浙江省台州市六校2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试卷（Word版附解析）

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考生须知：
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分。全卷共5页，满分100分，考试时间90分钟。
2.考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
3.可能用到的相关参数：g=10m/s2
选择题部分
一、选择题I（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是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 向心加速度保持不变
B. 线速度的大小保持不变
C. 角速度大小不断变化
D. 线速度和角速度都保持不变
2. 关于功和功率，以下说法中正确的是（ ）
A. 汽车的最大行驶速度只由汽车的额定功率决定
B. 据可知，机器做功越多，其功率就越大
C. 一个力对物体做了负功，则说明这个力阻碍物体的运动
D. 只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功
3. 如图所示，照片中的汽车在水平高速公路上做匀速圆周运动，则运动的汽车（ ）
A. 所受的合力可能为零
B. 只受重力和地面支持力作用
C. 所需的向心力由摩擦力提供
D. 所需的向心力由重力和支持力的合力提供
4. 关于物理学家所做科学贡献的叙述，下列说法错误的是（ ）
A. 哥白尼提出“日心说”，揭开了近代自然科学革命的序幕
B. 开普勒研究第谷行星的观测记录，最后总结出了行星运动三大定律
C. 卡文迪许利用扭秤装置和科学放大思想，比较准确地测出了引力常量
D. 伽利略通过万有引力定律计算得出太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星
5. 如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端处，B在杆的中点“STOP”处。杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列判断正确的是（ ）
A. A、B两点角速度大小之比为2∶1
B. A、B两点线速度大小之比为2∶1
C. A、B两点向心加速度大小之比4∶1
D. A、B两点转速之比为1∶1
6. 以下说法正确的是（ ）
A. 经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B. 在相对论中，运动物体的长度与物体运动状态无关
C. 经典力学理论有一定的局限性，适用于宏观低速运动物体
D. 相对论与量子力学否定了经典力学理论
7. 关于万有引力定律，下列说法中正确的是（ ）
A. 行星与太阳各自受到对方引力的大小并不相等
B. 牛顿通过“月—地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律
C. 由可知两物体间距离r减小时，它们之间引力增大，距离r趋于零时，万有引力无限大
D. 引力常量G值大小与中心天体选择有关
8. 汽车发动机转动通过变速箱中的齿轮传递到车轮上，转速比可以通过变速杆来改变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”~“5”挡速度增大。发动机输出功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时必须“换档”，如图所示。有关汽车上坡“换档”动作，下列说法正确的是（ ）
A. 换高速5档，减小牵引力
B. 换高速5档，增大牵引力
C. 换低速1档，减小牵引力
D. 换低速1档，增大牵引力
9. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A. 土星比地球的公转周期小
B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
10. 某同学用300N的力将质量为0.46kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中阻力做的功是（ ）
A. 23JB. 18000JC. 23JD. 18000J
11. 一个0.1kg的球从1.8m的高A处落到地上又弹回到的1m高度的B处，选B处为参考面（g=10m/s2）下列说法正确的是（ ）
A. 整个过程重力做功为1.8J
B. 整个过程重力做了0.8J
C. 物体重力势能减少了0.8J
D. 物体落地面时的重力势能为0
12. 若地球是半径为R的均匀球体，质量为m的近地卫星A受到地球的万有引力大小为F。距离地面高度为2R的卫星B的质量为160m，同步卫星C轨道半径为6R。卫星均绕地球做匀速圆周运动，不计卫星之间的万有引力，下列判断正确的是（ ）
A. 卫星A线速度大于7.9km/s
B. 卫星B的角速度小于卫星C的角速度
C. 卫星B受到的万有引力大小为10F
D. 卫星A的加速度大于卫星B的加速度
13. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ）
A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B. 图2“水流星”匀速转动过程中，在竖直最高点处绳子的拉力可能等于0
C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
D. 图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大
二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 如图所示的四种情形中，利用离心现象的是（ ）

