PAGE絕密★考試結束前2024學年第二學期嘉興八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.如圖，A、B、C分別是自行車的大齒輪、小齒輪和后輪邊緣上的三個點，到各自轉動軸的距離分別為3r、r和10r。支起自行車后輪，在轉動踏板的過程中，A、B、C三點（）A.角速度大小關系 B.線速度大小關系是C.角速度大小關系是 D.線速度大小關系是【答案】C【解析】由題圖可知，A、B兩點的線速度大小相等，根據，由于，可知由于B、C兩點同軸轉動，則B、C兩點角速度相等，根據，由于，則有綜上分析可得，故選C。2.如圖所示，木塊A、B疊放在光滑水平面上，A、B之間不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速向右運動，設A、B間的摩擦力為f。則以下說法正確的是（）A.F對B做正功，對A也做正功 B.F對B做正功，對A不做功C.f對B不做功，對A做負功 D.f對B做負功，對A也做負功【答案】B【解析】A、B一起沿光滑水平面加速向右運動，以A為對象，可知B對A的摩擦力向右，與運動方向相同；則A對B的摩擦力向左，與運動方向相反；所以摩擦力f對A做正功，摩擦力f對B做負功；力F作用在B上，所以力F對B做正功，力F沒有作用在A上，對A沒有做功。故選B。3.下列物理情景中，經典的牛頓力學不再適用的是（）A.原子核外電子的運動 B.超音速飛行的殲-20戰斗機在空中飛行的運動C.月球繞地球的運動 D.小明在投籃時，籃球在空中的運動【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，所以原子核外電子的運動經典的牛頓力學不再適用；超音速飛行的殲-20戰斗機在空中飛行的運動、月球繞地球的運動、小明在投籃時，籃球在空中的運動，都屬于宏觀低速運動的物體，牛頓力學適用。故選A。4.關于生活中的圓周運動，下列說法正確的是（）A.如圖甲，物體隨水平圓盤勻速轉動時，受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用B.如圖乙，物體在水平面上做圓周運動，若在A點運動軌跡突然發生改變而沿虛線運動，則一定是因為物體的速度突然變大了C.如圖丙，火車軌道傾角，水平面內圓周運動半徑為r，則當火車轉彎時速度時，火車車輪對外軌道有擠壓D.如圖丁，小球在豎直平面內放置的圓形軌道內側做圓周運動，過點C時小球對軌道的壓力最小【答案】C【解析】A．如圖甲，物體隨水平圓盤勻速轉動時，受到重力、支持力、摩擦力作用，其中的摩擦力提供所需的向心力，故A錯誤；B．如圖乙，物體在水平面上做圓周運動，若在A點運動軌跡突然發生改變而沿虛線運動，即做離心運動，則可能是因為物體的速度突然變大了，也可能是提供的向心力變小了，故B錯誤；C．如圖丙，火車軌道傾角，水平面內圓周運動半徑為r，當重力和支持力的合力剛好提供向心力時，有可得當火車轉彎時速度時，火車有離心運動趨勢，火車車輪對外軌道有擠壓，故C正確；D．如圖丁，小球在豎直放置的圓形軌道內側做圓周運動，過最低點Ｃ時小球速度最大，根據可知過點C時小球對軌道的壓力最大，故D錯誤。5.如圖所示，在粗糙斜面頂端固定一彈簧，其下端掛一物體，物體在A點處于平衡狀態。第一次用平行于斜面向下的力直接將物體拉到B點，第二次先將物體拉到C點，再回到B點，關于這兩次過程，以下說法正確的是（）A.在這兩次過程中，物體的重力勢能的改變量不相等B.在這兩次過程中，彈簧的彈性勢能的改變量相等C.在這兩次過程中，摩擦力對物體做的功相等D.第二次摩擦力對物體先做負功后做正功【答案】B【解析】A．在這兩次過程中，初位置均為A，末位置均為B，下落高度相同，所以物體的重力勢能的改變量相等，故A錯誤；B．在這兩次過程中，初位置相同，末位置也相同，即兩次對應的彈簧的形變量一樣，所以兩次彈簧的彈性勢能改變量相等，故B正確；C．第一次直接將物體拉到B點，摩擦力對物體做的功為第二次將物體先拉到C點，再回到B點，摩擦力對物體做功為故兩次摩擦力對物體做的功不相等，故C錯誤；D．