浙江省杭州市西湖高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试物理试题及参考答案

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一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 下列工具不能直接测量国际单位制中基本量的是（ ）
A. B. C. D.
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点
B. 研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点
C. 研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略
D. 研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同
3. 杭州第19届亚运会，在赛艇项目女子轻量级双人双桨决赛中，中国选手邹佳琪和邱秀萍以7分06秒78的成绩斩获本届亚运会首金。下列说法正确的是（ ）
A. 在比赛中，赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
B. 整个赛艇比赛的路程一定等于位移的大小
C. 赛艇到达终点后，虽然运动员停止划水，但由于惯性，赛艇仍会继续向前运动
D. 赛艇比赛全程的平均速度一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半
4.足球运动员用力踢质量为的足球，使球由静止以的速度飞出。设该运动员踢球时对球的平均作用力为，球运动了，那么人对球所做的功为（阻力不计）（ ）
A．B．C． D．
5. 下列说法正确的是（ ）

甲图中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离
乙图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时，衣服在最低点更容易脱水
丙图中汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的滑动摩擦力
丁图中火车在倾斜轨道上转弯时，外轨一定会受到车轮的挤压
6.课外活动期间，引体向上是学生喜欢的项目之一。如图所示，两手用力量将身体竖直往上拉起，当下巴超过单杠时称为上升过程；然后让身体竖直下降，直到恢复完全下垂称为下降过程。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．上升过程人处于超重状态
B．下降过程人处于失重状态
C．上升和下降过程中杠对两手的支持力合力均等于重力
D．上升和下降过程中人的机械能均不守恒
7.下雨天，西高体育生从教学楼底层（1楼） 沿楼梯进行登高锻炼，已知每层楼高约为 3m。该同学的登高速度的倒数（）与登高高度h的关系如图所示。已知他刚登上2楼时的速度约为0.8m/s，则他刚登上5楼的速度和由楼底层登至5楼所需的时间分别约为（ ）
A．0.16m/s； 47s B．0.16 m/s； 37.5s
C．0.2 m/s； 37.5s D．0.2m/s； 30s
8.如图所示一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在水平地面上，直梯处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）
直梯可能只受到三个力的作用
水平地面受到直梯的压力大小可能小于直梯的重力
若减小直梯与水平地面的夹角，则直梯受到水平面的支持力增大
若增加直梯与水平地面的夹角，则直梯受到竖直面的支持力减小
9.2022年3月23日15:40分中国空间站第二次授课正式开始，在本次授课中宇航员王亚平、叶光富向我们展示了水油分离试验。如图宇航员叶光富正用手握住绳子的一端并将装有水油混合物的瓶子系在另一端，让其在竖直平面内做圆周运动，通过离心作用将水油分离。等效模型如右图。假设当瓶子运动到最高点时速度为v，做圆周运动的半径为r,水油混合物的及瓶子的总质量为m，则此时绳子的拉力为（ ）
F=mv2r−mg B. F=mv2r+mg C. F=mv2r D. 0
10.如图所示，跳台滑雪者在助滑道上获得一定速度后从点沿水平方向跃出，在空中飞行一段时间后着落。若不计空气阻力，则下列关于滑雪者的速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率随时间的变化关系中，正确的是（ ）
A. B. C. D.
11.游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（ ）
A．甲、乙两人所处的高度可能相同 B．甲、乙两人到转轴的距离可能相等
C．θ1与θ2可能相等 D．甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等
图 1
图 2
12.智能手机安装程序“phyphx”的APP软件就能测量加速度。打开App，平放手机，点击“开始”，让手机在桌面上沿x、y、z轴方向（如右图1）移动一下，便可在手机屏幕上看到三个方向加速度图像的曲线出现波动，从而得到三个方向的加速度值。现在某同学利用手机做自由落体运动，测当地的重力加速度，测得实验数据发现只有y轴方向曲线变化明显，则下列说法正确的是（ ）
A.根据题干信息可知，手机做自由落体运动时应是近似水平放置
B.由图2可知物体向下运动时加速度在缓慢减小，这应是手机的测量误差
C.当地的重力加速度值应该取虚线框中倾斜直线段加速度的平均值
D.当地的重力加速度应比虚线框中倾斜直线段加速度最大值还要大
13. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则下列说法正确的是（ ）
A.天王星相邻两次冲日的时间间隔最短 B.火星相邻两次冲日的时间间隔最短
C.火星相邻两次冲日的时间间隔约800天 D.海王星相邻两次冲日的时间间隔约800天
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
14.复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果．一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变．下列关于列车在整个过程中的说法正确的是( )
