浙江省杭州市2022-2023学年高一物理下学期质量检测试题（Word版附解析）

2022学年第二学期杭州市高一年级教学质量检测物理试题卷考生须知∶1．本试卷分试题卷和答题卷，满分100分，考试时间90分钟。2．所有答案必须写在答题卷上，写在试题卷上无效。3．考试结束后，只需上交答题卷。4．本卷若题中未作说明，重力加速度g=10m/s2。一、单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个选项符合题目要求，不选、多选、错选均不得分。1.下列单位均为国际单位制中基本单位的是（　　）A.N、kg、sB.kg、m、m/sC.kg、J、N/mD.kg、m、s【答案】D【解析】【详解】国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。故D正确ABC错误。故选D。2.如图所示，被踢出的足球在空中呈曲线轨迹飞行，并在球门前急速下落飞入球门，我们将这样飞行轨迹的球叫“香蕉球”，则足球在空中运动过程中受到的力有（　　）A.仅受重力B.重力、空气作用力C.重力、踢力D.重力、向心力【答案】B【解析】【详解】足球在空中运动过程中受到的力有重力以及空气的作用力。 故选B。3.杭州亚运会龙舟比赛项目共设有6个小项，将产生6枚金牌。下列说法正确的是（　　）A.研究比赛过程中运动员的动作技巧可以将其看成质点B.可以用龙舟最前端的点来代替龙舟研究比赛成绩C.龙舟齐头并进时，可以认为龙舟相对于地面是静止的D.比赛过程中冠军龙舟撞线时的瞬时速度一定最大【答案】B【解析】【详解】A．研究比赛过程中运动员的动作技巧，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将其看成质点，故A错误；B．可以用龙舟最前端的点来代替龙舟研究比赛成绩，故B正确；C．龙舟齐头并进时，龙舟相对于地面是运动的，故C错误；D．比赛过程中冠军龙舟所用时间最少，但撞线时的瞬时速度不一定最大，故D错误。故选B。4.物理学发展历程中，科学家们在各自的领域做出了巨大贡献的同时形成了许多物理思想和物理方法，下列叙述不正确的是（　　）A.把物体看成质点运用了等效替代的思想B.瞬时速度的定义用到了极限的思想C.运动可以合成与分解体现了等效替代的思想D.“探究加速度与力，质量的关系”实验时用到了控制变量法【答案】A【解析】【详解】A．质点是一种理想化模式，把物体看成质点运用了理想化模型法，故A错误；B．由公式，当时的平均速度可看成瞬时速度，采用的是极限法思想，故B正确；C．运动的合成与分解是等效替代的关系，故C正确； D．“探究加速度与力，质量的关系”实验时保持一个量不变，探究其它两个物理量间的关系，用到了控制变量法，故D正确。本题选错误的，故选A。5.自行车后轮胎接触脸盆中的水并使其转动，得到如图所示照片。轮胎外沿A、B、C三点位置如图。下列说法正确的是（　　）A.正对图片看，轮胎是逆时针转动B.从A点飞出的水滴做平抛运动C.从B点飞出水滴做匀速直线运动D.A、B、C三点的线速度不同【答案】D【解析】【详解】A．曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，正对图片看，轮胎是顺时针转动，故A错误；B．从A点飞出的水滴有斜向上的速度，做斜抛运动，故B错误；C．从B点飞出的水滴速度竖直向上，做竖直上抛运动，故C错误；D．曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，A、B、C三点的线速度不同，故D正确。故选D。6.如图，人站在电动平衡车上沿水平地面直线前进，不计空气阻力，则电动平衡车（　　）A.加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上B.减速行驶时，车对人作用力小于人对车的作用力C.加速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小D.匀速行驶时，人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力 【答案】C【解析】【详解】A．加速行驶时，车对人的作用力是支持力和摩擦力的合力，其方向指向前上方，A错误；B．减速行驶时，根据牛顿第三定律，车对人的作用力等于人对车的作用力，B错误；C．加速行驶时，根据牛顿第三定律，车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小，C正确；D．匀速行驶时，人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力，D错误。故选C。7.某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的速度v与时间t的关系如图所示，则汽车行驶位移x与时间t的关系图像可能正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由图像可知汽车一直沿x轴正方向运动，x-t图像的斜率表示速度，斜率先变大，后不变，最后变小，故D正确ABC错误。