引力作用，發射速度應在7.9km/s11.2km/s之間，故B錯誤；C．人造地球衛星運行時，由于地球對衛星的引力提供它做圓周運動的向心力，而這個力的方向必定指向圓心，即指向地心，也就是說人造地球衛星所在軌道圓的圓心一定要和地心重合，不可能是地軸上(除地心外)的某一點，故C錯誤；D．由A分析可知，由于近地衛星運行速度大于同步衛星，如果質量在滿足一定條件，則近地衛星的動能可能大于同步衛星，故D正確。故選D。6.如圖所示為西湖音樂噴泉某時刻的照片，水從噴口傾斜射出，空中呈現不同的拋物線，取其中四條拋物線，分別記作①②③④，空氣阻力不計，下列說法正確的是（）A.4條水柱中，①中的水上升較高，其出射速度一定最大B.②中的水比③中的水在空中運動的時間長C.在最高點，③中的水比④中的水速度大D.噴口與水平方向夾角越小，水射程越遠【答案】B【解析】【詳解】A．4條水柱中，①中的水上升較高，水在空中的運動時間最大，出射時的豎直速度最大，而其水平位移最小，所以水平速度最小，則出射速度不一定最大，故A錯誤；B．②中的水的高度大于③中的水的高度，所以②中的水在空中運動的時間長，故B正確；C．在最高點，水的速度為水平方向速度，而③中的水的高度大于④中的水的高度，所以③中的水在空中運動的時間長，但③中水的水平位移小于④中水的水平位移，則在最高點，③中的水比④中的水速度小，故C錯誤；D．水的射程為當噴口水平傾角為45°時，水射程最遠，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，左端固定的輕質彈簧被物塊壓縮，物塊被釋放后，由靜止開始從A點沿粗糙水平面向右運動。離開彈簧后，經過B點的動能為Ek，該過程中，彈簧對物塊做的功為W，則物塊克服摩擦力做的功Wf為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】從A點到B點過程，根據動能定理可得解得物塊克服摩擦力做的功為故選D。8.如圖所示，有一豎直轉軸以角速度勻速旋轉，轉軸上的A點有一長為L的細繩系有質量為m的小球，重力加速度大小為g。要使小球在隨轉軸勻速轉動的同時又不離開光滑的水平面，則A點到水平面高度h最大為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】以小球為研究對象，小球受三個力的作用，重力mg、水平面支持力N、繩子拉力F，在豎直方向合力為零，在水平方向所需向心力為mω2R，設繩子與豎直方向的夾角為θ，則有R＝htanθ那么Fcosθ＋N＝mgFsinθ＝mω2htanθ當球即將離開水平面時，h最大，此時N＝0，即Fcosθ＝mgFsinθ＝mgtanθ＝mω2htanθ聯立得h＝故選A。9.如圖，某偵察衛星在赤道平面內自西向東繞地球做勻速圓周運動，對該衛星監測發現，該衛星離我國北斗三號系統中的地球靜止軌道衛星的最近距離為r，最遠距離為3r。則下列判斷正確的是（）A.該偵察衛星的軌道半徑為2rB.該偵察衛星的運行周期為C.該偵察衛星和靜止衛星前后兩次相距最近的時間間隔為D.該偵察衛星與地心連線和靜止衛星與地心連線在相等時間內掃過的面積之比為1：1【答案】B【解析】【詳解】A．設偵察衛星的軌道半徑為，同步衛星的軌道半徑為，根據題意，解得，故A錯誤；B．根據開普勒第三定律有解得故B正確；C．設該偵察衛星和靜止衛星前后兩次相距最近的時間間隔為，則有解得故C錯誤；D．由，解得單位時間內星與地心連線掃過的面積為因此該偵察衛星與地心連線和某地球靜止衛星與地心連線在相等時間內掃過的面積之比為故D錯誤。故選B。10.建筑工地用塔吊將地面上質量相等的甲、乙兩物體送至高處，空氣阻力忽略不計，物體上升過程的圖線如圖所示。在甲、乙兩物體上升的整個過程中，下列說法正確的是（）A.減速階段兩物體機械能都減小B.減速階段兩物體機械能都不變C.重力的平均功率之比為3：2D.