浙江省浙北2校2022-2023学年高一物理下学期4月期中联考试卷（Word版附解析）

浙北2校期中联考2022学年第二学期高一物理试题一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列国际单位制中表示能量单位的是（　　）A.kg·m2/s2B.kg·m/s2C.WD.J/s答案：A解析：A．因为1kg·m2/s2=1kg·m/s2∙m=1N∙m=1J，A正确；B．因为1kg·m/s2=1N，B错误；C．W功率单位，C错误；D．1J/s=1W是功率单位，D错误。故选A。2.以下说法中正确的是（　　）A.力对物体做功越快，力的功率一定越大B.合外力不做功，物体必定做匀速直线运动C.在相同的时间内作用力与反作用力做的功一定是绝对值相等，一正一负D.由P＝可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率答案：A解析：A．功率是表示力对物体做功快慢的物理量，力对物体做功越快，力的功率一定越大，故A正确；B．合外力不做功，物体速度大小不变，方向可能变化，物体不一定做匀速直线运动，故B错误；C．作用力与反作用力分别作用在两个物体上，两个物体的运动状态不一定相同，所以在相同的时间内做的功不一定是绝对值相等，一正一负的，故C错误；D．由计算出的功率时平均功率，故D错误。故选A。3.为了求出楼房的高度，让一小石块从楼顶上自由下落（不计空气阻力），只测出石块运动过程中哪个物理量一定可以计算出楼的高度（　　）A.第1s的位移B.最后1s的位移 C.石块的质量D.任意1s时间内的位移和这1s的末速度答案：B解析：A．只知道第一秒的位移只能求出一秒内的相关信息，无法求出楼的高度，A错误；B．设运动时间为t，根据可算出下落时间即可求出楼的高度，B正确；C．知道石头质量，无法知道石头的运动情况，不能求出楼的高度，C错误；D．任意1s时间内的位移和这1s的末速度，无法求出整个运动过程的相关信息，D错误。故选B。4.对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（　　）A.甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷B.乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上C.丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理D.丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理答案：B解析：A．甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，故A正确；B．乙图中线状电离器B带负电，管壁A带正电，带负电的尘埃被收集在管壁A上，故B错误；C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C正确；D．金属体壳能产生静电屏蔽作用，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故D正确。故选B。 5.某游客参观完慈城古县城后，想去余姚河姆渡遗址博物馆进行游览，如图所示是导航给出的三种行驶方案。下列说法中正确的是（）A.方案1的位移最小B.方案2的“26分钟”是指时刻C.方案3中的“16公里”是指位移大小D.方案1的平均速度大小大于方案3的平均速度大小答案：D解析：A．位移是从初位置指向末位置的有向线段，三种方案的初位置末位置均相同，则位移相同，故A错误；B．方案2的“26分钟”是时间段，指时间间隔，故B错误；C．方案3中的“16公里”是指路程，故C错误；D．平均速度是位移与时间的比值，方案1和方案3位移相同，方案1的时间更短，平均速度更大，故D正确。故选D。6.如图所示的我国第三艘航空母舰“福建舰”，在2022年6月17日移出船坞下水废计划开展航行试验。下列情况中“福建舰”可视为质点的是（　　） A.研究航行路线时B.弹射舰载机时C.移出船坞下水时D.用操作仪把控方向时答案：A解析：A．依题意，当研究船坞的航行路线时，船坞的形状和大小可以忽略不计，船坞可以看成质点，故A正确；BCD．当研究弹射舰载机时、移出船坞下水时、用操作仪把控方向时，由于船坞的形状及大小对研究的问题影响较大，所以船坞均不能看成质点，故BCD错误。故选A。7.2022年2月4日，在花样滑冰女单短节目比赛中，俄罗斯运动员特鲁索娃展示其独门绝技“悬臂”。她身体后弯，整个背部几乎平行于冰面，头向后优雅地垂下，几乎贴在冰上，形成一个优美的半弧。特鲁索瓦的运动轨迹近似为圆周。以下说法正确的是（）A.运动过程中运动员的线速度保持不变B.地面对运动员的作用力竖直向上C.滑行过程中，运动员的重心可能不在其身上D.运动员受到的摩擦力沿半径方向指向轨迹圆心答案：C解析：A.特鲁索瓦的轨迹近似为圆周，所以运动过程中运动员的线速度方向一直改变，A错误；B.地面对运动员的作用力为竖直向上的支持力和平行于冰面的摩擦力的合力，不是竖直向上，B错误； C.滑行过程中，运动员的重心随着姿势不断变化，因此重心可能在运动员身体之外，C正确；D.运动员做非匀速圆周运动，受到的摩擦力提供向心力的同时，也阻碍运动员的运动，不是指向圆心，D错误。故选C。8.如图所示为各种电场电场线的分布图，场中的长方体均为导体，其中正确的有（）A.B.C.D.答案：D解析：A．导体在电场中会产生静电感应，静电平衡时整个导体是一个等势体，表面是一个等势面，而电场线与等势面垂直，即与导体表面垂直，故A错误。