故选D。8.如图所示，一辆汽车关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，关于其能量变化情况，下列说法正确的是（　　） A.动能不变，机械能减小B.动能增加，机械能减小C.动能增加，机械能增加D.动能增加，机械能不变【答案】B【解析】【分析】【详解】关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，动能增加。因为摩擦力做负功，所以机械能减少。故选B。9.某同学通过在压力传感器上做下蹲和起立的动作来研究超重和失重现象。如图所示，该同学先由直立站姿快速下蹲，短暂停留后快速站起，在这一过程中压力传感器通过计算机实时地把压力随时间变化曲线呈现出来，则此曲线可能是（　　）A.B. C.D.【答案】A【解析】【详解】在下蹲过程中，学生从刚开始静止到蹲下之后处于静止，向下做先加速后减速运动，加速度方向先向下后向上，先是处于失重状态然后处于超重状态，压力先小于重力后大于重力；在起立的过程中，向上先加速后减速运动，加速度先向上后向下，即先是处于超重状态后处于失重状态，压力先大于重力后小于重力。故选A。10.蹦极是一项刺激极限运动。如图所示，质量为m的体验者将一根原长为L的弹性绳系在身上，另一端固定在足够高的平台。体验者从平台处由静止落下，在同一竖直线上反复起落。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A.体验者下落高度为L时加速度为零B.弹簧端在整个过程中最大拉力为mgC.体验者在下落过程中先做匀加速运动后做匀减速运动D.体验者弹起的最大高度不能到达平台处【答案】D【解析】【详解】A．下落高度为L时此时弹性绳中拉力为0，此时体验者受到重力作用，加速度不为零，故A错误；B．开始体验者下落时合力向下，做加速运动，当弹性绳中拉力等于重力后，体验者此时仍有向下的速度，绳中拉力继续增大，当到达最低点时绳中拉力达最大，可知在整个过程中最大拉力一定大于mg，故B错误；C．开始时合力向下，并随着绳中拉力的增大加速度在减小，当绳中拉力大于人的重力后，体验者做减速运动，此时随着绳中拉力的增大，人做减速运动的加速度也在增大，故C错误； D．由于存在空气阻力，所以弹性绳与人组成的系统机械能不守恒，故弹起的最大高度不能到达平台处，故D正确。故选D。11.“长征七号”A运载火箭于2023年1月9日在中国文昌航天发射场点火升空，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h（h小于同步卫星距地面的高度），入轨后绕地球做匀速圆周运动，则该卫星（　　）A.线速度大小大于7.9km/sB.周期可能超过24小时C.向心加速度大于地面重力加速度gD.角速度大小大于同步卫星的角速度【答案】D【解析】【详解】A．实践二十三号”卫星距地面的高度为h（h小于同步卫星距地面的高度），根据因为轨道半径大于近地卫星轨道半径，所以线速度大小小于7.9km/s，故A错误；B．根据h小于同步卫星距地面的高度，所以周期小于24小时，故B错误；C．因为，所以向心加速度小于地面重力加速度g，故C错误；D．周期小于24小时，所以角速度大小大于同步卫星的角速度，故D正确。故选D。 12.如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A.图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长B.图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长C.若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等D.若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍【答案】B【解析】【详解】A．水做平抛运动，图甲情形中，高度一定，则运动时间一定，与喷水速度无关，故A错误；B．图乙中，根据解得图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长，故B正确；C．甲情形中乙中不一定相同，故C错误； D．若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积变为4倍，故D错误；故选B。13.如下图甲为某品牌家用燃气灶炉架，它用同一水平面对称分布的四个爪支撑炒菜锅。若将总质量为m的锅放在燃气灶炉架上，锅是半径为R的球面，简化为如图乙所示，忽略爪与锅之间的摩擦力，则每个爪与锅之间的弹力（　　）A.等于mgB.小于mgC.R越大，弹力越大D.R越大，弹力越小【答案】D【解析】【详解】设每个爪与锅之间的弹力为F，根据对称性可知，正对的一对爪对锅的弹力的合力方向竖直向上，则四个爪对锅的弹力在竖直方向的分力等于锅的重力；设正对的一对爪之间的距离为d，根据几何关系可知F与竖直方向之间的夹角竖直方向根据平衡条件可得解得可知R越大，则F越小。故选D。