第二次運動過程，摩擦力方向一直與運動方向相反，所以摩擦力對物體一直做負功，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，質量為m的小球在水平面內做勻速圓周運動。若保持軌跡所在水平面到懸點P的距離h不變，增大輕繩的長度l。有關小球做圓周運動的周期T與輕繩的拉力大小F，下列說法正確的是（）A.T減小 B.T增大 C.F減小 D.F增大【答案】D【解析】AB．小球在水平面內做勻速圓周運動，對小球受力分析，如圖所示根據牛頓第二定律可得解得周期T只與距離h有關，故周期T不變，故AB錯誤；CD．以小球為對象，豎直方向根據平衡條件可得可得可知增大輕繩的長度l，輕繩的拉力大小F增大，故C錯誤，D正確。故選D。7.如圖所示，人造地球衛星1在圓形軌道Ⅰ上運行，人造地球衛星2在橢圓軌道Ⅱ上運行，其中橢圓軌道上的A點為遠地點，B點為近地點，兩軌道相切于A點，下列說法正確的是（）A.衛星1在軌道Ⅰ上的速度大于7.9km/sB.衛星1和衛星2在相同時間內與地球連線掃過的面積相等C.衛星1在A點的加速度等于衛星2在A點的加速度D.衛星1在軌道Ⅰ上A點的動能小于在衛星2在軌道Ⅱ上A點的動能【答案】C【解析】A．衛星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得可得地球第一宇宙速度7.9km/s等于近地衛星的運行速度，則衛星1在軌道Ⅰ上的速度小于7.9km/s，故A錯誤；B．根據開普勒第二定律可知，同一軌道上在相同時間內，衛星與地球連線掃過的面積相等，但不同軌道的衛星1和衛星2在相同時間內與地球連線掃過的面積不相等，故B錯誤；C．根據牛頓第二定律可得可得可知衛星1在A點的加速度等于衛星2在A點的加速度，故C正確；D．由于不清楚衛星1與衛星2的質量關系，所以無法比較衛星1在軌道Ⅰ上A點的動能與衛星2在軌道Ⅱ上A點的動能大小關系，故D錯誤。故選C。8.我國綜合性太陽探測專用衛星“夸父一號”在酒泉衛星發射中心發射升空，開啟對太陽的探測之旅。“夸父一號”位于距離地表約720千米低軌道繞地心做勻速圓周運動，該衛星能始終以相同的角度面對太陽，并保持在晨昏分界線上。與距離地表約為36000千米的地球同步衛星相比，下列說法正確的是（）A.“夸父一號”衛星的軌道平面可能與靜止同步衛星軌道平面重合B.“夸父一號”衛星的運行周期小于同步衛星運行周期C.“夸父一號”衛星的運行線速度小于同步衛星運行線速度D.“夸父一號”衛星的運行加速度小于同步衛星運行加速度【答案】B【解析】A．“夸父一號”衛星始終以相同的角度面對太陽，并保持在晨昏分界線上，則“夸父一號”的軌道平面不可能與靜止衛星軌道平面重合，故A錯誤；BCD．衛星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力可得可得，，由于“夸父一號”衛星的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑，則“夸父一號”的運行周期小于同步衛星運行周期，“夸父一號”的運行線速度大于同步衛星運行線速度，“夸父一號”的運行角速度大于同步衛星運行角速度，故B正確，CD錯誤。故選B。9.如圖所示，一小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，軌道半徑為，小球的直徑略小于與管道的直徑，重力加速度為，則小球（）A.可能做勻速圓周運動B.通過最高點時的最小速度為C.在最低點受到的合力一定大于在最高點受到的合力D.在運動一周的過程中可能一直受到內側管壁的彈力【答案】C【解析】A．豎直放置的光滑圓形管道，所以小球在運動中，合力不可能一直指向圓心，所以不可能做勻速圓周運動，故A錯誤；B．因為在最高點圓管內壁能提供支持力，所以通過最高點時的最小速度為0，故B錯誤；C．因為從最高點到最低點，重力做正功，動能增大，所以最低點速度大，合力所以在最低點受到的合力一定大于在最高點受到的合力，故C正確；D．在下半圓運動時，只受到外側管壁彈力，故D錯誤。故選C。10.將某物體從地面豎直向上拋出，一段時間后物體又落回地面。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，其動能隨距離地面高度h的變化關系如圖所示，取，下列說法中正確的是（）A.