【物理】浙江省七彩阳光联盟2024-2025学年高一下学期4月期中试题（解析版）

这是一份【物理】浙江省七彩阳光联盟2024-2025学年高一下学期4月期中试题（解析版），共23页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸等内容，欢迎下载使用。
高一年级物理学科试题
命题学校：萧山二中 徐晓舟 审题学校：楚门中学 吴永灵 海宁一中 王其锋
考生须知：
1．本卷共6页满分100分，考试时间90分钟；
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字：
3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效；
4．考试结束后，只需上交答题纸。
一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）
1. 下列属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A. sB. NC. WD. J
【答案】A
【解析】国际单位制中基本单位有：米m、千克kg、秒s、安培A、开尔文K、摩尔ml、坎德拉cd。
故选A。
2. 如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66km，全程限速100km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为85km/h和125km/h，通过测速区间的时间为30min。下列判断正确的是（ ）
A. 全长66km表示位移
B. 该汽车全程的平均速度是105km/h
C. 该汽车没有超速
D. 在研究测速区间汽车是否超速，汽车可视为质点
【答案】D
【解析】A．全长66km表示路程，A错误；
B．由于不知道汽车全程的位移，故无法求得汽车全程的平均速度，B错误；
C．由题可知，汽车全程的平均速率
故该汽车超速，C错误；
D．在研究测速区间汽车是否超速，可以忽略汽车的大小和形状，将汽车看成质点，D正确。
故选D。
3. 关于物理学的历史，以下说法正确的是（ ）
A. 牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测出了万有引力常量G
B. 亚里士多德的观点是力不能维持物体的运动，而是改变物体运动的原因
C. 开普勒通过连续20余年的天文观测，记录了大量的资料，并总结得出了行星运动三大定律
D. 开普勒研究发现，在相同时间内，金星与太阳连线和火星与太阳连线在各自轨道上扫过的面积相等
【答案】A
【解析】A．牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪什测出了万有引力常量G，A正确；
B．伽利略的观点是力不能维持物体的运动，而是改变物体运动的原因，B错误；
C．开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律，C错误；
D．开普勒第二定律是对同一行星而言，它与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，金星和火星绕太阳的轨道不同， 相等时间内扫过的面积不等，D错误。
故选A。
4. 每年农历新年，我国各地都有挂灯笼庆新年的习俗。如图所示，小敏同学用三根不可伸长的轻绳静止悬挂重量均为G的灯笼A与B，其中轻绳1与竖直方向的夹角为37°，轻绳3处于水平状态。则轻绳1对灯笼A的拉力大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将AB两个灯笼整体受力分析，如图所示
根据平衡条件可得
故选C。
5. 近年来我国航天技术飞速发展，北斗导航系统也投入使用，北斗系统总共有55颗组网卫星，可以完成全球定位，在军事气象等领域发挥重要作用，在民用方面也能提供导航服务，关于地球周围的人造卫星，以下说法正确的是（ ）
A. 可以发射一颗轨道平面跟杭州（北纬30.19°）所在纬线圈重合的卫星
B. 地球同步卫星只能定点在地球赤道上空，高度可以随意调整
C. 可以发射一颗地球的卫星使它的周期等于90min
D. 可以发射一颗地球的卫星使它的轨道平面与某一经线圈重合
【答案】C
【解析】A．卫星绕地球做圆周运动，向心力由万有引力提供，万有引力指向地心，所以卫星轨道平面的圆心必须是地心 。杭州所在纬线圈的圆心不是地心，不能发射轨道平面跟该纬线圈重合的卫星，故A错误；
B．根据地球同步卫星特点可知，地球同步卫星只能定点在赤道上空，且高度一定，故B错误；
C．第一宇宙速度下卫星周期约84min，它是最小卫星周期，所以可以发射周期为 90min 的卫星，故C正确；
D．由于地球自转影响，不可能发射轨道平面与某一经线圈重合的卫星，故D错误。
故选C。