14.一辆质量m的小型新能源电动汽车在水平的公路上由静止启动且沿直线前行，该汽车运动的速度与时间的关系如图所示，设汽车在运动过程中所受阻力大小恒为f。在0~t1内汽车做匀加速运动，t1 时刻达到额定功率，在t1~t2内汽车做变加速运动，t2末汽车的速度恰好达到最大。则（　　）A.在0~t1内，汽车运动的加速度为B.在t1~t2内，汽车的牵引力逐渐增大C.在t2末，汽车的输出功率为D.在t1~t2内，汽车的位移小于【答案】C【解析】【详解】A．在0~t1内，汽车运动的加速度为故A错误；B．根据题意可知，t1时刻功率达到最大，在t1~t2内汽车的牵引力逐渐减小，故B错误；C．在t2末汽车输出功率与t1时刻相同，在t1时刻且故C正确；D．在t1~t2内，如果汽车做匀变速直线运动，则根据面积代表位移可知，实际运动位移大于匀变速运动位移，所以在t1~t2内，汽车的位移大于 ，故D错误。故选C。15.如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，A球质量为m，B球的质量是A球的3倍。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是h，A球静止于地面，定滑轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g，现释放B球，从A球开始运动到第一次到达最高点这个过程中（A球上升到最高点过程不会碰到定滑轮），下列说法正确的是（　　）A.A球在上升过程中机械能守恒B.释放B球时，绳子的拉力大小为3mgC.B球落地后，A球开始做自由落体运动D.B球刚落地时，B球的速度为【答案】D【解析】【详解】A．A球在上升过程中绳对A球做正功，机械能不守恒，故A错误；B．释放B球时，根据，解得绳子的拉力大小为，故B错误；C．B球落地后，A球开始做竖直上抛，故C错误；D．B球刚落地时，B球的速度解得 故D正确。故选D。二、实验题（每空2分，共16分）16.某同学做“探究物体加速度与力、质量关系”实验，如图所示是该同学做实验时释放纸带前实验装置的状态，请指出实验装置中的两处错误__________和__________。为了完成此实验，除了图甲中的器材，还需从下图中选取的实验器材是__________（单选）。A．B.C.D.【答案】①.细绳未与轨道平行②.小车未靠近打点计时器③.B【解析】【详解】[1][2]两处错误细绳未与轨道平行、小车未靠近打点计时器。[3]探究物体加速度与力、质量的关系，需要处理纸带，需要刻度尺测量长度，不需要游标卡尺、秒表和弹簧测力计。故选B。17.下图为某同学做“探究物体速度随时间变化的规律”的实验时，用电火花打点计时器在纸带上打出的一些点，其中各计数点O、A、B、C、D对应刻度读数分别为0.00cm、5.45cm、12.05cm、19.70cm、28.50cm，相邻两计数点间还有4个计时点，电火花打点计时器所用的交变电源频率为50Hz。请根据纸带求出小车的加速度大小为________m/s2。（结果均保留三位有效数字），【答案】1.10 【解析】【详解】相邻两计数点间还有4个计时点，可知图中相邻字母间的时间间隔为根据题意有，根据逐差法有代入数值解得18.某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图中A、B、C所示，其中球的尺寸相等、只有B情景皮带两端塔轮的半径不相等。（1）三个情景中________是探究向心力大小F与质量m关系（选填“A”、“B”或“C”）。（2）在B情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为9：1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为__________。（3）另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图所示。已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下∶①用天平测出小钢球的质量m； ②用游标卡尺测出小钢球直径d；③轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心的距离L，小球静止时光电门的光正好对准小球的球心处；④将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示为=__________（用题中字母表示）；⑤读出力传感器示数的最大值，则向心力还可表示为=__________（用题中字母表示）；⑥对比和的大小，可得出结论。【答案】①.C②.1∶3③.④.【解析】【详解】（1）[1]三个情景中，只有C情景皮带两端塔轮半径相等且所用小球质量不同，皮带两端塔轮半径相等保证了两球随塔轮转动时的角速度相同，根据向心力公式可知，情景C可用来探究向心力大小F与质量m关系。故选C。