高級中學名校試卷PAGEPAGE1浙江省湖州市吳興區(qū)2022-2023學年高一下學期4月期中物理試題一、單項選擇題（本題共18小題，每小題3分，共54分。）1.下列各組物理量中，均為矢量的一組是（）A.速度、路程 B.力、位移 C.時間、加速度 D.位移、速率【答案】B【解析】矢量既有大小又有方向，遵循矢量合成法則，標量只有大小，沒有方向。所以速度、力、位移、加速度屬于矢量，路程、時間、速率屬于標量。故選B。2.在物理學發(fā)展過程中，許多物理學家做出了貢獻，他們的科學發(fā)現(xiàn)和所采用的科學方法推動了人類社會的進步。以下相關說法正確的是（）A.牛頓利用理想斜面實驗說明力不是維持物體運動的原因B.開普勒發(fā)現(xiàn)行星運動的規(guī)律，并通過“月-地檢驗”，得出了萬有引力定律C.卡文迪什利用扭秤實驗的微小作用放大思想，測出了引力常量D.庫侖最早通過油滴實驗測量出元電荷的數(shù)值【答案】C【解析】A．伽利略利用理想斜面實驗說明力不是維持物體運動的原因，故A錯誤；B．開普勒發(fā)現(xiàn)行星運動的規(guī)律，牛頓通過“月-地檢驗”，得出了萬有引力定律，故B錯誤；C．卡文迪什用扭秤實驗，測出了萬有引力常量，他使用了微小作用放大法，故C正確；D．元電荷的數(shù)值為，最早由密立根通過油滴實驗測量得出，故D錯誤；故選C。3.如圖所示，原長為的輕質(zhì)彈簧，一端固定在點，另一端與一質(zhì)量為的小球相連。小球套在豎直固定、足夠長的光滑桿上。桿上兩點與點的距離均為點到點的距離為與桿垂直。當小球在點下方彈簧與豎直方向夾角為時恰好平衡，小球以某一初速度從點開始向上運動，到達點時速度恰好為0。整個運動過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為。下列說法正確的是（）A.從點到點的運動過程中，小球受到的彈力一定先做正功后做負功B.小球在點時的動能為C.彈簧的勁度系數(shù)為D.小球從點向下運動到最低點的過程中增加的彈性勢能為【答案】C【解析】A．從N點到P點的運動過程中，彈簧彈力一直做正功，故A錯誤；B．從N點到M點的運動過程中，彈簧做的總功為零，根據(jù)動能定理有解得N點的動能為故小球在P點時的動能小于，故B錯誤；C.形變量對小球受力分析得故C正確；D．小球從N點向下運動到最低點的過程中，根據(jù)能量守恒有解得故D錯誤。故選C。4.下列描述中最符合實際的是（）A.一條沿垂直自身長度方向運動的桿，其長度總比靜止時的長度小B.作用力做負功時，反作用力一定做正功C.重力勢能大小的比較中，小于D.牛頓的經(jīng)典力學能夠很好的解釋原子核外電子的轉(zhuǎn)動問題【答案】C【解析】A．一條沿垂直自身長度方向運動的桿，其長度等于靜止時的長度，故A錯誤；B．作用力做負功時，反作用力可以不做功，也可以做負功，不一定做正功，故B錯誤；C．重力勢能大小的比較中，小于，故C正確；D．經(jīng)典力學只適用于低速宏觀物體的運動，所以牛頓的經(jīng)典力學不能很好的解釋原子核外電子的轉(zhuǎn)動問題，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，鬧鐘和手表之間的爭論中，其中鬧鐘是用哪個物理量來分析圓周運動的()A.角速度 B.周期 C.線速度 D.轉(zhuǎn)速【答案】C【解析】由圖可知鬧鐘是用線速度來分析圓周運動，故C正確，ABD錯誤。故選C。考點：考查圓周運動點評：本題難度較小，注意圓周運動相關物理量的物理意義和單位即可6.如圖甲所示是問天實驗艙中的變重力科學實驗柜，它的主要裝置是如圖乙所示的兩套離心機。離心機旋轉(zhuǎn)過程中，由于慣性作用，實驗載荷會有沿著旋轉(zhuǎn)半徑向外飛出的趨勢，可以等效為物體在圓周運動中受到一個與向心力等大反向的“離心力”，而這個“離心力”就可以用來模擬物體受到的重力。某次實驗中，需要給距離圓心的實驗載荷模擬的重力環(huán)境（取），則離心機的轉(zhuǎn)速最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】向心力為又得故選B。7.如圖所示，哈雷彗星在近日點時，線速度大小為v1，加速度大小為a1；在遠日點時，線速度大小為v2，加速度大小為a2，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設在極短時間內(nèi)，哈雷彗星在近日點與太陽中心的距離為，哈雷彗星在遠日點與太陽中心的距離為，則根據(jù)開普勒第二定律有在近日點，根據(jù)牛頓第二定律有在遠日點，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立可得故選A。8.關于彈性勢能和重力勢能，下列說法正確是（）A.彈簧的彈性勢能大小只與彈簧的材料有關B.在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能大小與彈簧形變量有關C.重力勢能變化量與參考平面的選取有關D.當重力對物體做正功時，物體的重力勢能增加【答案】B【解析】AB．