6. 如图所示是国际空间站内的一个长方体实验室的截面图，AB分别是顶部和底部的中心，现有一个弹性很好弹力球，航天员在顶部中心的A点，沿AB方向以某一初速度抛出该弹力球后，它在这个方向的运动过程，用位移-时间图像或速度-时间图像描述。下列选项中最合适的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】国际空间站内完全失重，弹力球被抛出后从A到B做匀速直线运动，在B点反弹后，从B点向A做反向匀速直线运动，再从A到B做匀速直线运动，所以图像的斜率为零；图像是倾斜的直线，斜率正、负交替变化，故B正确，ACD错误。
故选B。
7. 如图是飞镖盘示意图，盘面画有多个同心圆以表示环数，O是圆心，盘竖直挂在墙上，A是盘的最高点，B是盘的最低点。某同学玩飞镖时，飞镖的出手点与A等高，且每次飞镖的出手点相同，出手时飞镖速度与盘面垂直，同学连续扔了两次。甲飞镖命中O点，乙飞镖命中B点，若空气阻力忽略不计，可知甲乙两支飞镖（ ）
A. 初速度之比是
B. 空中飞行的时间相等
C. 打在盘上的速度相互平行
D. 击中盘面瞬间，速度与水平方向的夹角正切值之比为1∶2
【答案】D
【解析】AB．飞镖飞出竖直方向做自由落体运动，则有
解得
可知
故两次飞镖运动的时间之比为
水平方向飞镖做匀速直线运动，则有
两次飞镖的水平位移相等，故两次飞镖的初速度之比为
AB错误；
CD．两次击中盘上时，竖直方向的速度大小分别为，
速度与水平方向的夹角正切值之比为
C错误，D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为乙图所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，且瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d，檩条与水平方向的夹角保持不变，以下说法错误的是（ ）
A. 瓦片总共受到5个力的作用
B. 增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力也增大
C. 减小檩条间的距离d时，瓦片一定不会下滑
D. 减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力可能不变
【答案】C
【解析】A．瓦片受重力两侧的支持力和摩擦力，共5个力，故A正确，不符合题意；
B．根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为，有
增大檩条间的距离d时，夹角变大，则瓦片与檩条间的弹力N变大，故B正确，不符合题意；
C．减小檩条间的距离d时，夹角变小，则瓦片与檩条间的弹力N变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能会下滑，故C错误，符合题意；
D．减小檩条间的距离d时，若瓦片仍然静止，由平衡条件可知，瓦片与檩条间的摩擦力仍等于瓦片重力沿檩条方向的分力大小，即摩擦力不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
9. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的人对厢底的压力为其重量的1.6倍，那么车厢对人的摩擦力为其体重的（ ）
A. 1倍B. 0.8倍C. 0.75倍D. 1.33倍
【答案】B
【解析】由于人对车厢底的正压力为其重力的1.6倍，所以在竖直方向上有
解得
设水平方向上的加速度为，则
所以
对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，即
故选B。
10. 如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为4m。现用水平力F拉B（如图甲所示），A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力F'拉A（如图乙所示），使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F'不得超过（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】图甲中，AB整体受力分析，由牛顿第二定律可得
解得二者共同的加速度大小为
单独对A受力分析则有
解得B对A的摩擦力大小为
同理，图乙中，AB整体受力分析，由牛顿第二定律可得
单独对A受力分析则有
解得
故选B。