上升到最高點的過程中，重力做功72J B.全過程中克服空氣阻力做功120JC.該物體的質量為1kg D.上升與下降的時間之比為【答案】C【解析】ABC．根據動能定理可得可知圖像的斜率絕對值等于合力大小，則上升階段有下降階段有聯立解得，則上升到最高點的過程中，重力做功為全過程中克服空氣阻力做功為故AB錯誤，C正確；D．上升階段的加速度大小為下降階段的加速度大小為上升階段和下降階段根據運動學公式可得，可得上升與下降的時間之比為故D錯誤。故選C。11.運動員把質量為400g的足球踢出后，某人觀察它在空中的飛行情況，估計上升的最大高度是5m，在最高點的速度為。不考慮空氣阻力，g取10。請估計運動員踢球時對足球做的功（）A.0 B.20J C.80J D.100J【答案】D【解析】設人將足球踢出的過程中，人對足球做的功為W，從人踢足球到足球上升至最大高度的過程中，根據動能定理可知即解得故選D。12.1970年成功發射的“東方紅一號”是我國第一顆人造地球衛星，該衛星至今仍沿橢圓軌道繞地球運動。如圖所示，設衛星在近地點、遠地點的速度分別為、，近地點到地心的距離為r，地球質量為M，引力常量為G。則（）A.v1＞v2，v1＝ B.v1＞v2，v1＞C.v1＜v2，v1＝ D.v1＜v2，v1＞【答案】B【解析】根據開普勒第二定律有若衛星繞地心做軌道半徑為r的圓周運動時，線速度大小為將衛星從半徑為r的圓軌道變軌到圖示的橢圓軌道，必須在近地點加速，所以有故選B。13.某地有一風力發電機，它的葉片轉動時可形成半徑為20m的圓面。某時間內該地區的風速是6.0m/s，風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為，假如這個風力發電機能將此圓內10%的空氣動能轉化為電能。則此風力發電機發電的功率約為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】在t時間內空氣動能為則此風力發電機發電的功率約為故選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，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）14.2023年4月16日，在酒泉衛星發射中心使用長征四號乙運載火箭，成功將我國首顆降水測量專用衛星風云三號07星送入預定軌道。若該衛星發射過程可以簡化為如圖所示的過程：Ⅰ為近地圓軌道（軌道半徑可視為等于地球半徑），Ⅲ為距地面高度為h的圓形工作軌道，Ⅱ為與軌道Ⅰ、Ⅲ相切的橢圓轉移軌道，切點分別為a、b。已知地球半徑為R，第一宇宙速度大小為，引力常量為G，下列說法中正確的是（）A.衛星在軌道Ⅰ運行的周期小于地球自轉周期B.衛星在軌道Ⅲ經過b點時受到的萬有引力大于在軌道Ⅱ經過b點時受到的萬有引力C.衛星從a點第一次運動到b點所用時間為：D.根據以上信息，可以求出地球的平均密度為：【答案】AC【解析】A．衛星繞地球做勻速圓周運動，根據可得可知衛星在軌道Ⅰ運行的周期小于同步衛星的運行周期，即小于地球自轉周期，故A正確；B．根據，可知衛星在軌道Ⅲ經過b點時受到的萬有引力等于在軌道Ⅱ經過b點時受到的萬有引力，故B錯誤；C．根據開普勒第三定律，可得又聯立可得即風云三號07星從點第一次運動到點所用時間為故C正確；D．根據又聯立解得地球的平均密度為故D錯誤。故選AC。15.放在粗糙水平面上的物體受到水平拉力F的作用，0~3s內速度和拉力的功率隨時間變化的圖像分別如圖（a）和圖（b）所示，取重力加速度g=10m/s2.下列說法正確的是（）A.物體與水平面間動摩擦因數為0.45B.物體的質量為3kgC.0~3s內物體克服摩擦力做的功為84JD.0~3s內拉力的平均功率為20W【答案】B【解析】AB．1~3s內物體做勻速直線運動，拉力大小等于滑動摩擦力，所以在1~3s內拉力的大小為0~1s內物體做勻加速直線運動，其加速度為此時的水平拉力F為由牛頓第二定律得代入數值解得則物體與水平面間動摩擦因數故A錯誤，B正確；C．0~1s內物體發生的位移為1~3s內物體發生的位移為0~3s內物體發生的位移為則0~3s內物體克服摩擦力做的功為故C錯誤；D．