浙江省杭州市91聯盟2022-2023學年高一下學期期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四五六總分評分一、單選題1．下列單位中屬于能量單位的是（）A．kW B．W C．N?m D．kg?2．物理學的發展經歷了幾代人的不懈努力，下列說法中正確的是（）A．引力常量是卡文迪什通過觀測天體運動數據發現的B．亞里士多德認為力不是維持物體運動的原因C．相對論的創立表明經典力學已經不再適用D．“月—地檢驗”表明地面物體所受地球引力與月球所受地球引力遵從同樣的規律3．物體做直線運動的v?t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．在0~B．在t1C．在t1D．在t24．如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態，細繩與豎直方向的夾角為α。若風對氣球作用力的大小為F，方向水平向右，則繩的拉力大小為（）A．Fsinα B．C．Fsinα D．空氣浮力未知，故無法求解5．下面四個選項中的虛線均表示小鳥在豎直平面內沿曲線從左向右加速飛行的軌跡，小鳥在軌跡最低點時的速度v和空氣對它的作用力F的方向可能正確的是（）A． B．C． D．6．網球訓練時，一質量為60g的網球以30m/s的速率水平飛來，運動員揮拍擊球后使網球仍以30m/s的速率水平離開球拍，擊球過程時間極短，則在擊球過程中（）A．球的速度變化量的大小為零 B．球的平均加速度為零C．球拍對網球做功大小為零 D．球拍對網球做功大小為54J7．如圖所示是跳高運動員即將落到彈性墊子上的情景，運動員從剛接觸到墊子到最后靜止的過程中，下列說法正確的是（）A．運動員接觸墊子后，先失重后超重B．墊子對運動員的彈力是由于運動員的形變產生的C．由于緩沖，墊子對運動員的力小于運動員對墊子的力D．運動員最后靜止的位置一定是全過程運動的最低點8．天文學家目前報告新發現12顆木星衛星，使這顆行星的已知衛星增至92顆，因此木星成為太陽系中擁有最多衛星的行星。新發現衛星中一顆未命名的小質量衛星記為甲，它離木星非常遙遠，沿逆行軌道環繞木星運行，即運行軌道方向與木星自轉方向相反。另一顆小衛星記為乙，到木星的距離介于甲衛星與環繞在木星附近的4顆較大的伽利略衛星之間。則下列說法正確的是（）A．甲衛星的運行速度大于乙衛星B．乙衛星的角速度大于伽利略衛星C．甲衛星的向心加速度小于伽利略衛星D．甲衛星沿逆行圓周軌道運行時，其相對木星球心的速度可大于木星的第一宇宙速度9．在無風的環境下，跳傘員沿豎直方向下落，最初一段時間降落傘并不張開，跳傘員在重力和空氣阻力作用下做加速運動，下落一定高度后，降落傘張開，跳傘員做減速運動，速度降至一定值后便不再降低，跳傘員以這一速度勻速下降。在跳傘過程中，下列說法中正確的是（）A．降落傘打開前，跳傘員在加速降落過程中機械能增加B．跳傘員在整個下落過程中機械能一直減小C．跳傘員在整個下落過程中機械能先增大后減小D．如果在下落過程中受到水平風的作用跳傘員將做平拋運動10．如圖所示，在豎直平面內，小球P懸掛在離地h高處，一玩具槍的槍口與小球等高且相距為L。當玩具子彈以水平速度v從槍口向小球射出時，小球恰好由靜止釋放。不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．以小球為參考系，子彈在空中做平拋運動B．以子彈為參考系，小球在空中做勻速直線運動C．經時間LvD．只有滿足Lv二、多選題11．如圖所示“海盜船”正在繞轉軸做圓周運動，繞固定軸轉動的連接桿上有A、B兩點，若每位乘客的轉動半徑相同，則（）A．此時A點的角速度小于B點的角速度B．此時不同位置的乘客線速度大小不相等C．