彈簧的彈性勢能大小不僅與彈簧的材料有關，還與彈簧的形變量有關，故A錯誤，B正確；C．重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選取無關，故C錯誤；D．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減小，故D錯誤。故選B。9.北京時間2025年1月7日4時00分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征三號乙運載火箭，成功將實踐二十五號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務獲得圓滿成功，該衛(wèi)星主要用于衛(wèi)星燃料補加與延壽服務技術(shù)驗證，軌道高度略高于同步軌道，下列說法正確的是（）A.實踐二十五號衛(wèi)星的周期小于24hB.實踐二十五號衛(wèi)星速度小于靜止衛(wèi)星的速度C.實踐二十五號衛(wèi)星的加速度大于靜止衛(wèi)星的加速度D.實踐二十五號衛(wèi)星的角速度大于靜止衛(wèi)星的角速度【答案】B【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得，，，A．實踐二十五號衛(wèi)星的軌道半徑大于靜止衛(wèi)星，周期大于24h，故A錯誤；B．實踐二十五號衛(wèi)星的軌道半徑大于靜止衛(wèi)星，速度小于靜止衛(wèi)星的速度，故B正確；C．實踐二十五號衛(wèi)星的軌道半徑大于靜止衛(wèi)星，加速度小于靜止衛(wèi)星的加速度，故C錯誤；D．實踐二十五號衛(wèi)星的軌道半徑大于靜止衛(wèi)星，角速度小于靜止衛(wèi)星的角速度，故D錯誤。10.下列說法正確的是（）A.當物體受到摩擦力作用時，其機械能一定發(fā)生變化B.物體做圓周運動時，所受的合力不一定總是指向圓心C.物體所受的合力為恒力時，其運動必定為勻變速直線運動D.質(zhì)量均為m、重心間距離為L的兩人之間的萬有引力大小一定為【答案】B【解析】A．除重力以外的其他力(包括摩擦力)所做的總功為零時，物體的機械能不變，故A錯誤；B．做勻速圓周運動的物體所受的合力指向圓心，做非勻速圓周運動的物體所受的合力不指向圓心，故B正確；C．物體所受的合力為恒力時，若物體所受合力方向與運動方向不在一條直線上，則物體做勻變速曲線運動，故C錯誤；D．人不一定能被視為質(zhì)點，故兩人之間的萬有引力不一定能直接利用萬有引力定律公式計算，故D錯誤。故選B。11.如圖，在離地面高為H處的A點將皮球釋放，皮球被地面反彈后上升到離地面高為h的B點的過程中（已知皮球的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間）。以下說法正確的是（）A.皮球在A點重力勢能為mgHB.皮球在B點的重力勢能為mghC.該過程中皮球重力勢能改變了mg（h-H）D.該過程中皮球重力勢能改變了mg（H-h）【答案】C【解析】AB．由于沒有確定零重力勢能參考平面的具體位置，所以無法確定皮球在A點和B點的重力勢能，故AB錯誤；CD．該過程中重力對皮球做功為則該過程中皮球重力勢能改變了故C正確，D錯誤。故選C。12.如圖，游客們坐在相同的雪圈上，從傾角相同的平直雪道先后由同高度靜止滑下，各雪圈與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。則雪道上的游客們（）A.沿雪道做勻速直線運動B.前后間的距離隨時間不斷增大C.所受摩擦力相同D.下滑過程中機械能均守恒【答案】B【解析】A．設平直雪道的傾角為θ，同學坐在輪胎上從靜止開始沿雪道下滑，做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為a=gsinθ-μgcosθ又因為μ相同，所以同學們做加速度相同的勻加速直線運動，故A錯誤；B．設前一個同學下滑時間t0后，另一個同學開始下滑，根據(jù)勻加速直線運動位移與時間的關系可得前后兩個同學的間距可知同學們前后距離隨著時間t的不斷增大而增大，故B正確；C．所受摩擦力為因為質(zhì)量不都相同，所以所受摩擦力不都相同，故C錯誤；D．下滑過程中摩擦力做負功，雪道上的同學們機械能減小，故D錯誤。故選B。13.如圖所示，盤面上放有質(zhì)量為0.4kg小物體的圓盤，在水平面內(nèi)由靜止開始繞過圓盤中心的軸轉(zhuǎn)動，物體到圓盤中心的距離為0.5m，當圓盤的轉(zhuǎn)速從1rad/s增大到2rad/s的過程中（物體與圓盤未發(fā)生相對滑動），摩擦力對小物體所做的功為（）A.0.15J B.0.3J C.0.6J D.0.75J【答案】A【解析】由動能定理有代入數(shù)據(jù)解得故選A。14.如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤，上面放置一勁度系數(shù)k=68N/m的彈簧，彈簧的一端固定于軸O上，另一端連接質(zhì)量m=1.0kg的小物塊A。