A. 甲图火车转弯时，不得超速通过
B. 乙图民间艺人在制作棉花糖
C. 丙图仪器通过高速旋转分离血液成分
D. 丁图洗衣机甩干时内筒高速旋转
15. 嫦娥五号是中国探月工程第六次任务，标志着探月工程“绕、落，回”三步走的圆满完成。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图：I是地月转移轨道。II、III是绕月球运行的椭圆轨道，IV是绕月球运行的圆形轨道。P，Q分别为椭圆轨道II的远月点和近月点。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥五号由I轨道进入II轨道，需要在P处向后喷气加速
B. 嫦娥五号在椭圆轨道II上运行时，经过P点时的速度小于经过Q点时的速度
C. 嫦娥五号在II轨道上经过Q点的加速度等于IV轨道上稳定运行时经过Q点的加速度
D. 嫦娥五号在地面发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s
16. 人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从四分之一圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（ ）
A. 重力做的功为800J
B. 克服阻力做的功为440J
C. 释放后过P点时向心加速度大小为10m/s2
D. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为380N
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题；其中第17小题12分，第18小题8分，第19小题9分，第20小题9分，第21小题11分；共49分）
实验题
17. 如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板A、B、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。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。
（1）该同学采用的实验方法为 。
A. 等效替代法B. 理想化模型法C. 控制变量法
（2）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量相同的小球分别放置在挡板___________位置（选填“AB”、“BC”或“AC”）
（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2∶1，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为___________。
（4）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为___________。
（5）你认为本实验中产生误差的原因有：____________________________________（写出一条即可）
（6）为了更精确探究F与ω的关系，该同学再用如图所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F，水平直杆的一端套一个滑块P，另一端固定一个宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为r。某次旋转过程中挡光条经过光电门传感器，系统自动记录其挡光时间为，力传感器的示数为F，则角速度___________。
18. 2022年2月19日，北京2022年冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行，中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。如图所示是模拟韩聪（男）以自己为转动轴拉着隋文静（女）做匀速圆周运动的示意图，若韩聪的转速为，隋文静触地冰鞋的线速度为。求
（1）隋文静做圆周运动的角速度；
（2）隋文静触地冰鞋做圆周运动的半径；
（3）若他们手拉手绕他们连线上的某点做匀速圆周运动，已知男、女运动员触地冰鞋的线速度分别为和，则男、女运动员做圆周运动的半径之比为多少？
19. 我国计划2030年前实现登月开展科学探索，载人登月的初步方案是：采用两枚运载火箭分别将月面着陆器和载人飞船送至地月转移轨道。若载人飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动的周期为，已知引力常量为，月球的半径为，忽略月球的自转。求：
（1）月球的质量；
（2）月球表面重力加速度的大小；
（3）月球第一宇宙速度的大小。
20. 一辆新能源汽车在专用道上进行起步测试，通过车上装载的传感器记录了起步过程中速度随时间变化规律如图所示。已知OA段为直线，时汽车功率达到额定功率且此后功率保持不变，该车总质量为，所受到的阻力恒为，求：
（1）汽车在前5s内受到牵引力的大小F；
（2）汽车的额定功率；
（3）启动过程中汽车速度的最大值；

21. 如图所示，AB是倾角为37°的足够长的光滑倾斜轨道，底端B连接一段切线沿水平方向的微小圆弧，CD是以O为圆心，半径R=0.4m的光滑半圆轨道，半圆轨道CD与光滑倾斜轨道底端B之间留有间隙，DE段是长为L1=2m、滑动摩擦因数为μ的粗糙水平直轨道，FG是一宽度为L2=1.6m的壕沟，E、H两点高度差为h=0.8m。已知一质量为m=0.1kg的小球从AB段轨道的某处静止释放，小球恰好能沿CD圆弧轨道运动，小球运动过程中可以当作质点来处理，不计小球经过轨道衔接处的能量损失及空气阻力，g=10m/s2。求：
（1）小球经过C点时的速度：
（2）小球经过D点时对轨道的压力大小；
（3）若要求小球不掉入壕沟，则DE段轨道的滑动摩擦因数μ要满足什么条件。