每位乘客經過最低點時的向心加速度相同D．此時不同位置乘客的向心加速度不同三、單選題12．如圖所示，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有臺階，每個臺階的高度相同，第一次摩托車及車手經過第一臺階右端點時的動能為4900J，經平拋運動落到第二級臺階時的動能是6400J。第二次摩托車及車手經過第一臺階右端點時動能為8100J，經平拋運動落到第三級臺階上，則摩托車及車手落到第三級臺階上的動能為（）A．8500J B．9600J C．10000J D．11100J13．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R約45km，質量M和半徑R的關系滿足MR=c22G（其中光速c=3×1A．108 B．1010 C．四、多選題14．如圖所示，為跑車尾翼功能示意圖，當汽車高速行駛時，氣流會對跑車形成一個向下的壓力，壓力大小與車速的關系滿足FN=kv2(k=1.2kg/m)A．μ=B．以上數據無法計算汽車質量C．未安裝尾翼時，若提高汽車轉彎速度，則其轉彎時的最小半徑需增大D．安裝與未安裝尾翼相比，車均以相應最小半徑轉彎時其向心加速度大小相等15．如圖所示，置于豎直平面內呈拋物線形狀的AB光滑細桿，它是按照初速度為v0，水平射程為s的平拋運動軌跡的形狀制成的，其中A端對應拋出點，離地面的高度為s，B端為著地點。現將一質量為m的小球套于光滑細桿上，由靜止開始從A端滑下，重力加速度為g。則當其到達軌道BA．小球在水平方向的速度大小為vB．到達B點（未觸地）小球的瞬時速率為2C．到達B點（未觸地）小球的速度方向與水平夾角為45°D．到達B點（未觸地）瞬間小球重力的功率為4五、實驗題16．某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）下圖中A、B、C、D、E是部分實驗器材，該同學需選用的器材有____；（用字母表示）A．B．C．D．E．（2）小明選擇一條較為滿意的紙帶如圖所示。以O為計時起點，選取紙帶上連續點A、B、C…，測出O到A、B、C…的距離分別為h1、h2、h3…。選擇A、C兩點計算出打下B點時速度vB。通過比較重力勢能減少量ΔEp=mg（3）某同學利用圖（a）所示裝置研究平拋運動的規律。實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發出一次閃光。某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道時的像），紙板上每個小方格的邊長為1cm。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經在圖（b）中標出。①實驗中下列要求正確的是A．斜槽必須光滑B．斜槽末端的切線水平C．紙板平面應豎直且與小球軌跡所在平面平行D．在照片上用直尺將球的位置點連成折線②小球運動到圖（b）中位置A時，其速度的水平分量大小為m/s，豎直分量大小為m/s。（答案均保留2位有效數字）17．向心力演示器如圖（a）所示。（1）在這個實驗中，利用了（選填“理想實驗法”、“等效替代法”或“控制變量法”）來探究向心力的大小與小球質量m、角速度ω和半徑r之間的關系，在進行下列實驗時采用的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．探究加速度與力、質量的關系C．伽利略對自由落體的研究（2）圖（b）顯示了左右兩標尺上黑白相間的等分格，則左右兩處鋼球所受向心力大小之比約為____；A．1∶2 B．1∶3 C．