B．静电平衡时导体内部场强处处为零，即金属盒内部场强为零，不存在电场，不能画电场线，故B错误。C．匀强电场的电场线分布应平行等间距的，故C错误。D．电场线从正电荷出发终止于负电荷或无穷远，故D正确。故选D。9.2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是（）A.组合体的速度大于第一宇宙速度B.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大C.组合体中的货物处于超重状态D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小答案：B解析：A.由题意，组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，而第一宇宙速度为最大环绕速度，则组合体的速度不可能大于第一宇宙速度，A错误；B.已知同步卫星的周期为24h，根据角速度与周期成反比，由于同步卫星周期大于组合体周期，所以组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，B正确；C.组合体在天上只受万有引力的作用，加速度方向指向地心，所以处于失重状态，C错误； D.由万有引力提供向心力，同一中心天体，运动周期的平方与轨道半径的三次方成正比，所以同步卫星轨道半径大于组合体轨道半径。又加速度与轨道半径平方成反比，所以同步卫星加速度小于组合体加速度，D错误。故选B。10.短跑比赛中，运动员会借助助推器起跑。如图所示，照片记录了奥运冠军刘翔利用助推器起跑的瞬间，在起跑的过程中，下列说法正确的是（　　）A.助推器对脚面的支持力做正功B.刘翔的动能来源于身体内部肌肉张力做正功C.刘翔的机械能守恒D.是否使用助推器对加速效果没有影响答案：B解析：A．脚面未离开助推器，助推器对脚面的支持力不做功，故A错误；B．刘翔属于质点系统，肌肉张力属于内力做正功，导致刘翔动能增加，故B正确；C．起跑过程肌肉做人体系统做正功，机械能增加，或是起跑过程动能增加，重力势能几乎不变，机械能增加，故C错误；D．助推器利用支持力的分力来提供合外力，加速效果比靠静摩擦力要好，D错误。故选B。11.如图所示，一球员将足球从球门正前方某处踢出，在竖直平面内经位置1、2、3后落地，位置1、3等高，位置2在最高点。不考虑足球的旋转，若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则足球竖直方向分运动的加速度大小（）A.1点最大B.2点最大C.3点最大D.整个运动过程保持不变答案：A解析：由于存在空气阻力，位置2在最高点，可知速度最小；又位置1、3等高，位置1 的速度大于位置3，空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，所以三者中位置1的速度最大，进一步分析可知竖直方向上速度最大，竖直方向空气阻力也最大；此外还受到重力作用，又位置1竖直方向空气阻力向下，因此位置1的竖直方向上的加速度最大。故选A。12.如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个竖直向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，若小球能够通过C点，不计空气阻力，那么OD的距离最少为（　　）A.B.C.D.答案：C解析：要使OD的距离最小，则小球应从A点由静止开始向下运动，且恰能通过C点，设小球以D为圆心做圆周运动的半径为r，在C点有小球从A运动到C，根据机械能守恒定律联立以上两式解得则OD的最小距离为故选C。13.如图所示，竖直平面内有一足够长且与水平方向成30°的斜面，斜面上有A、B两点，S点在O点正上方，其中OS、OA、AB的长度均为l，若以初速度从S点水平射出一个小球，正好可以击中A点，不计空气阻力，当地重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A.若将发射速度增大到则正好击中B点B.小球分别击中A点和B点时速度与斜面夹角C.小球分别击中A点和B点时速度与斜面夹角D.调整大小使小球击中B点，则击中时速度大小为答案：B解析：A．如图所示，过A点做水平面，当下落高度相同时所用时间相同，若以射出小球，水平位移为原来2倍，会过B点正上方的点，不会正好击中B点，A错误；BC．落至斜面上时速度偏角为位移偏角为对比可知由图可知，落至A点时位移偏角较大，速度偏角较大，速度与斜面夹角 故小球分别击中A点和B点时速度与斜面夹角，B正确，C错误；D．调整大小使小球击中B点，水平方向、竖直方向分别有联立解得则击中时速度大小为D错误。故选B。二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）14.一游客乘坐观光电梯进行游览，取竖直向上为正方向，游客的速度－时间关系图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A.在内，游客处于超重状态B.在内，游客处于失重状态C.在内，游客处于超重状态D.在内，游客对电梯的压力增大答案：AD解析：A．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯的加速度竖直向上，游客的加速度也竖直向上，则游客处于超重状态，故A正确；B．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯做匀速直线运动，游客处于平衡状态，故B错误；CD．