浙江省台州市三校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷（含答案）

浙江省台州市三校2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、下列物理量属于矢量的是(   )

A.功 B.重力势能 C.角速度 D.电量

2、在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越的贡献。下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中，说法不正确的是(   )

A.伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点

B.为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位

C.开普勒根据第谷对行星的观测数指，总结得出了开普勒三大定律

D.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的

3、如图所示，蜡块在竖直玻璃管内水中匀速上升的同时，玻璃管由静止开始沿水平向右加速运动，则观察到蜡块的实际运动轨迹可能是(   )

A.曲线a B.直线b C.曲线c D.曲线d

4、大量风车驻扎括苍山脉，台州地域尽显“异国风情”。如图所示，在风力撸动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，M点靠近转轴。当风叶绕轴转动时，下列说法正确的是(   )

A.M点的线速度等于N点的线速度

B.M点的角速度小于N点的角速度

C.M点的向心加速度小于N点的向心加速度

D.M点的周期大于N点的周期

5、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度ω增大以后，下列说法正确的是(   )

A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了

B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了

C.物体所受弹力和摩擦力都减小了

D.物体所受弹力增大，摩擦力不变

6、如图所示，质量为m的小球从距桌面。高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为。选择桌面为参考平面，则小球(   )

A.在A点时的重力势能为 B.在A点时的机械能为

C.在B点时的重力势能为 D.在B点时的机械能为

7、如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是(   )

A. B. 

C. D.

8、小明同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料扁带撕成细丝后，一端打结，做成“章鱼”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“章鱼”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“章鱼”处于悬停状态，则(   )

A.PVC管带电方式属于感应起电

B.塑料扁带丝由于带上同种电荷会向四周散开

C.用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带异种电荷

D.PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，两者间相互作用力变小

9、2021年6月17日，“神舟十二号”载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，并与“天和”核心舱交会对接，这标志着中国人首次进入自己的空间站，如图所示。已知核心舱圆轨道离地面高度约为400km，地球半径约为6400km。则核心舱在圆轨道上运行时(   )

A.速度等于7.9km/s

B.周期小干地球同步卫星的周期

C.加速度小于地球同步卫星的加速度

D.其内部航天员处于完全失重状态，不受地球引力

10、如图所示，我国生产的XCA1600起重机正在吊装大型风力发电机，已知大型风力发电机的质量约为，吊起的高度为90m，所用时间约为30min，则(   )

A.发电机的重力做功约为

B.起重机对发电机做功约为

C.起重机对发电机做功的平均功率约为50kW

D.起重机对发电机做功的平均功率约为3000kW

11、跳伞是一项勇敢者的运动，可以将跳伞运动分为加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是(   )

A.运动员始终处于失重状态

B.空气阻力始终对运动员做负功

C.任意相等的时间内运动员和降落伞整体重力势能的减小量相等

D.运动员和降落伞整体所受重力做的功始终大于其重力势能的减小量

12、圆周运动在生活中处处可见。下面四幅图用圆周运动知识来描述，其中正确的是(   )

A.图甲表示荡秋千，人在竖直平面内做圆周运动，受到了重力，绳子拉力和向心力

B.图乙表示一列拐弯的火车，火车拐弯时速度越小，对铁路路基磨损就一定越小

C.图丙表示一座拱形桥，若有一车以一定速度安全过桥，桥受到车的压力一定小于车受到的重力

D.图丁表示在室内自行车比赛中自行车在水平赛道上做匀速圆周运动，将运动员和自行车看作一个整体时所受的合外力不变

13、某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说法错误的是(   )

A.人造卫星的最小周期为2π

B.卫星在距地面高度R处的绕行速度为

C.卫星在距地面高度为R处的重力加速度为

D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少

二、多选题

14、关于静电的利用与防范，下列说法正确的是(   )

A.安装避雷针可使建筑物免遭雷击

B.静电复印机的工作原理和静电现象完全无关

C.用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀

D.油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链，能防止静电产生危害

15、在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图中A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑；丙图为物体A将弹簧压缩的过程中；丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中。关于这几个物理过程（空气阻力忽略不计），下列判断正确的是(   )