物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)，開始時彈簧未發(fā)生形變，長度L=0.50m，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤則（）A.圓盤轉(zhuǎn)動的周期為2秒時，物塊A開始滑動B.當圓盤角速度緩慢地增加到6.0rad/s時，彈簧的伸長量為0.3mC.在角速度從零緩慢地增加到2rad/s過程中，物塊與盤間摩擦力為靜摩擦力，其靜摩擦力大小Ff與角速度ω2成正比D.當ω>2rad/s時，物塊與盤間摩擦力為滑動摩擦力，其滑動摩擦力大小Ff與角速度ω2成正比【答案】C【解析】A．當物塊將要產(chǎn)生滑動時，它與圓盤之間的靜摩擦力達到最大，此時解得選項A錯誤；B．當圓盤角速度緩慢地增加到6.0rad/s，根據(jù)牛頓第二定律解得彈簧的伸長量為?x=0.5m選項B錯誤；C．由A的分析可知，當圓盤的角速度增加到2.0rad/s時，物塊與圓盤之間的摩擦力達到最大，在此過程中由牛頓第二定律可知其靜摩擦力大小Ff與角速度ω2成正比，選項C正確；D．當ω>2rad/s時，物塊與盤間摩擦力為滑動摩擦力，其滑動摩擦力大小與角速度ω無關，選項D錯誤。故選C。15.一小朋友在安全環(huán)境下練習蹦床，若小朋友離開蹦床后一直在同一豎直線上運動，且忽略空氣阻力，用x、a、p、E、t分別表示小朋友豎直向上離開蹦床在空中運動的位移、加速度、動量、機械能和時間，取豎直向上為正方向，則下列圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】BD．由于小朋友只受重力，做豎直上拋運動，加速度為重力加速度，保持不變，且運動過程中只有重力做功，機械能保持不變，故BD錯誤；AC．根據(jù)豎直上拋運動的規(guī)律可得所以故A正確，C錯誤故選A。16.質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始運動，速度v與時間t的關系圖像如圖所示，時間內(nèi)勻加速運動；時刻速度達到，開始以額定功率加速運動；時刻后以速度做勻速運動。整個過程汽車所受阻力均為f，則（）A.時間內(nèi)，汽車的牽引力為B.時間內(nèi)，汽車克服阻力做功的功率不變C.時間內(nèi)，汽車牽引力做的功為D.時間內(nèi)，汽車牽引力做的功為【答案】C【解析】A．時間內(nèi)，汽車的加速度為根據(jù)牛頓第二定律有可得，汽車的牽引力為故A錯誤；B．汽車克服阻力做功的功率為由于在時間內(nèi)，阻力f不變，速度v逐漸增大，所以汽車克服阻力做功的功率逐漸增大，故B錯誤；C．時刻后汽車保持額定功率不變，時刻后牽引力等于阻力，所以時間內(nèi)，汽車牽引力做功的功率等于時刻后的功率為所以牽引力做功為故C正確；D．根據(jù)動能定理可知，時間內(nèi)，汽車所受合力做的功為，故D錯誤。故選C。17.如圖所示，在一半徑為R的光滑絕緣豎直半圓弧槽ABC的圓心處固定一電荷量為+Q的帶電小球，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的光滑小球從A點由靜止釋放，則小球到達最低點B時對槽的壓力大小為（）A.3mg B. C. D.【答案】C【解析】設小球到達B點時的速度為v，槽對小球的支持力為N，小球從A到B的過程中，庫侖力與速度方向始終垂直，庫侖力不做功，由機械能守恒定律得在B點，重力、支持力、庫侖力三力的合力提供向心力，有解得由牛頓第三定律得小球到達最低點B時對槽的壓力大小為，方向豎直向下。故選C。18.如圖所示，桌面中心固定在一個彈簧上方，彈簧固定在水平面的固定木樁上，某銅柱放在桌面中央，現(xiàn)用力向下壓銅柱，銅柱與桌面向下移動一定距離后靜止釋放。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則桌面從最低點向上振動過程中且銅柱脫離桌面前（）A.桌面對銅柱做正功B.銅柱速度越來越大C.銅柱加速度越來越大D.銅柱、桌面和彈簧系統(tǒng)的機械能越來越小【答案】A【解析】A．桌面對銅柱作用力方向豎直向上，與銅柱位移方向相同，對銅柱做正功，A正確；C．對銅柱、桌面整體受力分析可得整體向上運動，彈簧逐漸恢復原長，彈力逐漸減小，加速度逐漸減小，當二者加速度減到0時，二者速度最大，繼續(xù)向上運動彈力小于重力，加速度方向向下，由可知，當，時二者分開，故加速度先減小后增大，C錯誤；B．由上述分析可知，銅柱速度先增大后減小，B錯誤；D．銅柱、桌面和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，D錯誤。故選A。二、實驗探究題（本題共兩小題，每空2分，共16分）19.某同學在做“探究平拋運動的特點”的實驗。（1）甲圖實驗中，用小錘以不同力度敲擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落，下列說法正確的是__________。A.