根据图像的斜率表示加速度，由图像可知在内，电梯的加速度竖直向下，游客的加速度也竖直向下，游客处于失重状态，且加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得即可知电梯对游客的支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，游客对电梯的压力逐渐增大，故C错误，D正确。故选AD。15.如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是（　　） A.物体落到海平面时的势能为B.重力对物体做的功为C.物体在海平面上的动能为D.物体在海平面上的机械能为答案：BC解析：A．以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为−，A错误；B．由力对物体做功的定义可知，重力对物体做的功为，B正确；C．由题意可知，物体在抛出点的机械能为，物体从抛出点到海平面的运动中只有重力做功，因此机械能守恒，则有物体在海平面上的动能为，C正确；D．物体从抛出点到海平面的运动中只有重力做功，因此机械能守恒，物体在抛出点的机械能为，则有物体在海平面上的机械能为，D错误。故选BC。16.如图所示，倾角为37°的固定斜面上，有一原长为0.2m的轻弹簧一端固定在斜面底端C处，另一端位于斜面B点，弹簧处于自然状态，斜面长。质量为m=1kg的小球自A点由静止释放，到达最低点E（未画出）后，沿斜面被弹回，恰能到达最高点D。已知m，小球与斜面间的动摩擦因数，（取，，），则下列选项正确的是（　　）A.小球第一次到达B点时速度大小为2m/s B.小球第一次运动到B点所用时间为1sC.E点距C点的距离为0.15mD.小球运动到E点时弹簧的弹性势能为2.4J答案：AD解析：A．令弹簧原长为L0，小球第一次到达B点过程有解得A正确；B．小球第一次运动到B点有，解得t=0.5sB错误；C．小球从B点到弹回D点过程有根据题意可知解得则E点距C点的距离为C错误；D．小球从B点到E点过程有解得 D正确。故选AD。三、实验题（本题共两小题，每小空2分，共18分。）17.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。（1）图中A、B、C、D、E是部分实验器材，甲同学需选用器材有___________；乙同学需选用的器材有___________；（用字母表示）（2）甲同学实验时，质量的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，O为计时器打下的第一个点，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8。（结果保留2位有效数字）：①打点计时器打下计数点B时，物体的速度__________。②从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量__________J。③若甲同学选取了包含O点在内某个过程，发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，造成这一结果的原因可能是__________。A．重物质量过大B．重物质量测量错误C．先释放纸带，后接通电源（3）乙同学想用“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图3验证机械能守恒定律，在实验前通过垫木块平衡了小车所受的阻力，平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能是守恒的，你认为乙同学设想_______（填“正确”、“错误”）。 答案：①.AB##BA②.BDE##EDB③.0.97④.0.48⑤.C⑥.错误解析：（1）[1]甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，需选用的器材有重锤A和打点计时器B。[2]乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验，需选用的器材有打点计时器B、小车D和砝码E。（2）①[3]打点计时器打下计数点B时，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得物体的速度为②[4]从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量③[5]AB．因重力势能的减小量和动能的增加量计算时都与质量有关，因此重物质量过大和重物质量测量错误都不会使重物动能的增加量略大于重力势能的减小量，AB不符合题意；C．先释放纸带，后接通电源，则打第一个点时的速度已经不是零，则计算动能增加量时会造成偏大，C符合题意。故选C。（3）[6]平衡阻力后小车和砂桶系统在运动中还会克服阻力做功，机械能会减小，小车和砂桶系统的机械能是不守恒的，因此乙同学设想平衡阻力后小车和砂桶系统的机械能守恒，是错误的。18.为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如图所示装置进行实验： （1）关于该实验，下列说法中正确的是：__________（多选）A.该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦B.