1∶4（3）如圖（a）所示，長槽上的球2到轉軸的距離是球1到地距離的2倍，長槽上的球1和短槽上的球3到各自轉軸的距離相等。在探究向心力和角速度的關系實驗中，應取質量相同的小球分別放在圖（a）中的和處（選填“1”、“2”或“3”），若標尺上黑白相間的等分格恰如圖（b）所示，那么如圖（c）中左右變速塔輪半徑之比R1：六、解答題18．如圖所示，甲同學需要用平板車搬運學習用品，經過一段校園道路。平板車和用品的總質量為30kg，道路可以簡化為一段長為13.5m的水平道路AB和一段傾角為37°的斜坡BC組成。甲同學拉動平板車由靜止從A點出發，經9s時間運動至B點，然后沖上斜坡。甲同學的拉力大小恒定，且拉力方向始終沿著小車的運動方向。當車剛滑上斜坡運動，乙同學在后面幫助推車，其推力大小為104N，方向沿斜面向上。已知平板車所受摩擦阻力為其對接觸面壓力的0.3倍，求：（1）平板車到達B點時的速度大小；（2）甲同學的拉力大小；（3）平板車剛滑上斜面時的加速度大小和方向。19．如圖所示，水平面內某短道速滑訓練場的測試區域由一段長為l=80m，左右兩邊界線AC、BD間寬為d=4m的直道和一段相同寬度的半圓環形彎道組成，半圓環形彎道兩邊界線DE、CF均以O點為圓心，其內側邊界圓半徑r=4m。為確保安全，運動員訓練時所允許的最大滑行速率為v0=12m/s，在直道上變速滑行時所允許的最大加速度大小為a1=2m/（1）若要求運動員沿著測試道路的內側邊界線滑行完成測試，求運動員在彎道區域滑行的最大速度；（2）若要求運動員沿著測試道路的外側邊界線滑行完成測試，求運動員在直道區域運動的最短時間；（3）若某次測試中要求運動員能精準地由C點滑入彎道區域，經圓周運動從F點滑出彎道區域，求運動員在彎道區域運動的最短時間。（結果可保留根號和π）20．如甲圖所示為安裝在公路上強制過往車輛減速的減速帶，現有一水平道路上連續安裝有10個減速帶（圖乙中末完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為l（每個減速帶寬度遠小于l，可忽略不計）；現有一質量為m的電動小車（可視為質點）從第1減速帶前某處以恒定功率P啟動，到達第1減速帶前已達到最大行駛速度v0。已知小車每次通過減速帶時所損失的機械能與其行駛速度相關，測量發現，小車在通過第5個減速帶后，通過相鄰兩減速帶間的時間均為t。通過第10個減速帶時立即關閉電門無動力滑行，小車在水平路面上繼續滑行距離s（1）求小車與路面間的阻力f的大小；（2）求小車通過第5個減速帶后，通過每一個減速帶時所損失的機械能；（3）若小車通過前5個減速帶時損失的總機械能是其通過后5個減速帶時所損失總機械能的1.6倍，求小車從第1個減速帶運動至第5個減速帶所用的時間t021．如圖所示，水平傳送帶以恒定速度v=6m/s向右運動，左右兩端點A、B間距L=4m。傳送帶左側用一光滑水平面CA與足夠長、傾角θ=37°的斜面CE相連。傳送帶右側與豎直面內半徑R=0.5m的光滑半圓形軌道BD相切于B點（水平面AC與斜面CE連接處、傳送帶左右兩側連接處均平滑，物塊通過時無機械能損失）。現將一質量m=1kg的小物塊P自斜面CE上某點由靜止釋放，物塊運動過程中不脫離軌道，并能順利通過傳送帶從半圓軌道D點水平拋出。已知物塊P與斜面CE間的動摩擦因數μ1（1）求物體通過B點時的最小速度；（2）若物塊P通過傳送帶的過程中，傳送帶對其做正功，且做功值W<16J。求物塊通過半圓軌道D點時對軌道的壓力大小；（3）若物體P從斜面CE上某區域任意位置由靜止釋放時，發現物塊P總能以相同的速度通過半圓軌道D點，求該釋放區域的長度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AB．kW和W為功率的單位，故AB錯誤；