0~1s內拉力做功為1~3s內拉力做功為則0~3s內拉力的平均功率故D錯誤。故選B。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16．實驗題（Ⅰ、Ⅱ兩題共14分）16.某實驗小組用如圖所示裝置探究向心力大小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勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。（1）本實驗的實驗方法是_________（填“理想實驗法”“等效替代法”或“控制變量法”）。（2）搖動手柄時，圖中長槽上B處擋板的轉動半徑大于A處擋板的半徑，短槽上C處擋板的轉動半徑等于A處擋板的轉動半徑，要探究向心力與角速度的關系，將質量_________（填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板_________（填“A、C”或“B、C”）處，將皮帶處于左右塔輪的半徑_________（填“相等”或“不等”）的塔輪上。（3）將質量之比為2：1兩個小球分別放在擋板B、C處，B、C擋板到轉軸的距離之比為2：1，皮帶選用左右塔輪的半徑之比為3：1，實驗會發現，左、右標尺露出格數之比為_________。【答案】（1）控制變量法（2）相同A、C不等（3）4：9【解析】【小問1解析】本實驗的實驗方法是控制變量法。【小問2解析】探究向心力與角速度的關系，將質量相同的小球，分別放在擋板A、C處（半徑相同），將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的皮帶輪上，兩個輪轉動的角速度不同。【小問3解析】由結合題意可知，左右兩塔輪轉動的角速度之比為1：3，由結合題意可知，左右兩球做圓周運動的向心力之比為4：9，即左、右標尺露出格數之比為4：9。17.某同學設計了一個實驗來計算生活中做功問題。如圖所示，將一根質量為20g的筷子從處自由下落后插入米杯中，插入深度為。，則在此過程中：（1）重力做功距離為：______cm；（2）受到阻力的大小為：______N。【答案】（1）12（2）0.6【解析】【小問1解析】根據題意可知，重力做功距離為【小問2解析】根據動能定理可得解得受到的阻力大小為18.如圖所示，質量為的物體靜止在水平面上，在外力作用下開始運動，已知F與水平方向夾角為37°，物體位移為5m時，具有50J的動能。（取，，）求：（1）物體受到哪幾個力；（2）此過程中，拉力所做的功；（3）地面的動摩擦因數多大。【答案】（1）重力、支持力、摩擦力、外力F（2）（3）【解析】【小問1解析】對物體受力分析，可知物體受到重力、支持力、摩擦力、外力F作用。【小問2解析】此過程中，拉力所做的功為【小問3解析】由動能定理可得其中，聯立解得19.一宇航員為了估測某一星球表面的重力加速度和該星球的質量，在該星球的表面做自由落體實驗：讓小球在離地面h高處自由下落，他測出經時間t小球落地，又已知該星球的半徑為R，忽略一切阻力．求：(1)該星球表面的重力加速度g；(2)該星球的質量M；(3)該星球的第一宇宙速度v．【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）由自由落體運動規律可得（2）在星球表面物體所受萬有引力等于物體重力可得（3）物體在星球表面附近做勻速圓周運動，所受萬有引力提供向心力20.如圖甲所示，在水平路段AB上有一質量為2×103kg的汽車（可視為質點），正以10m/s的速度向右勻速運動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的v-t圖像如圖乙所示（在t=15s處水平虛線與曲線相切），運動過程中汽車發動機的輸出功率保持20kW不變，假設汽車在兩個路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空氣阻力等）各自有恒定的大小，求：（1）汽車在AB路段上運動時所受阻力f1的大小；（2）汽車剛好開過B點時加速度