每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放C.记录的点应适当多一些D.挡板高度必须等间距变化（2）如图乙所示，小王和小李两位同学合作实验，打出一系列痕迹点，发现在每个落点附近都有2个痕迹点，小王和小李分别用不同的光滑曲线拟合了平抛轨迹。你认为__________（选填“小王”或“小李”）的轨迹更符合实际情况。（3）如图丙所示，针对在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和。可求得钢球平抛的初速度大小为__________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 答案：①.BC##CB②.小王③.解析：（1）[1]AB．该实验是通过多次释放小球在白纸上留下痕迹描绘平抛运动的轨迹，故只要将小球每次从同一位置无初速静止释放，离开斜槽末端的速度就相同，轨迹就为同一轨迹，所以轨道无需光滑，故A错误，B正确；C．记录的点应适当多一些，轨迹更准确，故C正确；D．挡板高度无须等间距变化，故D错误。故选BC。（2）[2]由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时会留下一个痕迹，还要往下运动，钢球侧面还会在白纸上挤压出一个痕迹点，测竖直距离时是较低一侧为准，故小王同学更符合实际情况；（3）[3]根据竖直方向的匀变速直线运动规律有水平方向有解得四、计算题（本题4小题，共31分。解答应写明必要的文字说明、方程式或演算步骤.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）19.疫情期间，为了避免人员直接接触，常用无人机运送物品。如图所示，无人机携带质量为1.0kg的医药箱从地面由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，2.0s后开始做匀速直线运动，匀速上升一段距离后做匀减速运动，减速4.0s到达用户阳台，恰好悬停。若在匀加速阶段无人机对医药箱的作用力F1的大小为12N，整个运动过程中医药箱可看成质点，忽略医药箱在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g=10m/s2。（1）求医药箱运动过程中的最大速度；（2）求匀减速阶段无人机对医药箱的作用力F2的大小。 答案：（1）4m/s；（2）9N解析：（1）对医药箱做受力分析有F1-mg=ma1计算得a1=2m/s2医药箱运动过程中的最大速度，即医药箱加速的末速度，根据匀变速直线运动有v1=a1t1=2×2m/s=4m/s（2）医药箱在减速阶段有0-v1=a2t2解得a2=1m/s2（方向向下）根据牛顿第二定律有mg-F2=ma2解得F2=9N20.两颗人造地球卫星，在同一平面上沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径分别为2R、8R，R为地球半径，地面重力加速度为g，如果我们把两卫星相距最近称为两卫星相遇，求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）这两颗卫星的角速度；（3）这两颗卫星每隔多长时间相遇一次？ 答案：（1）；（2）；；（3）解析：（1）贴近地球表面做匀速圆周运动卫星的线速度即为第一宇宙速度，根据解得（2）根据万有引力提供向心力结合黄金代换式可得轨道半径分别为2R、8R两颗卫星的角速度为（3）两颗卫星相遇间隔21.如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为，所带电荷量为。现加一匀强电场，场强方向与水平方向的夹角为30°斜向下，小球平衡时，拉小球的绳子与竖直方向的夹角也为30°，试求：（1）该电场的电场强度大小及绳子的拉力大小； （2）改变匀强电场方向，在保证小球空间位置不变且平衡的条件下，该电场强度的最小值与方向？答案：（1），；（2），方向垂直于细绳斜向上解析：（1）由平衡条件及几何关系可得所以（2）当小球受到的电场力垂直于细绳斜向上时，场强达到最小值，可得场强大小为场强方向垂直于细绳斜向上。22.某兴趣小组设计了一个“螺丝”形的竖直轨道模型，如图所示，将一质量为的小球（视为质点）放在O点用弹簧装置将其从静止弹出，使其沿着半圆形竖直光滑轨道和运动，、是材料相同的水平面，其中段，足够长。是与C、点相切的竖直圆形光滑轨道（C、相互靠近且错开）。已知圆弧的半径，圆弧的半径和的半径，小球与、间的动摩擦因数均为，其余轨道均光滑，弹簧的最大弹性势能，小球运动时始终没有脱离轨道（g取10）。求：（1）小球通过A点的最小速度和对轨道N点（与O点等高）的最小压力； （2）要使小球最终停在段，求弹簧弹性势能的范围；（3）以C点为坐标原点，为x轴，从C到G方向为正方向，求出弹簧弹性势能与小球停止位置坐标x的关系。答案：（1），6N，方向向左；（2）；（3）见解析解析：（1）在A点，当轨道对小球的弹力恰好为零时速度最小，根据牛顿第二定律可得解得从A到N根据动能定理可得得在N点根据牛顿第二定律可得代入数据解得根据牛顿第三定律可得小球对轨道N点的最小压力为6N，方向向左。（2）小球恰好能够经过A点，弹簧的弹性势能为解得 恰好达到D点，对应弹簧的弹性势能为解得故要使小球最终停在段，弹簧弹性势能应满足。（3）过B后停在C点时弹簧对应点弹性势能解得恰好过E点时弹簧对应点弹性势能解得①当时，停段解得（）②当时，第二次过C返回停段，根据能量关系可得解得（）③当时，过E停段，根据能量关系可得 解得（）