二、不定项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11. 2025年1月18日，青川高速试通车运行，该段高速公路全长约为378km。如图是高速公路上一段半径为1000m的弯道，路面设计成外高内低，路面倾角为θ（tanθ=0.09），汽车速度为某一值时，汽车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供，汽车不受侧向摩擦力，此速度称为安全速度。已知路面与轮胎间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。根据以上数据可知（ ）
A. 该路面的安全速度为110km/h
B. 车速为110km/h时，若汽车不会侧向滑动，路面受到的径向摩擦力向外
C. 车速为100km/h时，若汽车不会侧向滑动，汽车受到的径向摩擦力沿路面向外
D. 不考虑路面形变、冬天路面结冰动摩擦因数变化等因素，汽车的安全速度夏季和冬季一样大
【答案】BCD
【解析】AD．由题意，可得对该路面的安全速度有
可得
分析可知，不考虑路面形变、冬天路面结冰动摩擦因数变化等因素，汽车的安全速度夏季和冬季一样大，故A错误，D正确；
B．当车速为时，若汽车不会侧向滑动，汽车受到重力和支持力的合力不足以提供汽车转弯所需向心力，汽车有做离心运动的趋势，则汽车受到路面径向摩擦力的方向向内，根据牛顿第三定律知路面受到的径向摩擦力向外，故B正确；
C．当车速为时，若汽车不会侧向滑动，汽车受到重力和支持力的合力大于汽车转弯所需向心力，汽车有做近心运动的趋势，则汽车受到路面径向摩擦力的方向向外，故C正确；
故选BCD。
12. 杭州西湖六公园的音乐喷泉是杭州的一道靓丽风景线，若其中一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为，喷水的功率为100W，水的密度为，喷头的方向可以调节，不考虑喷头距离水面的高度及空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 喷头每秒喷出水的体积为
B. 喷头喷水的速率为
C. 空中水柱的最大质量为2kg
D. 水流能够被喷射的最大水平距离约为10m
【答案】AD
【解析】B．设喷头喷水的速率为v，则时间内喷水的质量为
喷水功率
解得喷头喷水的速率为
故B错误；
A．喷头每秒喷出水的体积为
故A正确；
C．水柱竖直上抛时在空中的水柱有最大质量，从喷口喷出的水在空中的运动时间为
所以水柱的最大质量为
故C错误；
D．设喷头的方向与水平方向夹角为，水流能够被喷射的水平距离
当时喷射的水平距离最大，则
故D正确。
故选AD。
13. 如图所示，轻质弹簧一端固定在O上，另一端与放在斜面M处质量为10kg的物块（视为质点）相连。斜面与水平面的夹角为30°，M点距N点的竖直高度为h=0.2m，MP=PN，OM=ON，OP等于弹簧原长。物块从M处由静止开始下滑，经过P处的速度为2m/s，并恰能停止在N处。已知重力加速度取10m/s2，物块与斜面的动摩擦因数为，原长时弹簧弹性势能为零。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块通过P点时的加速度大小为0
B. 物块通过MP段与PN段摩擦力做功相等
C. 弹簧具有的最大弹性势能为10J
D. M到P过程中，物块和弹簧组成的系统损失的机械能为20J
【答案】AB
【解析】A．物块通过P点时弹簧弹力为零，则物块的加速度大小为
代入数据解得a=0
故A正确；
B．由对称性可知，物块通过MP段与PN段，在经过P点对称的位置时弹簧的弹力相同，物块对斜面的压力相等，摩擦力相等，则摩擦力做功相等，故B正确；
C．从M到N由能量关系mgh=Wf
从M到P由能量关系
解得弹簧具有的最大弹性势能为Ep=20J
故C错误；
D．M到P过程中，克服摩擦力做功为
可知物块和弹簧组成的系统损失的机械能为10J，故D错误。
故选AB。
三、实验题（本题共3小题，共14分）
14. 下面是关于几个课本实验的图片，下列说法正确的是（ ）
A. 探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，乙图中F不是橡皮筋力的实际大小
B. “探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且处于平衡状态，用直尺测得的长度即为弹簧的伸长量
C. “探究向心力大小的表达式”实验中标尺露出越多，表示向心力越大
D. “探究向心力大小的表达式”实验采取了控制变量法，如果要探究向心力与半径的关系，应保证左右两个小球的质量相同即可
【答案】AC
【解析】A．探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，乙图中是利用平行四边形定则作图得到的理论合力，才是橡皮筋力的实际大小，故A正确；
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应保证弹簧处于竖直位置且处于平衡状态，图中用直尺测得的长度为弹簧原长与此时弹簧的伸长量的总长度，故B错误；