牽引力的最大功率之比為3：2【答案】C【解析】【詳解】AB．減速階段兩物體的斜率不同，加速度不同，至少有一個物體受到向上的牽引力作用，牽引力仍對物體做正功，因此至少有一個物體的機械能在增加，故AB錯誤；C．在圖像中，圖像與時間軸圍成的面積等于物體的位移，可知兩物體上升的高度相同，由于甲、乙兩物體兩質量相等，可知重力對甲、乙兩物體做功相等，根據可知重力的平均功率之比為故C正確。D．根據在加速上升階段，兩圖像的斜率不同，加速度不同，因此牽引力不同，雖然最大速度之比為，但牽引力的最大功率之比不是，故D錯誤。故選C。11.2023年5月14日，回浦中學隊獲得高中男籃聯賽全國總冠軍。如圖甲所示是淡厚然的某次投籃，籃球的運動過程簡化為如圖乙所示。已知籃球的質量為m，投出時籃球的初速度為v0，距離籃框的豎直距離為h，忽略籃球運動過程中的空氣阻力，取籃框所在的平面為零勢能面，籃球可看成質點。則下列說法正確的是（）A.籃球剛拋出時的重力勢能為mghB.籃球剛進入籃框時的機械能為C.籃球在最高點的機械能大于D.籃球從最高點至進框的過程中，動能的變化量與對應時間的比值增大【答案】D【解析】【詳解】A．取籃框所在的平面為零勢能面，則籃球剛拋出時的重力勢能為mgh，故A錯誤；BC．籃球在拋出時的機械能為，且運動過程中機械能守恒，籃球剛進入籃框時的機械能和籃球在最高點的機械能都為，故BC錯誤；D．根據動能定理知，合外力做功等于動能的變化，籃球拋出后只有重力做功，動能的變化量與對應時間的比值即重力做功的功率，由于籃球從最高點至進框的過程中，在豎直方向上一直加速，所以動能的變化量與對應時間的比值增大，故D正確。故選D。12.如圖所示，質量為3kg的小球從傾角為30°的斜面上水平拋出并且落在該斜面上。若不計空氣阻力，已知小球的初速度為2m/s，則它落到斜面上的動能為（）A.10J B.12J C.14J D.8J【答案】C【解析】【詳解】根據解得落到斜面上的動能為得Ek=14J故選C。13.如圖所示為著名的“阿特伍德機”裝置示意圖。跨過輕質定滑輪的輕繩兩端懸掛兩個質量均為M的物塊，當左側物塊附上質量為m的小物塊時，該物塊由靜止開始加速下落，下落h后小物塊撞擊擋板自動脫離，系統以v勻速運動。忽略系統一切阻力，重力加速度為g。若測出v，則可完成多個力學實驗。下列關于此次實驗的說法，正確的是（）A.系統放上小物塊后，輕繩的張力增加了mgB可測得當地重力加速度g＝C.要驗證機械能守恒，需驗證等式mgh＝Mv2，是否成立D.要探究合外力與加速度的關系，需探究mg＝(M＋m)是否成立【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．對系統，由牛頓第二定律得，加速度對M，由牛頓第二定律得解得故A錯誤；B．對系統，由動能定理得解得故B正確；C．如果機械能守恒，則整理得故C錯誤；D．物體做初速度為零的勻加速直線運動，加速度由牛頓第二定律得整理得要探究合外力與加速度的關系，需探究是否成立，故D錯誤。故選B。二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.下列說法正確的是（）A.圖甲中滾筒洗衣機脫水時，如果認為濕衣服在豎直平面內做勻速圓周運動，那么，濕衣服上的水在最高點更容易甩出B.圖乙中汽車通過拱形橋的最高點時，汽車處于失重狀態C.圖丙中當火車以大于規定速率轉彎時，外軌對車輪有側向壓力D.圖丁是在太空中用細線懸掛的小球，把小球拉到一定位置后用手指沿切線方向輕推，小球就會繞軸做勻速圓周運動。【答案】BCD【解析】【詳解】A．滾筒洗衣機脫水筒勻速旋轉，衣服在最高點和最低點時附著在潮濕衣服上的水的重力和衣服與水之間的附著力的合力提供向心力，在最高點在最低點聯立可得所以在最低點時，所需要附著力較大，更容易被甩出，故A錯誤；B．