C．由功的公式W=Fx可知，1J=1N·m，焦耳為能量的單位，故C正確；

D．由功的公式W=Fx=max可知，1J=1N2．【答案】D【解析】【解答】A．引力常量是卡文迪什通過扭稱實驗所測得的，故A錯誤；

B．亞里士多德認為物體的運動必須靠力來維持，伽利略通過根據理想斜面實驗提出物體的運動不需要力來維持，故B錯誤；

C．相對論的創立表明經典力學具有局限性，即經典力學適用于宏觀、低速的物體，對于高速、微觀的運動不再適用，故C錯誤；

D．牛頓發現天體間的引力規律后，經過“月-地檢驗”，表明地面物體所受地球引力與月球所受地球引力遵從同樣的規律，進一步推廣最后得出萬有引力定律，故D正確。

故選D。

【分析】本題要學生能熟悉物理學發展史中的重要科學家們的貢獻，知道牛頓得到太陽與行星間存在引力的作用后，將此規律進一步推廣到自然界中任意兩物體之間即為萬有引力定律。3．【答案】B【解析】【解答】A．由v-t圖像中圖線的斜率表示加速度，由圖可知，在0~t1時間內，圖線的斜率絕對值變小，即加速度大小變小，故A錯誤；

B．由v-t圖像中圖線的斜率表示加速度，由圖可知，在t1時刻兩段圖線的斜率不同，即加速度發生突變，故B正確；

C．由圖可知，在t1~t2時間內，物體的速度始終為正值，即始終沿正方向運動，故C錯誤；

D．由圖可知，在t4．【答案】A【解析】【解答】對氣球受力分析，氣球受重力、繩的拉力、水平風力、浮力作用，如圖所示，由水平方向平衡可得T=Fsinα，故選A。

5．【答案】B【解析】【解答】根據做曲線運動的物體速度方向為曲線上該點的切線方向，即最低點速度方向為水平向右，此處重力方向與速度方向垂直且豎直向下，由題意可知，小鳥在豎直平面內沿曲線從左向右加速飛行，則空氣對小鳥的作用力豎直方向的合力向上，水平分力與最低點的速度方向夾角應小90度，即空氣對小鳥的作用力應斜向右向上。

故選B。

【分析】做曲線運動的物體速度方向為曲線上某點的切線方向，做曲線運動的物體所受合力指向曲線的內側，當物體速度增大時，合力與速度的夾角要小于90°。6．【答案】C【解析】【解答】以網球飛來的方向為正方向

A．球的速度變化量為?v=v2-v1=(-30-30)m/s7．【答案】A【解析】【解答】A．運動員從接觸墊子到最后靜止，運動員所受重力先大于墊子對運動員的彈力，后重力小于彈力，則運動員接觸墊子后，先失重后超重，故A正確；

B．墊子對運動員的彈力是由于墊子的形變而產生的，故B錯誤；

C．由牛頓第三定律可知，墊子對運動員的力等于運動員對墊子的力，故C錯誤；

D．運動員最后靜止時重力大小與彈力大小相等，而向下運動的最低點時具有向上的加速度，即彈力大于重力，所以運動員最后靜止的位置一定比全過程運動的最低點更高。故D錯誤。

故選A。

【分析】運動員從接觸墊子到最后靜止，隨著墊子對運動員的彈力增大，彈力先小于重力，后大于重力，從而分析超重與失重現象，根據彈力產生的原因即可判斷，由牛頓第三定律可判斷墊子對運動員的力等于運動員對墊子的力。8．【答案】C【解析】【解答】由題意可知，甲衛星的軌道半徑大于乙衛星的軌道半徑，乙衛星的軌道半徑大于伽利略衛星的軌道半徑

ABC．衛星繞木星做圓周運動的向心力由萬有引力提供，則有GMmr2=mv2r=mω2r=ma，解得v=9．【答案】B【解析】【解答】A．降落傘打開前，跳傘員在加速降落過程中空氣阻力做負功，則機械能減小，故A錯誤；

BC．跳傘員在下落過程中空氣阻力一直做負功，則其機械能一直減小，故B正確，C錯誤；

D．由平拋運動的特性可知，如果在下落過程中受到水平風的作用，即水平方向不是勻速直線運動，則跳傘員不可能做平拋運動，故D錯誤。

故選B。

【分析】除重力或系統的彈力做功外，其他力對物體做正功，機械能增加，做負功機械能減小，由于空氣阻力對跳傘員一直做負功，則其機械能一直減小；平拋運動是具有水平方向初速度且只受重力的作用。10．【答案】B【解析】【解答】AB．小球由靜止釋放做自由落體運動，子彈做平拋運動，由于平拋運動豎直方向即為自由落體運動，則以小球為參考系，子彈在空中向右做勻速直線運動，以子彈為參考系，小球在空中向左做勻速直線運動，故A錯誤，B正確；

CD．由公式h=12gt2可知，小球在空中運動的時間t=2hg11．【答案】C,D【解析】【解答】A．繞固定軸轉動的連接桿為同軸轉動，所以A點的角速度與B點角速度相等，故A錯誤；

B．由題意可知，每位乘客的轉動半徑相同，由v=ωr可知，不同位置的乘客線速度大小相等，故B錯誤；

CD．由公式a=ω2r可知，由于每位乘客的轉動半徑相同，角速度也相同，則每位乘客經過最低點時的向心加速度大小相等，方向都為豎直向上，不同位置乘客的向心加速度大小相等，方向不同，故CD正確。

故選CD。12．【答案】D【解析】【解答】設摩托車與車手的總質量為M，每個臺階的高度為h，第一次摩托車及車手從第一臺階落到第二臺階過程由動能定理有Mgh=?Ek=(6400-4900)J，第二次摩托車及車手從第一臺階落到第三臺階過程由動能定理有Mg×2h=Ek313．【答案】C【解析】【解答】在黑洞表面由GMmR2=mg可得，g=14．【答案】A,C【解析】【解答】90km/h=25m/s，設跑車的質量為M，