A.甲图中小球机械能守恒 B.乙图中物体B机械能守恒

C.丙图中物体A的机械能守恒 D.丁图中组成的系统机械能守恒

16、2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是(   )

A.他们飞行时间之比为

B.他们飞行的水平位移之比为

C.他们落到坡面上的瞬时速度方向平行

D.他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为

三、实验题

17、（1）在做“研究平抛物体的运动”。

①下列措施或操作符合实验规范的为_______。

A.斜槽轨道末端切线必须水平 B.斜槽轨道必须光滑

C.每次要平衡摩擦力 D.小球每次应从斜槽同一位置静止释放

②图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_______。

A.释放小球时初速度不为0

B.释放小球的初始位置不同

C.斜槽末端切线不水平

（2）某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，请回答以下问题：

①在该实验中，主要利用了_______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；

A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法

②探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在_______处；

A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C

③探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为_______；

A.1:9 B.1:3 C.1:1 D.3:1

18、某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器材；

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C.用天平测出重锤的质量；

D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E.测量纸带上某些点间的距离；

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的功能

其中没有必要进行的步骤或操作不当的步骤是_______。（均填步骤前的选项字母）

（2）这位同学进行正确测量后排选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为_______m/s，若重锤的质量为1.0kg，从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为_______J。O点下落到B的过程中动能增加量为_______J。（，计算结果均保留3位有效数字）

（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的_______（填选项字母）。

A. B. C. D.

四、计算题

19、如图所示，将一质量的带负电荷的小球A用绝缘线挂起来，用带电荷量的小球B靠近A，当A球静止时悬线与竖直方向成45°角，此时两球位于同一水平面上，相距。重力加速度，静电力常量，求：

（1）A球受到的库仑力大小；

（2）A球所带电荷量；

（3）此时B球在A球平衡处产生的电场强度的大小。

20、中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“刀削面”堪称天下一绝。如图所示，将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出时，距锅的高度为，与锅沿的水平距离为，锅的半径也为，小面圈在空中的运动可视为平抛运动，重力加速度g取。

（1）求小面圈从被削离到落入锅中的时间；

（2）仅改变小面圈削离时的速度大小，求落入锅中的最大速度的大小和方向。

（3）为使面圈都落入锅中，求小面圈削离时的速度大小范围。

21、清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领.500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持.在其创造纪录的比赛中。

（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时2s.该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；

（2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s.已知武大靖的质量为73kg，求此次过弯时所需的向心力大小；

（3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示.求武大靖在（2）问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小.（不计空气阻力，重力加速度大小取，、、、）

22、如图所示为某弹射游戏装置图。水平枪管中弹簧被弹射杆P用线拉着，处于压缩状态，质量为m的小钢球紧靠弹簧，枪口上边缘与半圆形光滑竖直轨道最高点A的内侧对齐。水平轨道BC在B、C两点分别与半圆轨道内侧和倾角的倾斜轨道平滑连接。扣动扳机，弹射杆P立即松开弹簧，钢球射出经轨道到达斜面上最高点D后又恰好能回到A点进入枪内，挤压弹簧后再次被弹出。已知半圆轨道半径为R，BC长，球与斜面CD、水平面BC的动摩擦因数均为，重力A加速度为g，小球受到的摩擦力视为滑动摩擦力。求：

（1）小球第二次经过A点时的速度大小；

（2）小球第二次经过B点时的速度大小；

（3）弹簧储存的最大弹性势能；

（4）通过计算说明小球能否脱离轨道。

参考答案

1、答案：C

解析：ABD、时间、功、能量是只有大小没有方向的标量，不是矢量.故ABD错误.

D、线速度是既有大小又有方向的矢量.故C正确.

故选C.