圖乙中汽車通過拱形橋的最高點時，加速度方向向下，汽車處于失重狀態，故B正確；C．圖丙中當火車以大于規定速率轉彎時，火車重力和規定的支持力不足以提供向心力，火車有離心運動趨勢，外軌對車輪有側向壓力，故C正確；D．圖丁是在太空中用細線懸掛的小球，小球處于完全失重狀態，把小球拉到一定位置后用手指沿切線方向輕推，細線拉力提供向心力，小球就會繞軸做勻速圓周運動，故D正確。故選BCD。15.近幾年我國大力發展綠色環保動力，新能源汽車發展前景廣闊。質量為1kg的新能源實驗小車在水平直軌道上以額定功率啟動，達到最大速度后經一段時間關閉電源，其動能與位移的關系如圖所示。假設整個過程阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.小車的最大牽引力為1NB.小車的額定功率為2WC.小車減速時的加速度大小為2m/sD.前4m小車運動的時間為3s【答案】BD【解析】【詳解】A．當關閉電源后只有阻力對小車做功，根據動能定理有結合圖像可知，阻力大小為故小車的最大牽引力一定大于，故A錯誤；B．小車的最大動能為解得小車的額定功率為故B正確；C．關閉電源后，由牛頓運動定律可得故C錯誤；D．設前4m小車運動的時間為，對小車由動能定理有可得故D正確。故選BD。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.（1）實驗題：（1）在“研究平拋運動的特點”實驗中，圖甲是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標注小球最高點，確定平拋運動軌跡的方法，則實驗中坐標原點應選小球在斜槽末端點時的___________位置。A.球心B.球的上端C.球的下端（2）在“探究向心力大小的表達式”實驗中，用如圖乙所示的裝置進行實驗，已知小球在擋板A、B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1，左右變速塔輪自上而下按如圖丙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。回答以下問題：①本實驗所采用的實驗探究方法與下列實驗方法相同的是___________；A.探究平拋運動的規律B.探究兩個互成角度的力的合成規律C.探究加速度與物體受力、物體質量的關系②在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動皮帶調至第二層塔輪，則標尺的刻度之比為___________。【答案】（1）B（2）①.C②.1：2【解析】【小問1詳解】題干中指出用鉛筆標注小球的最高點作為小球軌跡的記錄點，所以坐標原點也應選為球的最高點即球的上端，故B正確，AC錯誤。故選B。【小問2詳解】①[1]A．“探究向心力大小的表達式”實驗采用控制變量法，探究平拋運動的特點，采用的是等效法，故A錯誤；B．探究兩個互成角度的力的合成規律，采用的是等效法，故B錯誤；C．探究加速度與物體受力、物體質量的關系，采用的實驗方法是控制變量法，故C正確。故選C。②[2]B、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為rB：rC=2：1第二層塔輪由皮帶傳動，塔輪邊緣的線速度大小相等，半徑之比2：1，由可知B、C兩點的角速度之比為由可知質量相等的鋼球放在B、C位置，所受向心力之比為標尺的刻度反映向心力大小，故標尺的刻度之比為。17.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：（1）下列實驗器材中，必須選取的器材有（）A. B.C. D.（2）釋放紙帶前，手捏紙帶的方式正確的是（）A. B.C. D.（3）如圖所示是實驗過程中打出的一條紙帶，“0”點為打點計時器打下的第一個點，已知重物的質量為m＝200g，當地重力加速度g＝9.8m/s2。