可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動B.可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動（2）實驗前，圖乙斜槽末端的切線________（選填“需要”或“不需要”）調(diào)成水平；背板________（選填“需要”或“不需要”）校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行。（3）在實驗中用方格紙記錄了小球在運動途中經(jīng)過A、B、C三個位置，如圖丙所示，每個格的邊長，取，則該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s，小球在B點的豎直分速度大小為________m/s，圖中O點________（選填“是”或“不是”）小球做平拋運動的拋出點。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）需要需要（3）1.471.96不是【解析】【小問1解析】該實驗中無論兩球從多高的位置落下還是對A的打擊力度多大，兩球總是同時落地，可知兩球在豎直方向的運動完全相同，即可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動，但不可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動。故選A?！拘?解析】為了研究小球平拋運動的特點，需要保證小球開始做平拋運動的初速度水平，故他們在圖乙所示的裝置實驗前必須將軌道末端調(diào)成水平。背板需要校準到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行，從而保證小球在豎直方向上做自由落體運動?！拘?解析】根據(jù)圖丙，可知小球在水平方向有對應豎直方向有解得該小球做平拋運動的初速度大小為豎直方向根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則小球在B點的豎直速度大小為假設圖中O點是小球做平拋運動的拋出點，則小球從O點到B點運動的時間為小球?qū)谒椒较蛏线\動的距離為而小球從O點到B點實際運動的水平距離為所以可知小球并沒有經(jīng)過O點，則O點不是小球做平拋運動的拋出點。20.如圖為“探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和運動半徑r之間關系”的實驗裝置。（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關系時，用到的實驗方法是______。A.理想實驗 B.等效替代法 C.放大法 D.控制變量法（2）在探究向心力F與半徑r的關系時，應將質(zhì)量相同的鋼球分別放在擋板C和擋板______處（選填“A”或“B”），將傳動皮帶套在兩塔輪半徑______（選填“相同”或“不同”）的輪盤上。（3）若兩鋼球質(zhì)量和運動半徑都相同，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為2:1的輪盤上，實驗中勻速轉(zhuǎn)動手柄時，觀察到左、右標尺露出的等分格數(shù)之比約為______。（4）若在實驗中發(fā)現(xiàn)連接塔輪的皮帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，則第（3）問中求得的半徑之比______（填“偏大”“偏小”“沒有誤差”）?！敬鸢浮浚?）D（2）B相同（3）1:4（4）偏大【解析】【小問1解析】探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關系時，每次改變一個變量，控制其他量不變，用到的實驗方法為控制變量法。故選D?！拘?解析】探究向心力與半徑的關系時，應保證小球質(zhì)量相等，角速度相等，半徑不同，因此質(zhì)量相等的小球分別放在擋板C和擋板B處，確保半徑不同；將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上確保角速度相同?！拘?解析】用皮帶連接的左、右塔輪線速度相同，根據(jù)可知左、右塔輪角速度之比為1:2，根據(jù)可知，兩鋼球受到向心力之比為1:4，即左、右標尺露出的等分格數(shù)之比為1:4?！拘?解析】若在實驗中發(fā)現(xiàn)連接塔輪的皮帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，即變速塔輪1邊緣點的線速度大于塔輪2邊緣點的線速度，即所以第（3）問中求得的半徑之比偏大。三、計算題（本題共3小題，共30分）21.質(zhì)量的物體，受到與水平方向成角斜向右上方、大小為的拉力F的作用，在水平地面向右移動的距離，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=，取，，求：（1）拉力對物體所做的功；（2）合外力對物體所做的功