C．“探究向心力大小的表达式”实验中标尺露出越多，表示向心力越大，故C正确；
D．“探究向心力大小的表达式”实验采取了控制变量法，如果要探究向心力与半径的关系，应保证左右两个小球的质量与角速度相同，故D错误。
故选AC
15. 实验小组用如图甲所示装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”，利用如图乙所示装置进行“探究加速度与力和质量的关系”，利用如图丙所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。请仔细阅读题意，完成以下问题：
（1）关于三个实验的条件下列说法正确的是 。（多选）
A. 图甲实验不一定需要平衡摩擦力
B. 图乙实验需要称量悬挂的重物质量
C. 图乙实验不需要悬挂的重物质量远小于小车质量
D. 图丙实验中应该用手托住重物由静止释放
（2）已知打点计时器使用的是50Hz的交流电源，下图是实验得到的其中一条纸带，每相邻两个点之间均有一个点未画出，请计算其加速度大小为________m/s2。（保留两位有效数字）
进行图乙和图丙实验的两个实验小组不小心把他们的两条纸带弄混了，同学们计算了其中一条纸带的加速度大小为0.82m/s2，你认为该纸带是由实验___________得到的。（填“乙”或“丙”）
（3）实验“验证机械能守恒定律”打出的纸带中，在计算某点重锤速度的方法正确的是 。
A. 数出从起点O到该点的时间间隔t，由v=gt进行计算
B. 测量出发点O到该点的距离h，由进行计算
C. 测量与该点左右相邻的两点间距离L，任意相邻两点的时间间隔为T，由进行计算
【答案】（1）AC （2） 2.5 乙 （3）C
【解析】
【小问1解析】
A．用图甲所示装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”，该实验无论是否平衡摩擦力都可照常进行,且不影响实验的准确性，故A正确；
BC．图乙实验用力传感器测拉力，所以没必要满足重物的质量远小于小车的质量，也不需要测量重物质量，故B错误，C正确；
D．图丙实验开始时要使纸带处于竖直状态，用手或者夹子固定纸带上端，然后静止释放，故D错误；
故选AC。
【小问2解析】
由逐差法可得，
故得加速度
由题意可知，，，，
代入数据解得加速度
图丙实验是测量自由落体运动加速度，根据题意，同学们计算了其中一条纸带的加速度大小为0.82m/s2，该实验测量的加速度数值远小于重力加速度，很显然，这条纸带不是图丙实验得到的，应为图乙实验得到的。
【小问3解析】
图丙实验目的是测量自由落体运动的加速度，计算瞬时速度时不能把自由落体加速度当作已知量去运用，只能利用匀变速直线运动的推论，用平均速度法求中间时刻的瞬时速度，故AB错误，选C。
16. 在“研究平抛运动”实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图甲所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面竖直；
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C
若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地的重力加速度为g。
（1）关于该实验，下列说法中错误的是 （填选项前的字母）。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 每次小球均需由静止释放
D. 每次释放小球的位置必须相同
（2）若x=25cm，y1=25cm，y2=35cm。g取10m/s2请估算平抛的速度v0=___________m/s。
（3）释放位置不变的情况下，一位同学测量出不同x时的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。计算此图像的斜率表达式为__________（用g和v0表示）。
【答案】（1）A （2）2.5 （3）
【解析】
【小问1解析】
A．只要保证小球抛出时的速度相同即可，不需要斜槽轨道尽可能光滑，A错误，符合题意；
B．本实验是研究平抛运动，因此斜槽轨道末端必须保持水平，B正确，不符题意；
CD．为了保证小球抛出时的速度相同，每次小球必须从相同位置静止释放，CD正确，不符题意。
故选A。
【小问2解析】
根据平抛运动竖直方向为自由落体运动，则有
解得相邻计算点之间的时间间隔
故抛出时的初速度
【小问3解析】
根据平抛运动的规律，竖直方向上则有
竖直方向上则有
联立解得
故在图像中，图像的斜率为
四、计算题（本大题共44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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