（2）[2]B情景中所用钢球相同，根据牛顿第二定律有，两个塔轮边缘的线速度相等，有根据已知联立可得（3）[3]小钢球通过光电门的速度钢球在最低点时，向心力 联立可得[4]钢球在最低点时，根据牛顿第二定律有三、计算题（本大题共39分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，答案中必须明确写出数值和单位）19.杭州桐庐生仙里国际滑雪场主滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成，斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为，滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离时恰好下滑到B点，用时为t=8s；然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离才停下。求，（1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小；（2）滑雪者在整个过程中的最大速度的大小；（3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑雪者在斜面上有解得（2）到达斜滑道与水平滑道的交界处B点的速度解得（3）在水平滑道上有 其中解得20.如图所示，半径为的大铁环用细线悬挂在两铁架台支起的横梁上，有两个质量均为的小铁环a，b套在大铁环上。当大铁环静止时，两小铁环处于其最低点A位置∶当大铁环以竖直的直径为轴转动起来后，经过一段时间达到稳定并能保持较长时间的匀速转动，此时小铁环分别上升到两侧同一高度且与大铁环保持相对静止，稳定时大铁环转动15圈耗时刚好10秒。小铁环可被视为质点，大铁环的质量远大于小铁环质量，且它们之间的摩擦力及空气阻力可忽略不计，取，求∶（1）稳定转动时，大铁环转动的角速度ω的大小；（2）稳定转动时，图中小铁环a做匀速圆周运动所需的向心力方向；（3）稳定转动时，大铁环对小铁环a的作用力FN的大小。【答案】（1）；（2）水平向有或a指向b；（3）1.8N【解析】【详解】（1）根据角速度的定义式有代入数据可得（2）小铁环a所需的向心力方向为∶水平向右或a指向b；（3）对小铁环做受力分析，小铁环受重力与弹力，且二力在竖直方向合力为0，水平方向合力提供向心力。所以 解得21.如图所示，在地面上安装一弹射小球装置，装置出口处设置了微小平滑45°转角，现有一小球被初始压缩量为的弹簧弹出后从水平地面上的A点斜向抛出，小球恰好垂直击中竖直墙壁上的P点。已知P点距墙角B点的竖直高度弹簧的弹性势能与其形变量△x的平方成正比（即，弹簧弹射小球时弹性势能全部转化为小球的动能。若微小转角高度不计，小球看成质点，不计一切阻力。求∶（1）小球从A点抛出到击中P点的时间t；（2）AB间的水平距离xAB；（3）若要小球从A点抛出后直接击中B点，求弹簧初始的压缩量。【答案】（1）0.4s；（2）1.6m；（3）【解析】【详解】（1）在小球抛出后，竖直方向上小球做匀变速运动解得（2）由于在抛出时的速度角为，因此有根据竖直方向 所以水平位移（3）若小球击中B点，对斜抛运动分解可得同时由于抛出时速度角不变，仍满足消去方程组中的t有所以根据动能定理，抛出时的动能与此前弹簧压缩时弹性势能相等，又由，因此有所以22.一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角θ=37°的直轨道EF、水平直轨道FP上设置了可水平匀速转动的传送带装置和两段半径相等且圆心角均为37°的圆弧拼接而成的轨道组成，N在M的正下方处且NP足够长。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B（E）处。已知螺旋圆形轨道半径R=0.4m，B点高度为0.5R，圆弧轨道所对应的圆半径为5R，将一质量为m=0.1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度h=2.0m处静止释放，滑块与传送带间动摩擦因素，传送带的速度大小v可以在0~5m/s范围内调节，且正反传送方向也可以改变，除传送带外各段轨道均光滑，各处平滑连接，滑块视为质点，传送带足够长，不计空气阻力，，。求∶（1）滑块第一次过B点的速度大小；（2）滑块第一次过C点时，轨道对滑块的作用力大小FC；（3）若传送带逆时针转动，为使滑块能返回螺旋圆形轨道而不脱离轨道，则传送带的速度大小范围；（4）调节传送带传送的方向和速度大小，要使滑块不脱离轨道且能从M点平抛出去落在水平面轨道NP 上，则落地点到N点的最大距离。【答案】（1）6m/s；（2）4.4N；（3）或；（4）【解析】【详解】（1）A到B过程由动能定理得（2）A到C过程由动能定理得在C处得（3）根据得①当滑块返回到螺旋圆形轨道O1的等高处时速度恰好为零，有 得5m/s②当滑块返回到螺旋轨道E点解得③当滑块返回到螺旋圆形轨道恰好能通过最高点C，有在C处得所以5m/s传送带的速度大小范围为或（4）滑块在圆弧轨道滑动过程中，在L点最易脱离轨道解得滑块从K到L，过程中 得5m/s滑块从L到M过程中得平抛运动得得根据得所以落点到N点的距离