2、答案：B

解析：

3、答案：A

解析：当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向。蜡块的合速度方向竖直向上，合加速度方向水平向右，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向，故A正确，BCD错误。

故选A。

4、答案：C

解析：M、N为同一个叶片上的两点，可知M、N两点的角速度相同，根据，，，由于，可得，，，故选C。

5、答案：D

解析：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图

其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度ω增大以后，由公式可知，向心力变大，物体所受弹力N增大，故应选D。

6、答案：D

解析：AB.若选择桌面为参考平面，A点在参考平面的上方处，所以小球在A点时的重力势能为，由于小球在A点时动能为零，故机械能为，故AB错误；

CD.由于B点在参考平面的下方处，所以小球在B点的重力势能为，在B点的机械能为，故C错误，D正确。

故选D。

7、答案：B

解析：曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而飞出的扑克牌受到重力和空气阻力的作用做减速运动，所以其合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，且与速度方向的夹角大于90°，故B正确，ACD错误。

故选：B。

8、答案：B

解析：A.PVC管带电方式属于摩擦起电，A错误；

B.塑料扁带丝由于带上同种电荷相互排斥而会向四周散开，B正确；

C.用毛巾摩擦后，“章鱼”与PVC管带同种电荷，C错误；

D.PVC管与“章鱼”相互靠近过程中，距离减小，两者间相互作用力变大，D错误。

故选B。

9、答案：B

解析：

10、答案：C

解析：发电机的重力做负功，故A错误；起重机对发电机做正功，大小约为，B错误；起重机对发电机做功的平均功率约为，C正确，D错误。

11、答案：B

解析：A.运动员在加速下降过程是失重，运动员在减速下降过程是超重，故A错误；

B.空气阻力始终与运动员运动方向相反，始终对运动员做负功，故B正确；

C.任意相等的时间内运动员的平均速度不相等，竖直方向上下降的高度不等，故任意相等的时间内运动员和降落伞整体重力势能的减小量不相等，故C错误；

D.运动员和降落伞整体所受重力做的功始终等于其重力势能的减小量，故D错误。

故选B。

12、答案：C

解析：A.荡秋千时，绳子拉力和重力在沿绳方向上分力的合力提供向心力，故A错误；

B.火车转弯时，如果速度，是由重力与支持力的合力提供向心力，火车的速度小于该值时，火车拐弯时速度越小，则铁路路基磨损就越大，故B错误；

C.车过拱形桥有，桥受到车的压力一定小于车的重力，故C正确。

D.在室内自行车比赛中，自行车在赛道上做匀速圆周运动，将运动员和自行车看作一个整体，受重力、支持力以及摩擦力三个力作用，故D错误。

13、答案：D

解析：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有其中，，，因而，解得①，②，③，地球表面重力加速度公式④，根据②④式，卫星的公转周期为，当时，T最小，为，故A正确；

B、由①④式得到，当卫星距地面高度为R时，即时，，故B正确；

C、由③④式得到，当卫星距地面高度为R时，，故C正确。

D、地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，但要将卫星发射到较高的轨道，需要克服引力做较多的功，故D错误；

本题选错误的，故选D.

14、答案：ACD

解析：A.避雷针安装在建筑物顶端，通过导线与大地连接，遇雷雨天气可将云层携带的大量静电释放，属于尖端放电，使建筑物免受雷击，故A正确；

B.静电复印机利用静电工作，与静电现象有关，故B错误；

C.静电喷漆利用电荷间的相互作用，车和漆带异种电荷相互吸引，既省漆又均匀，故C正确；

D.油罐车运输过程中车体与油摩擦起电，电荷通过铁链导入地下，防止起火甚至爆炸，故D正确。

15、答案：AD

解析：A.甲图中，小球只有重力势能与动能的相互转化，则甲图中小球机械能守恒，A正确；

B.乙图中A置于光滑水平面，当物体B沿光滑斜面下滑时，B对A的弹力做正功，A的机械能增大，A对B的弹力做负功，B的机械能减小，即乙图中物体B机械能不守恒，B错误；