AB．跑車以最小半徑轉彎時的向心力由跑車與地面間的側向最大靜摩擦力提供，由題意可知，未安裝尾翼時，μMg=mv2R1，同理可得當安裝尾翼后，μ(Mg+kv2)=15．【答案】B,D【解析】【解答】AB．若是初速度為v0的平拋運動，則有s=v0t、s=12gt2，解得gs=2v02，vy=gt=2v0，在B點細桿切線與水平方向的夾角tanα=vyv16．【答案】（1）A；B（2）錯誤；重物在O點動能不為0（3）BC；1.0；2.0【解析】【解答】（1）驗證機械能守恒時要用重物拉著紙帶豎直下落，紙帶穿過打點計時器的限位孔，由于打點計時器有計時功能，則不用秒表。故選AB；

（2）由圖可知，O點并不是重物開始運動的起點，即重物在O點的動能不為0，由機械能守恒有mgh2=12mvB2-12mvO2，故小明分析論證的方法是錯誤的。

（3）①AB．為了保證每次小球做平拋運動的初速度方向為水平，則斜槽末端的切線要調成水平，但斜槽不一定要光滑，只有每次小球從同一點高度由靜止釋放即可使小球做平拋運動的初速度大小相同，故A錯誤，B正確；

17．【答案】（1）控制變量法；B（2）C（3）1；3；2：1【解析】【解答】（1）探究向心力的大小與小球質量m、角速度ω和半徑r之間的關系實驗中涉及三個物理量間的關系，則要使其一個物理量不變，研究另外兩個物理量間的關系即為控制變量法；探究兩個互成角度的力的合成規律采用的方示是等效替代法，探究加速度與力、質量的關系為控制變量法，伽利略對自由落體的研究采用猜想與假說和實驗驗證的方法，故選B。

（2）根據圖（b）中標尺上黑白相間的等分格顯示可知，則左右兩處鋼球所受向心力大小之比約為為1：4，故選C；

（3）探究向心力和角速度的關系時，應將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，使兩塔輪的角速度不同，因此將質量相同的小球分別放在轉動半徑相同的擋板上，所以要放在1和3處，根據F=mrω2與v=Rω，可知左右變速塔輪半徑之比R1：R2=2：1

【分析】根據探究向心力的影響因素的方法分析，并根據向心力公式F=mrω2進行計算。18．【答案】（1）解：從A點到B點，由勻加速直線運動規律s=解得平板車到達B點時的速度大小v（2）解：從A點到B點，由勻加速直線運動規律a=由牛頓第二定律F?0解得甲同學的拉力大小為F=100N（3）解：平板車剛滑上斜面時，由牛頓第二定律F+F解得a所以平板車剛滑上斜面時的加速度大小為1.【解析】【分析】由勻變速直線運動的平均速度公式求出平板車到達B點的速度，接著根據加速度定義式求出加速度，再由牛頓第二定律求解拉力大；由牛頓第二定律求解平板車剛滑上斜面時的加速度。19．【答案】（1）解：若要求運動員沿著測試道路的內側邊界線滑行完成測試，由牛頓第二定律F=m運動員在彎道區域滑行的最大速度v沿軌道內側邊界線的切線方向。（2）解：若要求運動員沿著測試道路的外側邊界線滑行完成測試F解得v直軌道段v2=運動員在直道區域運動的最短時間t=（3）解：運動員在彎道區域運動的最短時間t【解析】【分析】運動員通過測試彎道時做勻速圓周運動，由牛頓第二定律列方程結合運動員在直軌道上運動時的勻變速直線運動規律即可求解。20．【答案】（1）解：小車速度達到最大時，由功率公式P=F此時小車受力平衡，即f=F=（2）解：設小車通過第5個減速帶后，到下一個減速帶時的速度為v1，通過減速帶后的速度為v2，由于其通過相鄰兩減速帶間的時間均為t，則小車每次到下一個減速帶時的速度都為v1，通過減速帶后的速度都為v2，在減速帶間隔過程中由動能定理Pt?fl=所以通過每一個減速帶時所損失的機械能ΔE=Pt?fl=P(t?（3）解：由題意，小車通過前5個減速帶時損失的總機械能ΔE從小車到第1個減速帶前到最后停下來，由能量守恒定律P(解得t【解析】【分析】（1）由功率公式