17. 如图所示，圆形水平转台通过转轴支放在水平地面上，边缘的小物块（可视为质点）随转台一起缓慢加速转动，经观察发现，当转台的角速度从零增大到2.2rad/s时，两者仍保持相对静止，现测得小物块质量m=2kg，转台半径R=1m，离水平地面的高度H=0.8m，小物块与转台的动摩擦因数μ=0.5重力加速度g取10m/s2。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）转台以角速度ω1=1rad/s转动时，受到的摩擦力大小；
（2）转台以角速度ω2=2rad/s转动时，小物块向心加速度大小和周期；
（3）继续增大转台转动角速度，当角速度达到ω3时，小物块恰好离开转台抛出，不计空气阻力，求ω3的大小及抛出点到落地点的水平距离；
【答案】（1）2N （2）4m/s2； （3）
【解析】
【小问1解析】
小物块的角速度为ω时不会相对滑动，静摩擦力提供向心力，根据向心力公式，则有
【小问2解析】
当转动时，仍然不会相对滑动，此时，向心加速度
周期
【小问3解析】
根据最大静摩擦力等于向心力的公式，则有
解得
抛出以后做平抛运动，根据平抛运动的规律则有
解得
初速度
所以水平位移为
18. 进入21世纪10年代以来，中国航天科技发展迅速，“北斗系统”和“登月工程”取得突破性进展，“嫦娥五号”登月软着陆过程中，其先在离月表高度h1=100m处悬停。接着竖直向下做匀加速直线运动，当速度达到v1=10m/s时，立即改变推力，竖直向下做匀减速直线运动，至离月表高度h2=30m处速度减为零，然后开启自主避障程序，缓慢下降至离月表高度h3=3.2m时关闭发动机，并开始以自由落体的方式降落，至月球表面时速度达到v2=3.2m/s，此时利用着陆腿的缓冲实现软着陆。已知“嫦娥五号”着陆过程组合体总质量为m=6t，从h1处竖直向下到h2处的过程中匀减速的时间为匀加速时间的40%。求：
（1）月球表面的重力加速度g月；
（2）从h1到h2运动过程的总时间t；
（3）减速过程的加速度大小a减；
【答案】（1）1.6m/s2 （2）14s （3）2.5m/s2
【解析】
【小问1解析】
由速度位移关系式
由题可知
解得
【小问2解析】
根据位移—时间公式有
可得
【小问3解析】
从h1处竖直向下到h2处的过程中，匀减速的时间为匀加速时间的40%，故加速时间为
减速时间为
则有
19. 如图所示是一个仓库货用电梯的示意图，A为厢体，质量为M=1500kg。B为平衡重物，质量为m=500kg，A、B由跨过轻质滑轮的足够长的轻绳系住。在电动机牵引下使厢体A由静止开始向上运动，与他们相连的电动机输出功率P=20kW保持不变，不计空气阻力和摩擦阻力，g取10m/s2。在厢体向上运动过程中，求：
（1）厢体的最大速度vm；
（2）厢体向上的加速度为2m/s2时，重物下端绳的拉力大小；
（3）若厢体从开始运动到高度为5m时恰好达到最大速度，求这一过程所用的时间；
【答案】（1）2m/s （2）14000N （3）2.7s
【解析】
【小问1解析】
设厢体的最大速度为vm，由分析可知，速度最大时
由
可知
【小问2解析】
当厢体向上的加速度为时，利用牛顿第二定律，对A有
对B有
联立可得
【小问3解析】
由动能定理可知
解得
20. 如图所示，水平传送带AB长L=9m，一开始传送带以v=2m/s的速度顺时针转动。传送带与半径R=0.4m的竖直光滑半圆轨道BCD平滑连接，CD段为光滑圆管，∠COD=60°。小物块以v0=4m/s的初速度滑上传送带，已知小物块的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小物块通过传送带的时间t和系统因摩擦产生的热量Q；
（2）如果传送带速度方向不受限制，小物块能进入光滑圆管CD，且不从D点飞出，讨论传送带转动速度大小应满足的条件；
（3）现在将右侧轨道CD段的内轨去掉，并增加轨道半径到0.9m，同时传送带的速度可调，要让小物块从圆轨道上升并能从D点抛出，讨论动摩擦因数的最小值，假设其余条件不变；
【答案】（1）4s，2J （2） （3）
【解析】【小问1解析】
小物块在传送带上先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得
解得
小物块减速到与传送带共速，经历时间为
通过的位移为
之后做匀速直线运动，经历时间
小物块通过传送带的时间为；
小物块与传送带之间的摩擦力大小为
共速前传送带的位移为
相对位移为
产生热量为
【小问2解析】
①刚好到达C点不脱轨，临界条件是弹力为0，在C点有
B点到C点，根据动能定理可得
联立解得
②刚好到达D点不脱轨，在D点有
B点到D点，根据动能定理可得
解得
综上所述，传送带应顺时针转动，速度v满足的条件是。
【小问3解析】
当半径变为0.9m时，有
解得
由
解得
由运动学公式
得
所以摩擦因数至少增加到。