A．做匀加速直线运动 B．牵引力的功率P＝Fvm
C．当动车速度为eq \f(vm,3)时，其加速度为 eq \f(2F,m) D．牵引力做的功等于eq \f(1,2)mvm2－eq \f(1,2)mv02
15.如图所示，某环保人员在一次检查时发现一根圆形排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离水面的高度为h，环保人员测量出管口中空直径为D，污水从管口落到水面的水平位移为x，该管道的排污流量为Q（流量为单位时间内流体通过某横截面的体积，流量Q=Sv，S为横截面的面积，v为液体的流动速度）。若不计一切阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A.污水流速越快，水从出管口到抛入水面的时间越长
B.污水流速越快，留在空中水的体积越大
C.管道的排污流量为
D.污水抛入水面时速度方向可能与水面垂直
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16.在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”实验中，小张同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测量细线拉力。
（1）实验时，下列说法正确的是 ；（多选）
A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B．小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车
C．选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差会更小
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，已知A、B、C、D各点到A点的距离分别是，，，，由以上数据可知，小车运动的加速度大小是 （计算结果保留三位有效数字）；
（3）由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车运动过程中所受的阻力 ，小车的质量 。（结果保留两位有效数字）
17.Ⅰ某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是
(2)实验过程中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能的减少量ΔEp= ，动能的增加量ΔEk= 。
(3)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议
A．两限位孔在同一竖直面内上下对正
B．精确测量出重物的质量
C．用手托稳重物，接通电源后释放重物
以上建议中确实对提高实验准确程度有作用的是
(4)另一小组的同学想用如图所示的装置做此实验。在实验前通过垫块平衡了小车所受的阻力。该小组同学认为，平衡阻力后小车和砂桶组成的系统机械能是守恒的，你是否同意？并说明理由
Ⅱ.以下实验中，说法正确的是_________；（多选）
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，弹簧秤的外壳不能接触到木板平面
B. “探究平抛运动的特点”实验中，不需要做到小球与斜槽间光滑
C. “探究向心力大小与质量、角速度、半径关系”实验中，用到了等效替代的物理方法
D. “探究小车速度随时间变化的关系”实验中，不需要平衡摩擦力
18.杭州乐园里的跳楼机可以使人体验失重和超重（如图所示）.现让升降机将座舱送到距地面 H=78m 的高处，然后让座舱自由下落，落到距地面h=30m 的位置时开始制动，使座舱均匀减速，座舱落到地面时刚好停下.在该体验中，小明将质量 m=10kg的书包平放在大腿上.（不计空气阻力，g取10m/s2）
（1）当座舱落到距地面h=50m的位置时，求小明对书包的作用力大小F1?
（2）求跳楼机开始制动后（匀减速阶段）加速度a的大小?
（3）当座舱落到距地面h=15m的位置时，求小明对书包的作用力大小F2?
19.高空坠物危及人身安全，西高在宿舍楼外墙安装防高空坠物网。防坠物网安装在二楼窗外，与二楼地板登高，网底水平。如图所示，该宿舍二楼地板与地面高3.8m，二楼及以上楼高3.2m。现让一瓶质量m=0.5kg的矿泉水从5楼楼顶的处自由坠落进行测试，矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为L=0.5m。矿泉水可视为质点，下落过程中空气阻力不计，取重力加速度。
（1）求矿泉水刚落到网面所用的时间；
（2）求矿泉水刚落到网面时重力的功率；
（3）求矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力。
20.如图，运动员练习单杠下杠：双手抓住单杠与肩同宽，伸展身体，其重心以单杠为轴做圆周运动，重心通过单杠正上方A点时速率，转至点时脱离单杠，重心经过最高点，最后落到地面，点为落地时的重心位置。已知运动员的质量，做圆周运动时其重心到单杠的距离；脱离单杠后运动员在空中上升与下降的时间之比为5：7，B、D两点的高度差为，重心在点时速率；g取，A、B、C、D在同一竖直平面，忽略空气阻力，不考虑体能的消耗与转化。求：
（1）运动员在A点时，单杠对每只手的弹力大小和方向；
（2）C、D两点间的水平距离；
（3）从A点运动至B点过程中合外力对运动员做的功。
21.如图，水平平台上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点，平台AB段光滑，BC段长，与滑块间的摩擦因数为。平台右端与水平传送带相接于C点，传送带的长为，与滑块间的摩擦因数为，传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定。传送带右端D点与一光滑圆弧形轨道相切，圆弧形轨道半径。今将一质量的滑块向左压缩轻弹簧到最短，此时弹簧的弹性势能为，然后突然释放，滑块滑到传送带右端D点后继续滑上圆弧形轨道。重力加速度，。不计空气阻力。求：
（1）滑块到达C点的速度。
（2）改变传送带的速度，求物块从传送带右侧D滑出时速度v的范围。
（3）要使滑块不脱离圆弧形轨道，求传送带的速度