計算打點“4”時的動能Ek＝___________J（結果保留3位小數）。比較“0”點到“4”點過程重力勢能的減少量和點“4”的動能Ek，___________Ek（填“＞”“<”或“＝”），可能的原因是___________。【答案】（1）D（2）D（3）①.0.570—0.580②.＜③.先釋放紙帶，再接通電源（其他表述合理也可給分）【解析】【小問1詳解】驗證機械能守恒定律，由于驗證的表達式中質量可以約去，所以不需要天平測質量；需要使用可以連接紙帶的重錘，不需要鉤碼；由于打點計時器可以得到計數點間的時間間隔，所以不需要秒表；需要使用打點計數器在紙帶上打出一系列點。故選D。【小問2詳解】為了減小紙帶與打點計時器間的摩擦，應用手提著紙帶上端使紙帶處于豎直方向，為了充分利用紙帶，應使重物靠近打點計時器。故選D【小問3詳解】[1]根據勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，打點“4”時的速度為打點“4”時的動能為[2]“0”點到“4”點過程重力勢能的減少量為則有[3]產生可能的原因是，先釋放紙帶，再接通電源，使得在“0”點時重物具有一定的動能。18.某質量為m＝1kg的質點在xOy平面內運動。t＝0時刻，質點位于y軸上。它在x軸方向運動的速度—時間圖像如圖甲所示，它在y軸方向運動的位移—時間圖像如圖乙所示。求：（1）質點受到的合力的大小和方向；（2）t＝0.5s時質點速度的大小；（3）t＝0.5s時質點在平面直角坐標系中的位置坐標。【答案】（1）2N，其方向沿x軸正方向；（2）；（3）（2.25m，7.5m）【解析】【詳解】（1）物體在x方向上的加速度大小為物體在y方向上的加速度為根據牛頓第二定律，可得質點受到的合力的大小為方向沿x軸正方向。（2）t＝0.5s時質點在x方向上的速度大小為質點在y方向上的速度大小質點的合速度大小為（3）t＝0.5s時質點的x坐標為質點的y坐標為所以質點的位置坐標為（2.25m，7.5m）。19.2024年2月3日7時37分，全球首個商用通信導航遙感一體星座——吉利未來出行星座02組衛星，在西昌衛星發射中心以一箭11星方式成功發射入軌。這11顆衛星中，有一顆被命名為“浙江臺州號”的衛星，重約100公斤，運行在約為600千米的軌道高度上，如圖甲所示。若臺州號衛星的軌道可視為圓軌道，已知其離地面高度為h，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力常量為G。忽略地球自轉對重力加速度的影響且地球視為理想球體。求：（1）地球質量M；（2）此衛星繞地球運動的周期T；（3）假設在不久的將來，衛星軌道調整為離地高度為R的圓軌道，并且衛星軌道平面和地球公轉軌道平面在同一平面內，如圖乙所示。則在衛星飛行一個周期內，沒有被太陽光照射到的時間是多少？（太陽光近似看作平行光）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據萬有引力與重力的關系，有解得地球質量為（2）根據萬有引力提供向心力，有解得（3）由（2）可知，當時，有由幾何關系可得解得則在衛星飛行一個周期內，沒有被太陽光照射到的時間為解得20.如圖所示，半徑為r的圓管軌道AB固定安裝在豎直平面內，A是最高點，圓管軌道BC形狀按照平拋運動的軌跡制成，與AB在B點平滑對接，B的切線水平，C點的切線與水平方向的夾角為θ＝53°。管道的內壁光滑，兩段管道的內徑相等且可忽略。第一次讓質量為m的小球（可視為質點）從A點由靜止釋放，到達B點時受到豎直向上的支持力為FN＝25N，小球繼續向下運動到達C點的過程中與圓管軌道BC始終不接觸，且到達C點時速度大小為v1，第二次讓小球從B點由靜止釋放，沿著圓管軌道BC到達C點時的速度大小為v2，已知，小球的直徑略小