C.丙图为物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧对A的弹力做负功，A的机械能减小，即丙图中物体A的机械能不守恒，C错误；

D.丁图为不计任何阻力和定滑轮质量时，A加速下落，B加速上升过程中，对A、B构成的系统，只有重力和系统内轻绳的弹力做功，由于系统内轻绳对A于对B做功的代数和为0，可知，丁图中A、B组成的系统机械能守恒，D正确。

故选AD。

16、答案：ABC

解析：A.设斜坡倾角为θ，则有

解得

可知他们飞行时间之比为

A正确；

B.根据

可得他们飞行的水平位移之比为

B正确；

CD.根据平抛运动的推论：瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同，故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为，则有

C正确，D错误。

故选ABC。

17、答案：（1）①AD②C（2）①C②不同；B③D

解析：（1）①AD.做“研究平抛物体的运动”实验，需要保证斜槽轨道末端切线必须水平，使小球抛出时速度水平；由于需要保证小球每次抛出的初速度都相同，所以需要小球每次应从斜槽同一位置静止释放，AD正确；

BC.只要保证每次小球从斜槽轨道末端抛出时速度相同即可，对斜槽轨道是否光滑没有要求，也不存在每次要平衡摩擦力，BC错误。

故选AD。

②由频闪照片可以看出，小球初速度斜向上，说明斜槽末端切线不水平，故选C。

（2）①向心力演示器探究向心力大小，由于影响向心力大小的因素有质量、半径、角速度多个变量，需要控制其中两个不变，研究向心力与唯一变化的那个变量的关系，利用的是控制变量法，故选C。

②探究向心力与角速度之间的关系时，要让两球质量和圆周半径相同而角速度不等，故应选择半径不同两个塔轮；要使两球半径相等，同时应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C处，故选B。

③由向心力公式可知，当两球向心力大小比值为1:9时，二者角速度之比为1:3，两塔轮边缘点线速度相等，则与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为3:1，故选D。

18、答案：（1）BC（2）1.84；1.74；1.69（3）C

解析：（1）本实验中，验证机械能守恒的表达式为：，等号两边可以将质量约掉，所以不需要测量物体的质量，则C不必要；

打点计时器需要接在交流电上才能正常使用，则B错误；

（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则B点的速度为，减小的重力势能，O点下落到B的过程中动能增加量为：。

（3）约掉质量后的表达式为，所以图像为一条过原点的直线，故C正确，ABD错误；

故选：C。

19、答案：（1）（2）（3）

解析：（1）对A球进行受力分析，如图所示，设A球受到B球的库仑力为F，则有

（2）由库仑定律

解得

（3）B球在A球平衡处产生的电场强度

20、答案：（1）0.3s（2）见解析（3）

解析：（1）小面圈竖直方向，有

解得时间

（2）设小面圈落入锅的右边缘时，对应抛出速度为，有

解得

入锅时竖直方向速度为

则落入锅中的最大速度的大小

设方向与水平方向夹θ，有，可知方向与水平方向夹45°

（3）设面团的水平位移为X，由题意可知

由得

所以小面圈削离时的速度大小范围为

21、答案：（1）（2）（3）27°

解析：（1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行,前用时

根据位移-时间关系可得：

代入数据解得：；

（2）根据向心力的计算公式可得：

（3）设场地对武大靖的作用力大小为F，F与重力的合力提供向心力，如图所示：

根据几何关系可得：

代入数据解得：

所以

22、答案：（1）（2）（3）（4）见解析

解析：（1）由题意，小球恰能返回A点，所以在A点

得

（2）设第二次经过B点的速度大小为，则

代入数据得

（3）从D到B由动能定理得

代入数据得

从发射到第一次回到A点，由功能关系可得

代入数据得

（4）由机械能守恒定律知：第三次经B点与第二次经B点动能相同，设：第三次经B点能到达的最大高度为，由动能定理得

代入数据得

设第四次经B点后能达半圆轨道的最大高度为，则从到由动能定理得

代入数据得

因为

所以不会脱离轨道。